Brevet FR2893372A1 — publié le 20070518

L'invention concerne une soupape de commutation pour un actionnement d'embrayage, comportant au moins un raccord pour l'alimentation en fluide sous pression et au moins un raccord pour l'évacuation de fluide sous pression, la soupape de commutation pouvant occuper au moins deux positions de commutation en fonction d'un signal de pilotage et d'un signal réel du système d'actionnement d'embrayage. On connaît du document DE 197 16 600 Al, figure 16, une soupape de commutation pour l'actionnement d'un embrayage, laquelle assure l'alimentation en fluide sous pression d'un système d'actionnement pour embrayer et débrayer un embrayage. La soupape de commutation dispose d'un raccord d'alimentation en fluide sous pression et d'un raccord d'évacuation de fluide sous pression et elle peut occuper de façon variable et en continu les positions de commutation que sont la position bloquée à la position ouverte de l'alimentation en fluide sous pression ainsi que la position bloquée à la position ouverte de l'évacuation en fluide sous pression. De plus, l'alimentation en fluide sous pression et l'évacuation de fluide sous pression peuvent être bloquées dans une position de commutation. La soupape de commutation occupe une position de consigne désirée en fonction d'un signal de pilotage, un signal réel vers la soupape de commutation étant fourni par le système d'actionnement. Dans la description de la soupape de commutation, on indique certes différentes possibilités de formes de signaux, par exemple électrique ou mécanique, mais la structure concrète de la soupape de commutation ne fait pas l'objet de la demande de brevet. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de définir une possibilité pour une soupape de commutation particulièrement avantageuse pour l'actionnement d'un embrayage. Conformément à l'invention, l'objectif est atteint par le fait qu'un corps de soupape est déplacé jusque dans une position de commutation par l'intermédiaire d'une tige de soupape centrée dans une position initiale, et qu'une force représentant le signal de pilotage et une force opposée représentant le signal réel (signal de valeur réelle se rapportant en particulier à la position réelle d'un élément mobile du dispositif d'actionnement d'embrayage) peuvent agir sur la tige de soupape. Le grand avantage est que la tige de soupape peut être déplacée à partir de sa position initiale, correspondant à une position de blocage de la soupape de commutation, jusque dans une autre position de commutation, et ceci avec une dépense énergétique très faible. Dans ce cas, on prévoit que la tige de soupape soit précontrainte dans une position initiale par au moins un dispositif à ressort. On peut utiliser par exemple deux ressorts dirigés en sens opposés ou également utiliser un ressort à membrane qui est susceptible d'être dévié dans deux directions. De principe, on peut utiliser des éléments quelconques de génération de force, mais des ressorts mécaniques simples permettent un avantage concernant les coûts et ils sont très robustes. Une force élastique agit comme signal de pilotage, qui agit au moins indirectement sur la tige de soupape. Entre un organe de déclenchement, par exemple une pédale d'embrayage et la soupape de commutation, il suffit d'une liaison à ressort simple, la force du ressort pouvant être conçue très faible. Selon un autre aspect avantageux, la grandeur réelle du signal réel du système d'actionnement est la force magnétique sur la tige de soupape à l'encontre du signal de pilotage. Un induit d'un aimant de déplacement agit sur la tige de soupape, et pour des raisons d'encombrement, l'induit et la tige de soupape sont agencés sur un axe commun. Selon un aspect avantageux, le corps de soupape est précontraint toujours dans une position définie de blocage par un ressort de précontrainte. Le corps de soupape est réalisé sous forme de soupape à siège, de sorte qu'il peut se produire une fuite interne seulement très faible. De plus, au moyen de ce principe de construction, on atteint une augmentation de la durée de vie. Une surface de siège de soupape pour le corps de soupape est formée par une cloison intermédiaire de boîtier. La tige de soupape coopère avec un élément de soupape qui détermine une position de la soupape de commutation. Le corps de soupape et l'élément de soupape déterminent chacun une position de commutation. L'expression position de commutation ne présuppose pas forcément un système d'actionnement commutable par gradins, mais elle représente également la fonction d'une soupape proportionnelle. De même, l'élément de soupape est réalisé avantageusement sous la forme d'une soupape à siège. Un siège de soupape pour l'élément de soupape est formé par le corps de soupape, de sorte que les deux composants de soupape exécutent un mouvement synchrone à partir de la position de blocage jusque dans une position d'alimentation en fluide sous pression. Selon un autre développement avantageux, le corps de soupape présente au moins une ouverture de passage qui est commandée par l'élément de soupape. Dès que l'élément