Brevet FR2806760A1 — publié le 20010928

Dispositif commande en déplacement d'une tige de vérin actionneur La présente invention concerne un dispositif de commande en déplacement 'une tige de vérin actionneur en fonction du déplacement angulaire de deux pièces susceptibles d'être soumises à un déplacement relatif, ce dispositif comportant au moins une soupape conditionnant l'entrée ou la sortie de fluide dans une chambre du vérin actionneur agissant sur la sortie ou rentrée de la tige du vérin actionneur. De tels dispositifs de commande trouvent notamment une application dans le domaine des attelages telescopiques disposés entre véhicule tracteur et remorque En effet, dans les années 70-80, il a été imposé une longueur hors tout des ensembles véhicules tracteurs + remorques en position alignée de ces derniers. De ce fait, pour pouvoir disposer 'une remorque de longueur maximale, les constructeurs ont été amenés à développer flèches d'attelage télescopiques qui, en position rétractée, permettent de réduire au maximum l'intervalle entre élément tracteur et remorque et qui, à l'inverse, augmentent cet intervalle lorsque le véhicule tracteur prend une courbe ou manoeuvre de manière à empêcher tout heurt entre le véhicule tracteur et la remorque. Des moyens de détection du déplacement angulaire du véhicule tracte et de la remorque agissant sur la course de la tige du vérin actionneur ont donc été imaginés. Certains dispositifs, comme celui décrit dans brevet EP- A-0.223.640, se caractérisent par leur encombrement qui empêche l'accès à la porte avant de la remorque. Par ailleurs, ils ne peuvent pas être utilisés avec un véhicule tracteur de type plateau du fait qu'une partie des moyens de détection vient en appui sur la face arrière du véhicule tracteur. D'autres dispositifs développés permettent, du fait de leur conception, d'alimenter en fluide l'une ou l'autre chambre d'un vérin maître par l'intermédiaire d'un vérin esclave ou d'un tiroir distributeur comme l'illustrent les brevets US- A-3.244.434, US-A-4.344.640, EP-A-0.151.506, DE-A- 3.150.335. De tels dispositifs sont à nouveau complexes et onéreux. Par ailleurs, ils présentent une inertie importante entraînant un retard au déclenchement de la sortie de tige du vérin actionneur. Une solution plus intéressante a été décrite dans le document DE-A-3.405.530. Cette solution nécessite toutefois de disposer d'un vérin orientable, l'orientation étant obtenue par déplacement de la tige du vérin dans un chemin de came. Bien que moins complexe que les solutions précédentes, cette solution oblige à un travail et à un effort importants du vérin de commande au risque d'une usure prématurée de l'ensemble. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de commande en déplacement d'une tige de vérin actionneur fiable, sûr, peu encombrant, peu onéreux et de maintenance aisée. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande en déplacement d'une tige de vérin actionneur fonction du déplacement angulaire de deux pièces susceptibles d'être soumises à un déplacement relatif, dispositif comportant au moins une soupape conditionnant l'entrée ou la sortie de fluide dans une chambre du vérin actionneur agissant sur la sortie ou la rentrée de la tige du vérin actionneur, caractérisé en ce que la soupape possède un clapet obturateur mobile et un siège de soupape mobile, l'un des éléments de la soupape tel que le clapet etant asservi en déplacement à la position angulaire prise par les deux pièces animées d'un mouvement relatif, tandis l'autre élément de la soupape, tel que le siège de soupape est asservi en déplacement à la position de la tige vérin actionneur à l'encontre du premier élément soupape, tel que le clapet pour régler l'amplitude de deplacement de la tige du vérin actionneur. Grâce à cette conception, l'amplitude de la sortie ou de la rentrée de la tige du vérin actionneur est directement fonction de la position prise par l'élément de la soupape asservi en déplacement à la position angulaire prise par deux pièces animées d'un mouvement relatif. invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en reférence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente de manière schématique un dispositif de commande conforme à l'invention appliqué à une flèche d'attelage télescopique entre un véhicule tracteur et un véhicule tracté et la figure 2 représente une vue de dessus de la came équipant le bâti du véhicule tracté. dispositif, objet de l'invention, a pour fonction commander en déplacement la tige 2 d'un vérin 1 actionneur fonction du déplacement angulaire de deux pièces 3, susceptibles d'être animées d'un mouvement relatif genéralement dans un plan horizontal. Dans les exemples de réalisation qui suivent, l'une