Brevet FR2812704A1 — publié le 20020208

I ACTIONNEUR La présente invention concerne un actionneur comprenant un boîtier renfermant un arbre portant au moins un piston de travail et au moins deux pistons de centrage. Les actionneurs sont fréquemment utilisés pour la régulation active du train roulant, c'est-à-dire pour la compensation active du roulis au moyen d'un stabilisateur réglable en précontrainte. Dans cette application, il se produit une io modification de la précontrainte du stabilisateur ou une rotation de deux demi- stabilisateurs l'un par rapport à l'autre. Cette rotation peut être réalisée au moyen d'un moteur oscillant intégré dans le dos du stabilisateur ou par des supports de stabilisateur réalisés sous une forme réglable. Le document EP 344 183 B1 décrit un actionneur réalisé sous la forme d'un accouplement d'arbre opérant par complémentarité de forme, dans lequel un accouplement ou un désaccouplemrent rapide de deux parties d'arbres est rendu possible par le fait qu'au moins un des deux demi-accouplements est équipé d'entraîneurs qui sont engagés dans des évidements de l'autre demi- accouplement ou d'un élément solidaire de cet autre demi-accouplement, et dans lequel la position relative des entraîneurs dans les deux positions de commande peut être modifiée de manière à permettre d'établir différents angles de rotation entre les parties d'arbres à accoupler. Les demi- accouplements comportent un entraînement réparti sur la périphérie, sous la forme de broches d'entraînement qui portent des rouleaux. Ceux-ci sont engagés dans des évidements d'un manchon d'accouplement qui sont constitués par des rainures de guidage. Un inconvénient consiste en ce que, dans cet état de la technique, par suite du principe de la construction qui comporte des entraînements répartis sur la périphérie, on a besoin d'un grand espace d'encombrement radial, ce qui limite surtout la garde au sol dans le cas de véhicules tout terrain, et en ce que, par suite du grand nombre de petites pièces, il existe une grande sensibilité à la salissure qui peut être préjudiciable au fonctionnement. En outre, on constate un grand besoin d'énergie pour la modification du réglage et l'établissement d'une liaison, de sorte que, dans le cas d'une chute de l'énergie, le retour spontané du stabilisateur à sa position initiale n'est pas assuré. Par ailleurs, les propriétés de l'actionneur ne peuvent être modifiées que par des modifications coûteuses de la construction. La présente invention a pour but de créer un actionneur pouvant être 1o désaccouplé, qui est petit en dimension radiale, qui est commandé indépendamment de la position et qui peut être adapté facilement à différents types de véhicules et à différentes applications. Ce but est atteint par un actionneur tel que défini préambule et caractérisé en ce que le piston de travail comporte au moins deux rainures de guidage dans lesquelles est engagée une unité d'entraînement reliée à l'arbre. Un actionneur selon l'invention remplace le stabilisateur mécanique classique dans la circulation normale sur route: et il assure ses fonctions de suspension et de guidage. L'actionneur se trouve entre les demi-stabilisateurs et, en présence de forts gauchissements du véhicule, il détermine un désaccouplement des deux demi-stabilisateurs. Ceci supprime l'effet du stabilisateur et le véhicule est stabilisé par une meilleure répartition des forces d'appui au sol entre les roues dont la suspension est comprimée et celles dont la suspension est en extension, ce qui conduit à une meilleure adhérence. Les demi-stabilisateurs peuvent être réaccouplés indépendamment de leur position instantanée. Les demi-stabilisateurs sont centrés en position médiane par les pistons de centrage. Dans la position centrée, I'actionneur peut être bloqué mécaniquement ce qui, d'une part, est avantageux du point de vue énergétique, puisqu'on n'a plus à compenser les pertes d'huile par fuites et, d'autre part, il peut être utilisé comme plan de retour en cas de défaillance de l'hydraulique. Pour éviter des couples excessivement élevés sur les demi-stabilisateurs, lesquels couples pourraient conduire à des déformations dans l'actionneur et, de ce fait, à une limitation de 'a fonctionnalité, I'actionneur peut être précontraint hydrauliquement. A cet effet, une pression d'accumulateur est