Brevet FR2847309A1 — publié le 20040521

i L'invention concerne un système d'actionnement, en particulier pour un embrayage de véhicule automobile, comportant un cylindre dans lequel un piston exécute un mouvement de travail avec une course de travail maximale définie, le piston et le cylindre délimitant une chambre de travail qui est susceptible d'être reliée de façon arbitraire à une alimentation en fluide sous pression. On connaît du document DE 197 16 600 Ai un système d'actionnement 10 pour un embrayage de véhicule automobile, qui comprend à l'intérieur d'un cylindre un piston axialement mobile qui exécute une course de translation en association avec une force de débrayage en fonction d'une alimentation en fluide sous pression. La course de translation maximale du piston est limitée par une butée (voir figure 5, chiffre de 15 références 197d), un circlips simple servant de butée. Dans l'état sans pression, il suffit que la butée résiste à la force générée par un ressort de précontrainte sur le piston. Pendant le mouvement de débrayage de l'embrayage, une force de maintien en fermeture opposée au mouvement de débrayage agit par l'embrayage sur le piston qui est 20 exposé à son tour à une force d'ouverture par la pression dans la chambre de travail. La force de maintien en fermeture et la force d'ouverture en association avec la course de débrayage sont adaptées l'une à l'autre de telle sorte que le piston n'atteint jamais la butée pendant l'utilisation habituelle, ou bien qu'il ne la charge que par une 25 petite force. Cependant, théoriquement, il existe des cas o l'adaptation de la force de maintien en fermeture et de la force d'ouverture n'est plus donnée. On imaginera par exemple un cas de réparation dans lequel l'embrayage a été démonté et que quelqu'un fait débrayer accidentellement l'embrayage. La force de débrayage n'est alors pas 30 contrecarrée par une force antagoniste et la butée serait chargée par la totalité de la force de débrayage. Il pourrait également se produire le cas o par exemple le ressort de fermeture réalisé en règle générale sous forme de ressort à membrane de l'embrayage serait endommagé. Dans ce cas, dans certaines circonstances, également les relations 35 force/course au niveau du piston du cylindre ne correspondraient plus aux relations prédéterminées. Souvent, on utilise les systèmes d'actionnement également en association avec un système de régulation d'embrayage. Le conducteur ne déclenche plus qu'un ordre d'embrayage et le mouvement de débrayage du piston est géré par le système. Dans ce cas, on utilise souvent un détecteur de course pour la course de débrayage du piston. Le détecteur de course pourrait envoyer par exemple un signal erroné au système de régulation d'embrayage, de sorte que le pilotage du système d'actionnement appliquerait une pression d'alimentation excessive pour la chambre de travail du système d'actionnement. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser un dispositif de sécurité qui empêche une surcharge interne du système d'actionnement. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que le système d'actionnement présente un dispositif d'évacuation de secours pour le fluide sous pression, qui est libéré à partir d'une course de commutation qui fait suite à la course de travail maximale. Grâce à ceci, on dispose d'une commande de course très simple qui limite la course de travail du système d'actionnement indépendamment d'une détection complexe, sans qu'une charge importante agisse sur les pièces individuelles du système d'actionnement. Dans une variante de réalisation, le dispositif d'évacuation de secours est formé par au moins une ouverture d'évacuation du cylindre, laquelle coopère avec une surface d'étanchement du piston. Finalement, le surplus de travail sur le plan technique de la fabrication par rapport à un système d'actionnement traditionnel réside uniquement dans la réalisation de l'ouverture d'évacuation. En variante, le piston peut être monté axialement mobile sur une douille de guidage, la douille de guidage faisant partie du dispositif d'évacuation de secours. On exploite le mouvement relatif entre la douille de guidage et le piston et on ménage l'ouverture d'évacuation dans la douille de guidage. Un autre mode de réalisation se distingue du fait que le dispositif d'évacuation de secours est formé par un emplacement d'étanchéité entre le piston et la douille coulissante. Selon une caractéristique avantageuse, l'ouverture d'évacuation est formée par