de soupape se soulève du corps de soupape, l'ouverture de passage est libérée. Le boîtier de soupape de commutation comprend au moins trois portions de boîtier, le corps de soupape étant étanché entre une chambre d'alimentation en fluide sous pression et une chambre d'évacuation de fluide sous pression. Dans ce qui suit, l'invention sera expliquée plus en détail en se rapportant aux figures. Celles-ci montrent : figure 1, une soupape de commutation dans la position initiale ; figure 2, une soupape de commutation dans la position d'alimentation en fluide sous pression ; et figure 3, une soupape de commutation dans la position d'évacuation de fluide sous pression. Les figures montrent un système d'embrayage 1 comportant un système d'actionnement d'embrayage 3 qui commute un embrayage 5. A l'égard d'une réalisation possible du système d'actionnement d'embrayage et de l'embrayage, on se référera à titre d'exemple au document DE 197 16 600 A 1. Entre une soupape de commutation 7 et le dispositif d'actionnement d'embrayage 3 est prévu un conduit 9 pour un fluide de fonctionnement, par exemple de l'air comprimé, le conduit étant traversé dans les deux directions. La soupape de commutation 7 est déplacée dans la position de commutation désirée par exemple par l'intermédiaire d'une pédale d'embrayage 11. Au moyen de la pédale d'embrayage, on peut déplacer une coupelle à ressort 13, montée en articulation, axialement par rapport à la soupape de commutation 7. Un ressort de transmission 15 s'appuie par sa première extrémité contre la coupelle à ressort 13 et par son autre extrémité contre une seconde coupelle à ressort 17. La seconde coupelle à ressort 17 est reliée axialement fermement à une tige de soupape 19 qui est maintenue dans la position initiale montrée par un premier et par un second dispositif à ressort 21 ; 23. Le premier dispositif à ressort 21 s'appuie contre le côté de la coupelle à ressort 17 détourné du ressort de transmission 15 et contre une douille de guidage 25 solidaire du boîtier. Pour le second dispositif à ressort 23, la tige de soupape 19 dispose d'un talon, le second dispositif à ressort 23 prenant appui également contre la douille de guidage 25. La douille de guidage 25 est reliée à un boîtier de soupape de commutation 29 par l'intermédiaire d'une douille intermédiaire 27, la douille intermédiaire formant un guidage pour la tige de soupape 19. Le boîtier de soupape de commutation présente une ouverture côté couvercle qui est traversée par la tige de soupape 19 au moyen de son élément de soupape 19V côté extrémité s'étendant jusque dans une chambre de travail 31 de la soupape de commutation 7. La chambre de travail 31 est séparée d'une chambre d'alimentation en fluide sous pression 35 par une première cloison intermédiaire de boîtier 33. Une seconde cloison intermédiaire de boîtier 37 sépare la chambre d'alimentation en fluide sous pression 35 d'une chambre d'évacuation de fluide sous pression 39. Dans la première cloison intermédiaire de boîtier 33 est ménagée une ouverture de soupape 41, cette ouverture de soupape 41 étant recouverte par un corps de soupape 43 dans la position de blocage de la soupape de commutation, du fait que le corps de soupape 43 s'applique comme soupape à siège sur une surface de siège de soupape de la première cloison intermédiaire de boîtier 33 et est retenu par un ressort de précontrainte 45. La seconde cloison intermédiaire de boîtier 37 présente un guidage 47 pour le corps de soupape, qui comprend un moyen d'étanchéité 49 pour empêcher des fuites de fluide sous pression vers la chambre d'évacuation de fluide sous pression 39. Dans un fond du boîtier de soupape de commutation 29 est ménagée une ouverture de raccordement pour un aimant de déplacement 51 dont l'induit 53 agit sur l'élément de soupape 19v à travers une ouverture de passage 55 dans le corps de soupape 43, l'induit 53 et la tige de soupape 19 étant agencés sur un axe commun. L'élément de soupape 19v est réalisé sous la forme d'une soupape à siège qui s'appuie sur un siège de soupape du corps de soupape 43 et 35 qui commande l'ouverture de passage 55 dans le corps de soupape 43. Pour un mouvement de débrayage de l'embrayage 5, la pédale d'embrayage 11 est déclenchée (figure 2), suite à quoi la coupelle à ressort 13 exécute une course de positionnement qui met sous précontrainte le ressort de transmission 15, de sorte qu'une force agit comme signal de pilotage sur la tige de soupape 19, force qui fait se lever le corps de soupape 43 depuis la cloison de boîtier 33 à l'encontre de la force du ressort de précontrainte 45. Un capteur de course 57 émet un signal de position du dispositif d'actionnement d'embrayage 3 à titre de signal de valeur réelle à un convertisseur de signaux 59 dont la grandeur de sortie détermine la force magnétique de l'induit 53 sur l'élément de soupape 19v. En variante, on peut également prévoir une détection et une transmission passives des signaux 7, par exemple par connexion d'un cylindre émetteur 58 à titre de capteur au piston 61. Au moyen d'un conduit à fluide de travail, le cylindre émetteur est en