des pièces sera constituée par le bâti 4 d'une remorque tandis l'autre pièce sera constituée par le train avant 3 ou essieu directionnel de la remorque. Un tel dispositif de commande permet ainsi de maintenir l'avant de la remorque à seulement quelques dizaines de centimètres de l'arrière du vehicule tracteur lorsque l'ensemble se déplace en ligne droite. A l'inverse, il permet d'augmenter l'intervalle entre véhicule tracteur et véhicule tracté lorsque le vehicule tracteur exécute une manoeuvre ou prend un virage. vérin 1 actionneur équipant un tel dispositif de commande peut présenter, de manière en soi connue, un corps stationnaire 13 généralement articulé sur le train avant 3 de la remorque et une tige 2 de piston accrochée manière amovible à l'arrière du véhicule tracteur. Un circuit hydraulique, partiellement représenté, comprend deux conduites reliant le vérin 1 actionneur, en particulier la chambre 10 de ce vérin 1 à un réservoir fluide hydraulique. L'une 15 des conduites est pourvue d'une soupape 5, normalement fermée, tandis que l'autre conduite est munie d'une pompe 20. dispositif de commande est prévu pour commander l'ouverture du clapet 6 de la soupape 5 lorsque axes longitudinaux du camion et de la remorque forment un certain angle entre eux. En position ouverture du clapet, un fluide sous pression, de préférence de l'air comprimé, contenu dans une chambre 11 du vérin 1 actionneur refoule dans le réservoir à fluide hydraulique fluide hydraulique contenu dans une chambre 10 du vérin . Ce fluide permet la sortie de la tige 2 du vérin 1 actionneur et donc par suite l'allongement du dispositif d'attelage. A l'inverse, lorsque la chambre 10 du vérin actionneur est alimentée en fluide hydraulique par la pompe, celle-ci refoule du fluide dans la chambre 10 et provoque la rétraction de la tige 2 du piston actionneur à l'encontre de l'action du fluide sous pression, tel qu'un gaz, contenu dans l'autre chambre 11 du vérin 1 actionneur. Pour obtenir plus d'information sur la conception de ce vérin, on pourra avantageusement se reporter aux brevets européens EP-A- 0.176.442 et EP-A-0.223.640. I1 est à noter que le fonctionnement de ce vérin est fourni uniquement à titre illustratif. Des vérins de conception différente pourraient également être commandés en fonctionnement par le dispositif de commande objet de l'invention. La soupape 5 conditionnant l'entrée ou la sortie de fluide dans la chambre 10 du vérin 1 actionneur va maintenant être décrite plus en détail ci-après. Cette soupape 5 possède, dans l'exemple représenté, un clapet 6 obturateur mobile, asservi en déplacement à la position angulaire prise par deux pièces 3, 4 animées d'un mouvement relatif. Elle possède encore un siège 7 de soupape 5 mobile asservi en déplacement à la position de la tige 2 du vérin 1 actionneur à l'encontre du clapet 6 pour régler l'amplitude déplacement de la tige 2 du vérin 1 actionneur. I1 est à noter qu'une solution équivalente pourrait consister à asservir le clapet 6 à la position de la tige 2 du vérin et le siège 7 à la position angulaire des deux pièces 3, 4, sans sortir du cadre de l'invention. En position ouverte, le clapet 6 de la soupape 5 permet la sortie de fluide de la chambre 10 du vérin 1 actionneur et par suite la sortie de la tige 2 du vérin 1 actionneur sous l'effet du fluide sous pression, de préférence de l' comprimé, contenu dans une deuxième chambre 11 du vérin actionneur. Pour permettre un asservissement en déplacement du siège de soupape à la position de la tige 2 du vérin actionneur le siège 7 est couplé à un vérin 8 auxiliaire relié à manière de vases communicants avec une chambre 9 volumétrique soumise au déplacement linéaire de la tige 2 du vérin 1 actionneur de manière à provoquer, le déplacement de la tige 2 du vérin 1 actionneur un déplacement correspondant du vérin 8 auxiliaire. est bien évident qu'un couplage analogue aurait pu être realisé avec le clapet 6 de la soupape 5 sans sortir du cadre de 'invention. 'autre élément de la soupape 5, à savoir le clapet est quant à lui couplé mécaniquement à une came 12 portee par 'une des pièces 3, 4 animées d'un mouvement relatif. Le profil de la came 12 détermine un déplacement dudit élement de la soupape 5 et, par suite, l'entrée ou la sortie du fluide de la chambre 10 du vérin 1 actionneur agissant sur sortie ou la rentrée de la tige 2 du vérin 1 actionneur. manière analogue à ce qui a été précisé ci-dessus, un couplage mécanique analogue aurait pu être réalisé entre siège 7 de soupape 5 et came 12. profil de la came 12, telle que représentée à la figure 2, permet de disposer d'une zone neutre à l'intérieur de laquelle un déplacement relatif des pièces 3, 4 entre les ne génère aucune sortie de