au moins une gorge s'étendant dans la direction de la course 10 de travail du piston. Dans ce cas, on peut prévoir que la gorge s'étendant dans la direction de la course de travail présente une section transversale qui s'agrandit au fur et à mesure de la croissance de la course de travail. On obtient un ralentissement amorti du mouvement de travail du piston. Selon une autre variante, le piston est monté axialement mobile sur une douille coulissante qui se déplace jusqu'à la course de travail maximale de façon synchrone avec le piston et qui vient alors à l'arrêt contre une butée, le piston exécutant à partir de cette course de travail un 20 mouvement supplémentaire d'ouverture pour le dispositif d'évacuation de secours par rapport à la douille coulissante. Dans ce cas, le dispositif d'évacuation de secours peut être formé par un emplacement d'étanchéité entre le piston et la douille coulissante. On 25 obtient une séparation entre les joints pour la chambre de travail et le dispositif d'évacuation de secours, de sorte que lors du montage aucun endommagement préalable des joints de la chambre de travail ne peut se produire. Pour ne pas être obligé d'accepter une perte de fluide sous pression, ou bien une perte seulement très faible, dans le cas d'un mouvement de travail du piston au-delà de la course de travail maximale, le fluide sous pression s'échappant hors du cylindre pilote via une conduite de commande une valve d'arrêt, agencée à l'intérieur de l'alimentation en 35 fluide sous pression du système d'actionnement, jusque dans une position d'arrêt. On peut encore prévoir une valve de limitation de pression branchée en parallèle à la valve d'arrêt, pour ne pas appliquer de surpression dans la chambre de travail. L'invention sera expliquée plus en détail dans la description qui suit des dessins. Les figures montrent: figure 1, un système d'actionnement avec une course de travail maximale; figure 2, le système d'actionnement selon la figure 1 avec un dispositif d'évacuation de secours ouvert; figure 3, une illustration détaillée du cylindre selon les figures 1 et 2 ainsi qu'une vue partielle selon la direction Z; figure 4, un système d'actionnement, le dispositif d'évacuation de secours étant branché à une conduite de commande pour une valve d'arrêt à l'intérieur de l'alimentation en fluide sous pression; et figure 5, un système d'actionnement avec un mouvement d'ouverture pour le dispositif d'évacuation de secours entre le piston et une douille coulissante. La figure 1 montre un système d'actionnement 1 comportant un cylindre 3 dans lequel un piston 5 exécute une course de travail axiale. Le cylindre et le piston solidairement relié à une douille coulissante 7 forment conjointement avec une douille de guidage 9 une chambre de travail 11 qui peut être remplie de façon arbitraire en fluide sous 25 pression, de l'huile ou du gaz, via une conduite d'alimentation non illustrée, le piston exécutant, en fonction du volume dans la chambre de travail, un mouvement de travail en association avec une force d'actionnement qui est transmise à un palier 13, de sorte qu'un embrayage de véhicule automobile 15 illustré symboliquement, en 30 l'occurrence une languette élastique à membrane, exécute un mouvement d'ouverture. On a également la possibilité de réaliser le piston et la douille coulissante d'un seul tenant. La chambre de travail 11 est étanchée contre des fuites par un joint de piston 17 avec une surface d'étanchéité 19 et par un joint de douille de guidage 21 avec 35 une surface d'étanchéité 23. Des bagues de coulissement 25; 27 sont agencées dans la douille coulissante 7, qui centrent la douille coulissante par rapport à la douille de guidage. Un ressort de précontrainte 29 peut être agencé à l'intérieur de la chambre de travail. La figure 1 montre l'état de commutation du système d'actionnement, une fois qu'une course de travail maximale définie 29 a été parcourue et que l'embrayage du véhicule est ouvert à l'encontre de la force du ressort à membrane. cet effet, il faut dans la chambre de travail 1 1 une pression minimale dirigée en direction de la course de travail et projetée sur le piston et sur la douille coulissante, dont la force de 10 pression est supérieure à la force antagoniste du ressort à membrane, le ressort à membrane étant mentionné et illustré uniquement à titre d'exemple. La pression dans l'alimentation de la chambre de travail résulte d'un accumulateur (voir figure 5) qui n'est pas illustré non plus, par exemple d'une