réglée sur une valeur limite, et la raideur de l'actionneur est ainsi réglée de façon spécifique. Le piston de travail est bloqué à l'encontre de la rotation et l'arbre est bloqué à l'encontre d'un mouvement axial. De cette façon, une rotation relative de l'arbre par rapport à l'unité boîtier conduit à un déplacement longitudinal du piston de travail. La caractéristique de l'actionneur peut être choisie librement par une configuration appropriée des rainures de guidage formées dans le piston de travail. De cette façon, avec l'actionneur selon l'invention, on peut aussi réaliser des caractéristiques de raideur variables et les adapter individuellement à chaque type de véhicule. En utilisant un actionneur selon l'invention sur chaque essieu du véhicule, il est possible, par l'application active d'un couple sur les demi-stabilisateurs, d'aligner artificiellement le véhicule pour s'opposer à un mouvement de roulis. En équipant un actionneur selon l'invention d'une soupape proportionnelle, on peut s'opposer activement à un mouLvement de roulis du véhicule automobile. Dès l'apparition d'une tendance aL roulis, il se produit une application de pression à la cavité de pression correspondante et un couple antagoniste équivalent est développé. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation préféré et non limitatif et des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un exemple de réalisation de construction de l'actionneur selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne I1-11 de l'actionneur selon l'invention de la figure 1, la figure 3 représente un exemple d'application d'un actionneur selon l'invention, et 1o la figure 4 représente un actionneur selon l'invention associé à un schéma hydraulique. En référence aux figures 1 et 2 I'actionneur 1 comporte un bottier 2. Ce boîtier 2 comprend un tube cylindrique 3, un fond de boîtier 4 et un couvercle de boîtier 5. Le fond de boîtier 4 et le couvercle de boîtier 5 sont assemblés rigidement au tube cylindrique 3. Une collerette 6 est reliée au fond du boîtier 4 par l'intermédiaire d'un arbre 7. L'arbre 7 comporte un guidage axial 8 qui garantit une liberté de jeu dans la direction axiale. Deux pistons de centrage 9 et 10 sont montés mobiles en translation axiale limitée sur l'arbre 7. La mobilité en translation axiale du piston de centrage 9 est définie par le couvercle 5 du boîtier et par un élément de fixation 11. Le piston de centrage peut se déplacer axialement entre le fond 4 du boîtier et un élément de fixation 12. Un piston de travail 13 est relié à un couvercle 14 par des éléments de fixation 15. Dans la position centrée, les pistons de centrage 9 et 10 sont appuyés contre le piston de; travail 13. Une unité d'entraînement 16 est intégrée dans le piston de travail 13. Une étoile d'entraînement 17, reliée rigidement à l'arbre 7, comporte plusieurs broches d'entraînement 18 qui sont guidées dans des roulements à aiguilles 19. Ces broches d'entraînement 18 guidées dans les roulements à aiguilles 19 sont engagées dans des rainures 20 formées dans le piston de travail 13. Un goujon d'arrêt 25, précontraint au moyen d'un ressort 24, est disposé dans l'étoile d'entraînement 17 pour permettre un blocage centré en cas de défaillance de l'hydraulique. Dans le piston de travail 13, est intégrée une rainure de guidage longitudinale 21 dans laquelle est logée une clavette parallèle 22. La clavette parallèle 22 est assemblée solidairement en rotation au tube cylindrique 3 au moyen d'un élément de fixation 23. En variante, il peut aussi être prévu un ensemble de s guidage à billes 26 pour le blocage de la rotation. La figure 3 illustre, de façon plus détaillée, un exemple d'application d'un actionneur 1 selon l'invention. Une suppression automatique du roulis est intégrée dans cet actionneur 1 en qualité de fonction additionnelle. Par un io allongement du fond 4 du boîtier, on obtient une place suffisante pour intégrer une vanne à tiroir rotatif 27. La vanne à tiroir rotatif 27 est composée d'un tiroir rotatif 28 et d'une fourrure de commande 29, qui comportent respectivement des gorges de commande 30 et 31. Le tiroir rotatif 28, ou ses gorges de commande 30, peut aussi être usiné dans un prolongement d'un bout d'arbre iS de guidage axial de l'arbre 7. La fourrure de commande 29, emboîtée sur le tiroir rotatif 