liaison avec un cylindre récepteur 60 qui, en vue de générer une force, transmet le déport volumétrique du cylindre émetteur 58 à un ressort 62. Le signal de position suit le mouvement de débrayage, de sorte que la force de guidage du ressort de transmission 15 est supérieure à la force magnétique de l'induit 53. Par conséquent, il existe une liaison d'écoulement à travers l'ouverture de soupape 19 entre la chambre d'alimentation en fluide sous pression et la chambre de travail 31, de sorte que le fluide sous pression est convoyé dans le dispositif d'actionnement d'embrayage 3 et que l'embrayage 5 est ouvert, jusqu'à ce que les forces s'équilibrent à nouveau. Lorsque la pédale d'embrayage 11 est ramenée dans sa position initiale (figure 1) et que l'embrayage doit occuper l'état embrayé, il existe un excès de forces entre la force magnétique de l'aimant de déplacement Si et la force du ressort de transmission 15. Cet excès de force mène à ce que l'élément de soupape 19v est soulevé du corps de soupape 43 par l'induit 53, comme ceci est illustré dans la figure 3. Dans cette position de l'élément de soupape 19V, la chambre de travail 31 est reliée à la chambre d'évacuation de fluide sous pression via l'ouverture de passage 55 dans le corps de soupape 43, de sorte que l'actionnement d'embrayage peut reprendre sa position initiale selon la figure 1. Le corps de soupape 43 bloque cependant la liaison d'écoulement entre la chambre d'alimentation en fluide sous pression et la chambre de travail 31. En cas d'usure de l'embrayage 5, si l'on ne prévoit pas de dispositif de compensation d'usure, la position initiale d'un piston 61 à l'intérieur d'un cylindre 63 se modifie. La course de débrayage du dispositif d'actionnement reste cependant pratiquement constante. Le système d'actionnement est adapté de telle sorte que pour une course 0 de la pédale d'embrayage, le capteur de course peut également émettre un signal réel d'une intensité "0", de sorte que pour la soupape de commutation, l'usure de l'embrayage est compensée. Revendications 1. Soupape de commutation pour un système d'actionnement d'embrayage, comportant au moins un raccord pour l'alimentation en fluide sous pression et au moins un raccord pour l'évacuation de fluide sous pression, la soupape de commutation pouvant occuper au moins deux positions de commutation en fonction d'un signal de pilotage et d'un signal réel du système d'actionnement d'embrayage, caractérisée en ce qu'un corps de soupape (43) est déplacé jusque dans une position de commutation par l'intermédiaire d'une tige de soupape (19) centrée dans une position initiale, et une force représentant le signal de pilotage et une force opposée représentant le signal réel peuvent agir sur la tige de soupape (19). 2. Soupape de commutation selon la revendication caractérisée en ce que la tige de soupape (19) est précontrainte dans une position initiale par au moins un dispositif à ressort (21 ; 23). 3. Soupape de commutation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que il est prévu signal de pilotage une force élastique qui agit au moins indirectement sur la tige de soupape (19). 4. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la grandeur réelle du signal réel du système d'actionnement est la force magnétique sur la tige de soupape (19) à l'encontre du signal de pilotage. 5. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisée en ce que un induit (53) d'un aimant de déplacement (51) agit sur la tige de soupape (19). 6. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'induit (53) et la tige de soupape (19) sont agencés sur un axe commun. 7. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le corps de soupape (43) est précontraint dans une position de blocage par un ressort de précontrainte (45). 8. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le corps de soupape (43) est réalisé sous forme de soupape à siège. 9. Soupape de commutation selon la revendication 8, caractérisée en ce que une surface de siège de soupape pour le corps de soupape (43) est formée par une cloison intermédiaire de boîtier (33). 25 10. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la tige de soupape (19) coopère avec un élément de soupape (19v) qui 30 détermine une position de la soupape de commutation (1). 11. Soupape de commutation selon la revendication 10,20caractérisée en ce que l'élément de soupape (19v) est réalisé sous la forme d'une soupape à siège. 12. Soupape de commutation selon la revendication 11, caractérisée en ce que un siège de soupape pour l'élément de soupape (19v) est formé par le corps de soupape (43). 13. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que le corps de soupape (43) présente au moins une ouverture de passage (55) qui est commandée par l'élément de soupape. 14. Soupape de commutation selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que le boîtier de soupape de commutation (19) comprend au moins trois portions de boîtier, le corps de soupape (43) étant étanché entre une chambre d'alimentation en fluide sous pression (35) et une chambre d'évacuation de fluide sous pression (39).