alimentation de pression centrale du véhicule. Le 15 niveau de pression habituellement présent dans l'accumulateur est pris comme base pour la conception du système d'actionnement. Au moins théoriquement on a la possibilité que la force antagoniste habituellement générée par le ressort à membrane ne se présente pas au 20 moment du mouvement de travail du piston, par exemple dans l'état démonté de l'embrayage et en cas de déclenchement de l'alimentation en pression du système d'actionnement. Dans ce cas, à partir de la course de travail maximale 29, le piston exécute jointement avec la douille coulissante une course supplémentaire de commutation 31, de 25 sorte qu'un dispositif d'évacuation de secours 33 est libéré. Le dispositif d'évacuation de secours est formé par une ouverture d'évacuation 35 du cylindre en association avec la surface d'étanchéité 19. Dans cet état, la douille coulissante 7 prend appui par sa surface frontale contre une butée 37 de la douille de guidage 9. Le fluide sous pression situé dans 30 la chambre de travail peut s'échapper, de sorte que la butée 37 est chargée par la douille coulissante 7 uniquement avec la force du ressort de précontrainte 39. La pression de travail s'est alors déjà supprimée via l'ouverture d'évacuation. La figure 2 illustre la position du piston dans l'état ouvert du dispositif d'évacuation de secours. Il n'est pas 35 absolument nécessaire de former l'ouverture d'évacuation par un perçage radial, mais on a également la possibilité de former au moins une gorge s'étendant dans la direction de la course de travail du piston. Cette gorge peut présenter une section transversale qui s'agrandit au fur et à mesure de la croissance de la course de travail, de sorte que l'on obtient un ralentissement amorti du piston. La figure 3 illustre un détail partiel correspondant du cylindre. Les figures 1 et 2 montrent en variante au moins un dispositif d'évacuation de secours 33 qui fait partie de la douille de guidage 9. Dans ce cas, le joint de douille de guidage 21 assure par sa surface d'étanchéité 23 la fonction de commutation pour libérer le dispositif d'évacuation de secours 33. La figure 4 montre un système d'actionnement 1 dont la structure de base essentielle correspond à celle de la variante de la figure 1. Une différence par rapport à la figure 1 est que le piston 5 est monté 15 axialement mobile entre une bride 41 de la douille coulissante 7 et une deuxième butée 43. La deuxième butée 43 sert à limiter une course de commutation 31 lorsqu'une zone partielle Sa du fond du piston 5 se soulève d'une surface frontale 43a et libère ainsi un joint de bride 45 qui referme la chambre de travail 11 dans la zone entre la bride 41 et la zone partielle Sa. La course de travail maximale 29 s'étend à partir de la surface frontale avant 7a de la douille coulissante jusqu'à la butée 37 dans la douille de guidage, en partant d'une position de la douille coulissante au niveau de 25 la paroi arrière 3r du cylindre. Dans un état correct du système d'actionnement, aussi bien le piston 5 que la douille coulissante 7 sont déplacés vers la gauche dans la direction de mouvement de travail par la pression à l'intérieur de la chambre de travail 11, car une force de translation agit également sur la douille coulissante au niveau de sa 30 surface 47 sollicitée en pression. La douille coulissante et le piston exécuteront un mouvement de travail synchrone jusqu'à la butée 37. On peut prévoir un ajustement légèrement serré entre le piston de la douille coulissante. Comme déjà décrit ci-dessus, la course de travail maximale de la douille coulissante se termine au niveau de la butée 37 dans la douille de guidage 9. Au cas o la pression de travail dans la chambre de travail serait trop importante à cause d'une erreur ou d'un endommagement dans la zone de l'alimentation en pression ou bien que la force antagoniste de l'embrayage soit trop petite, le piston peut exécuter la course supplémentaire de commutation 31, suite à quoi le dispositif d'évacuation de secours formé par la zone partielle 5a du piston et par la surface frontale 43a de la douille coulissante 7 ainsi que par le joint de bride 45 est libéré du fait que la précontrainte fonctionnelle de la zone partielle 5a sur le joint de bride est annulée. 