28, doit alors simplement: être bloquée sur le tiroir rotatif 28 et être immobilisée en rotation par rapport au fond 4 du boîtier. De cette façon, le prolongement de l'arbre 7, qui n'est plus chargé par un couple, transmet simultanément une rotation relative des demi-stabilisateurs, l'un par rapport à I'autre, au tiroir rotatif 28. Ce dernier alimente alors des chambres de pression 33 et 34 avec la pression nécessaire pour s'opposer à la translation du piston de travail 13 qui se déroule parallèlement à la rotation des stabilisateurs non représentés. Au moyen du tiroir rotatif 28, il se produit un centrage médian, de sorte que, dans ce cas d'application, on peut se dispenser entièrement des pistons de centrage, ce qui conduit à une réduction de la longueur d'encombrement de l'actionneur 1. La figure 4 représente l'actionneur l selon l'invention associé à son schéma hydraulique. Une pompe 36 entraînée par un moteur 35, et qui est protégée par un commutateur de pression 37 et un clapet anti-retour 38, alimente l'actionneur 1 en fluide sous pression. En mettant une soupape 44 sous tension, les chambres de pression 39 et 40 sont mises hors pression et reliées au retour du réservoir 45. Les chambres de pression 41 et 42 sont également reliées au retour du réservoir 45 par une soupape 46 mise hors tension et qui est centrée dans la position médiane. Une chambre de pression 43 est chargée en pression par la mise sous tension d'une soupape 48, de sorte que les goujons d'arrêt 25 sont ouverts contre la force du ressort 24 et que le piston de travail 13 est libéré. En marche normale, la soupape 44 est mise hors tension et, sous cet effet, la pression de l'accumulateur est transmise aux chambres de pression 39 et 40. Sous cet effet, les deux pistons de centrage 9 et 10 sont repoussés contre leurs butées mécaniques réalisées sous la forme des éléments de fixation 11 et 12, et le piston de travail 13 est ainsi centré en position médiane. Le couple appliqué sur l'arbre 7 peut être augmenté jusqu'à ce que la force axiale qui se développe dans le piston de travail 13 soit aussi grande que la force S5 antagoniste qui agit sur les pistons de centrage 9 et 10 sous l'effet de la pression de l'accumulateur régnant dans les chambres de pression 39 et 40. Lorsque le couple continue à croître, le piston de travail 13 se met en mouvement et du fluide sous pression est refoulé des chambres de pression 39 et 40 dans un accumulateur 47. Les chambres de pression 41 et 42 peuvent être chargées par la pression en alternance sous l'action de la soupape 46. Les pistons de centrage 9 et 10 viennent alors s'arrêter contre leurs butées mécaniques extérieures. Les essieux du véhicule peuvent ainsi être influencés par une translation du piston de travail 13 pour améliorer l'adhérence. La pression de l'accLmulateur peut aussi être réglée même pendant la marche au moyen du commutateur à pression 37. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Actionneur (1) comprenant un boîtier (2) renfermant un arbre (7) portant au moins un piston de travail (13) et au moins deux pistons de centrage (9, 10), caractérisé en ce que le piston de travail (13) comporte au moins deux rainures (20) dans lesquelles est engagée une unité d'entraînement (16) reliée à l'arbre (7). 2. Actionneur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des demi-stabilisateurs agencés pour être centrés indépendamment de la position au moyen des pistons de centrage (9, 10). 3. Actionneur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est agencé pour être bloqué mécaniquement dans sa position médiane. 4. Actionneur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est précontraint hydrauliquement pour la suppression des gauchissements, afin de régler les couples sur les demi-stabilisateurs. 5. Actionneur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de travail (13) est bloqué à l'encontre cde la rotation, et en ce que l'arbre (7) est bloqué à l'encontre du déplacement axial. 6. Utilisation d'au moins un actionneur (1) obtenu selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui, combiné à une vanne à tiroir rotatif (27) est agencé pour être utilisé, par application active d'un couple sur les demi- stabilisateurs, pour la suppression des mouvements de roulis des superstructures de carrosserie de véhicules automobiles.