la tige 2 du vérin 1 actionneur. Dans une autre plage angulaire de la came 12, la sortie de la tige 2 du vérin 1 actionneur devient proportionnelle au déplacement angulaire des pièces 3, 4 susceptibles 'etre soumises à un déplacement relatif. Dans une troisième plage angulaire de la came 12, la tige 2 du vérin 1 est commandée pour une sortie complète. Ainsi, grâce au profil de came 12, on peut déterminer de manière précise et fiable l'amplitude de la course de la tige 2 du verin 1 actionneur. Dans les exemples représentés, la came 12 stationnaire est portée par le bâti 4 de la remorque tandis que le vérin 8 auxiliaire est porté de manière mobile sur l'avant-train 3 directionnel de la remorque. Le clapet 6 de la soupape 5 est quant à lui couplé mécaniquement à la came 12 par 'intermédiaire d'un galet 16 se déplaçant le long du profil de la came 12. Ce galet 16 est relié par une liaison rigide au clapet 6 et provoque, en fonction de sa position sur le profil de came 12, un déplacement déterminé clapet 6 de la soupape 5. Le siège 7 de la soupape 5 est quant à lui couplé au corps du vérin 8 auxiliaire. La tige ce vérin 8 auxiliaire est quant à elle montée fixe sur l'avant train 3 directionnel de la remorque de telle sorte que le corps du vérin 8 auxiliaire monté mobile par rapport à cet avant train 3 directionnel par l'intermédiaire d'un système à glissière 21 provoque, au cours de son déplacement commandé par la tige 2 du vérin 1 actionneur, un déplacement analogue du siège 7 de la soupape. La tige 2 du vérin 1 actionneur est quant à el constituée d'une tige 2A axiale et d'un corps 2B cylindrique mobile à 'intérieur d'un premier corps 13 stationnaire correspondant au corps, fixé de manière orientable sur 'avant train 3 de la remorque. Le corps 2B cylindrique de la tige 2 du vérin 1 actionneur délimite avec le premier corps 13 stationnaire une première chambre à volume variable en relation avec la soupape 5 d'introduction ou d'évacuation du fluide dans ladite chambre . C'est la mise à l'échappement de cette première chambre 10 qui autorise la sortie de la tige du vérin 1 actionneur. Ce corps 2B cylindrique de la tige 2 du vérin actionneur délimite encore avec ce premier corps 13 stationnaire une deuxièmee chambre 11 soumise à l'influence d' fluide sous pression tel que de l'air comprimé qui, en position ouverte la soupape 5, permet la sortie de la tige du vérin 1 actionneur. Cette deuxièmee chambre 11 loge un corps 14 de verin axial stationnaire délimitant avec la tige 2A axiale du vérin 1 actionneur une troisième chambre 9 à volume variable en relation avec le vérin 8 auxiliaire de la soupape 5. Cette troisième chambre est reliée à la manière de vases communicants avec la chambre du vérin 8 auxiliaire. Bien évidemment, tige 2A axiale et corps 2B cylindrique sont cinématiquement solidaires. Comme mentionné ci-dessus, lorsque le vérin 1 actionneur est intégré à une flèche d'attelage télescopique entre véhicule tracteur et véhicule tracté à essieu 3 avant directionnel, les modifications de longueur de cette flèche sont obtenues par le vérin 1 actionneur du dispositif en fonction de l'angle formé entre l'essieu 3 avant directionnel et le bâti 4 du véhicule tracté. Dans ce cas, l'un des éléments 6, 7 de la soupape 5, en l'occurrence le clapet 6 de la soupape, est couplé au bâti 4 de la remorque tractée tandis que l'autre élément de la soupape en l'occurrence le siège 7 de la soupape 5, est couplé à l'essieu 3 avant directionnel du véhicule tracté. Le fonctionnement d'un tel dispositif de commande s'avère particulièrement aisé. Dès que l'essieu 3 avant directionnel du véhicule tracté prend une orientation angulaire déterminée par rapport au bâti 4 de la remorque, le galet 16 mobile se déplace le long de la came 12 stationnaire équipant le bâti 4 de la remorque Ce déplacement génère un déplacement déterminé du clapet 6 de la soupape 5 provoquant l'ouverture de la soupape 5. L'ouverture de cette soupape 5 permet de placer la chambre 10 du vérin actionneur à l'échappement et de permettre par suite la sortie de la tige 2 du vérin 1 actionneur sous l'effet du fluide sous pression contenu dans la chambre 11 de ce vérin actionneur. La sortie de la tige 2 provoque une variation volumétrique de la chambre 9 du vérin 1 actionneur, reliée à la manière de vases communicants à la chambre d'un vérin 8 auxiliaire couplé à l'avant-train 3 directionnel de l'élément tracté. Cette liaison provoque donc un déplacement du corps du vérin 8 auxiliaire et par suite, du siege 7 de la soupape 5, ce siège 7 étant couplé mécaniquement au corps du vérin 8 auxiliaire. Ce déplacement du siège 7 de la soupape 5 s'effectue à l'encontre clapet 6 de la soupape 5 jusqu'à une position dans laquelle la