10 la fin de la course de commutation 31, le piston prend appui contre la deuxième butée 43. l'égard du dispositif d'évacuation de secours, il n'est pas absolument nécessaire d'utiliser la deuxième butée. Cependant, il se présente l'avantage que le piston ne peut pas être déplacé par la douille coulissante 7 lors du montage ou également en cas de secours. La figure 5 montre le système d'actionnement selon les figures 1, 2 et 4 avec un système de régulation d'embrayage 49. Elle illustre symboliquement un accumulateur 51 pour l'alimentation en fluide sous 20 pression et une pédale 53 pour le signal pour le mouvement de travail du système d'actionnement 1. Le système de régulation d'embrayage comprend une valve d'arrêt 55 à l'intérieur de l'alimentation en fluide sous pression du système d'actionnement, qui est pilotée via une conduite de commande 57 qui part de l'ouverture d'évacuation du 25 dispositif d'évacuation de secours. Dès que le dispositif d'évacuation de secours est libéré, le fluide sous pression s'échappant hors de la chambre de travail 1 1 du cylindre 3 peut piloter via la conduite de commande 57 la valve d'arrêt 55 jusque dans une position d'arrêt, de sorte que le système d'actionnement est séparé du reste de l'alimentation en fluide sous pression. En fonction du type de fluide sous pression, que ce soit de l'air ou un fluide hydraulique, le fluide soumis à une pression peut s'échapper jusque dans un réservoir 59 ou vers l'extérieur. Une valve de limitation 35 de pression 61 assure un pilotage ciblé de la valve d'arrêt, mais on peut certainement renoncer à l'utilisation de la valve de limitation de pression lorsque l'on utilise par exemple une valve d'arrêt à commande par impulsion, qui ne nécessite qu'une seule fois un bref à-coup de pression via la conduite de commande. Les exemples selon les figures 1 à 5 montrent chacune un système d'actionnement avec un mouvement de travail axial du piston. Cependant, l'invention s'applique également à un système d'actionnement lorsque le piston exécute un mouvement de travail rotatif. Revendications 1. Système d'actionnement (1), en particulier pour un embrayage (15) de véhicule automobile, comportant un cylindre (3) dans lequel un piston (5) exécute un mouvement de travail avec une course de travail maximale définie (29), le piston (5) et le cylindre (3) délimitant une chambre de travail (11) qui est susceptible d'être reliée de façon arbitraire à une alimentation (51) en fluide sous pression, caractérisé en ce que le système d'actionnement (1) présente un 10 dispositif d'évacuation de secours (33) pour le fluide sous pression, qui est libéré à partir d'une course de commutation (31) qui fait suite à la course de travail maximale (29). 2. Système d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que le dispositif d'évacuation de secours (33) est formé par au moins une ouverture d'évacuation (35) du cylindre (3), laquelle coopère avec une surface d'étanchement (19) du piston (3). 3. Système d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce 20 que le piston (5) est monté axialement mobile sur une douille de guidage (9), la douille de guidage (9) faisant partie du dispositif d'évacuation de secours (33). 4. Système d'actionnement selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 25 3, caractérisé en ce que l'ouverture d'évacuation (35) est formée par au moins une gorge s'étendant dans la direction de la course de travail du piston (9). 5. Système d'actionnement selon la revendication 4, caractérisé en ce 30 que la gorge (35) s'étendant dans la direction de la course de travail présente une section transversale qui s'agrandit au fur et à mesure de la croissance de la course de travail. 6. Système d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce 35 que le piston (5) est monté axialement mobile sur une douille coulissante (7) qui se déplace jusqu'à la course de travail maximale (29) de façon synchrone avec le piston (5) et qui vient alors à l'arrêt contre une butée (37), le piston exécutant à partir de cette course de travail (29) un mouvement supplémentaire d'ouverture (31) pour le dispositif d'évacuation de secours (39) par rapport à la douille coulissante (7). 7. Système d'actionnement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation de secours (33) est formé par un emplacement d'étanchéité (43) entre le piston (5) et la douille coulissante (7). 8. Système d'actionnement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le fluide sous pression s'échappant hors du cylindre (3) pilote via une conduite de commande (57) une valve d'arrêt 15 (55), agencée à l'intérieur de l'alimentation en fluide sous pression (51) du système d'actionnement (1), jusque dans une position d'arrêt.