soupape 5 est fermée. Dans cette position fermée, la tige 2 du vérin 1 actionneur est immobilisée. Dès que la sortie de la tige 2 du vérin est detectée, des moyens de commande assurent une mise en fonctionnement automatique de la pompe servant à l'alimentation en fluide hydraulique de la chambre 10 du vérin 1 actionneur de telle sorte que, dès que le clapet 6 de la soupape est fermé, la chambre 10 est placée à nouveau sous pression. Pour permettre la rentrée de la tige 2 du vérin 1, le fonctionnement est analogue, le siège 7 de la soupape 5 et le clapet 6 de la soupape 5 se déplaçant dans une direction opposée et coopérant avec la pompe alimentant en fluide sous pression la chambre 10 du vérin 1 actionneur. Le fonctionnement d'un tel dispositif de commande est donc particulièrement simple et sûr. La maintenance d'un tel dispositif s'avère aisée dans la mesure où les composants à intégrer à un tel dispositif présentent un faible taux d'usure. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande en déplacement d'une tige (2) de verin (1) actionneur en fonction du déplacement angulaire de deux pièces (3, 4) susceptibles d'être soumises à un deplacement relatif, ce dispositif comportant au moins une soupape (5) conditionnant l'entrée ou la sortie de fluide dans une chambre (10) du vérin actionneur agissant sur la sortie ou la rentrée de la tige (2) du vérin (1) actionneur, caractérisé en ce que la soupape (5) possède un clapet (6) obturateur mobile et un siège de soupape mobile, l'un des éléments de la soupape, tel que le clapet, étant asservi en deplacement à la position angulaire prise les deux pièces (3, 4) animées d'un mouvement relatif tandis que 1 autre élément de la soupape, tel que le siège de la soupape, est asservi en déplacement à la position de la tige (2) du vérin (11) actionneur à l'encontre du premier élément de soupape, tel que le clapet (6), pour régler 1 amplitude de déplacement de la tige (2) vérin (1) actionneur. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des éléments ( 7) de la soupape (5), tel que le siège (7), est couplé à un vérin ( ) auxiliaire relié à la manière de vases communicants avec une chambre (9) volumétrique soumise au déplacement linéaire de la tige (2) du vérin (1) actionneur de manière à provoquer, par le déplacement de la tige (2) vérin (1) actionneur, un déplacement correspondant du vérin (8) auxiliaire. 3 Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 2, caractérisé en ce que l'un des éléments (6 7) de la soupape (5), tel que le clapet (6), couplé mécaniquement à une came (12) portée par l'une des pièces (3, 4) animées d'un mouvement relatif, le profil de la came ( ) déterminant un déplacement dudit élement (6) de la soupape (5) et, par suite, l'entrée ou la sortie du fluide la chambre (10) du vérin (1) actionneur agissant sur la sortie ou la rentrée de la tige (2) du vérin (1) actionneur. . Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que le clapet (6) soupape (5) obturateur mobile est asservi en déplacement à la position angulaire prise par les deux pièces (3, ) animées d'un mouvement relatif, tandis que le siège (7) de soupape (5) mobile est asservi en déplacement à la position de la tige (2 du vérin (1) actionneur à l'encontre du clapet (6) pour régler l'amplitude de déplacement de la tige (2) du vérin (1 actionneur. 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à caractérisé en ce que la tige (2) du vérin (1) actionneur constituée d'une tige (2A) axiale et 'un corps (2B) cylindrique mobile à l'intérieur d'un premier corps (13) stationnaire, le corps (2B) cylindrique de la tige (2) du vérin (1) actionneur délimitant avec le premier corps (13) stationnaire une première chambre (10) à volume variable en relation avec la soupape (5) d'introduction ou d'évacuation du fluide dans ladite chambre (10) et une deuxièmee chambre (11) logeant un corps (14) de vérin axial stationnaire delimitant avec la tige (2A) axiale du vérin actionneur une troisième chambre (9) à volume variable en relation avec le verin (8) auxiliaire de la soupape (5). 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que le vérin (1) actionneur est intégré à flèche d'attelage télescopique entre véhicule tracteur et véhicule tracté à essieu (3) avant directionnel, les modifications de longueur de cette flèche étant obtenues par le vérin (1) actionneur du dispositif en fonction de l'angle formé entre l'essieu (3 avant directionnel et le bâti (4) du véhicule tracté. 7. Dispositif de commande selon revendication 6, caractérisé en ce que l'un des éléments (6, 7) de la soupape (5) est couplé au bâti (4) de la remorque tractée tandis que l'autre élément de la soupape est couplé à l'essieu (3) avant directionnel dudit véhicule tracté.