Brevet FR2977918A1 — publié le 20130118

La présente invention se rapporte à un système de commande hydraulique du type comprenant un organe de manoeuvre au pied, tel qu'une pédale, ou un organe de manoeuvre manuel, tel qu'une manette, pour actionner un maître cylindre. Un tel système de commande hydraulique est installé sur de nombreux véhicules et en particulier sur les cycles à moteur, les quads pour actionner le système de freinage ou encore l'embrayage de l'engin. Un système de commande hydraulique d'utilisation généralisée pour actionner le freinage d'au moins la roue arrière d'un motocycle comprend une pédale de frein, reliée à un maître cylindre, par l'intermédiaire d'une tige. En appuyant sur la pédale, on actionne ainsi le maître cylindre qui envoie sous pression un fluide non compressible dans le circuit de freinage, jusque dans les étriers de frein pour appliquer des plaquettes sur le disque de frein. Le maître cylindre du système de commande est généralement déporté en étant masqué derrière un cache. Le maître cylindre et sa tige de commande sont 15 relativement encombrants et disgracieux. Le demandeur a ainsi cherché une solution pour rendre un tel système de commande hydraulique, moins encombrant et plus discret. A cet effet, est proposé un système de commande hydraulique du type comprenant un organe de manoeuvre au pied, tel qu'une pédale, ou un organe de 20 manoeuvre à la main, tel qu'une manette, l'organe de manoeuvre étant pourvu d'un axe de pivotement; selon l'invention, un alésage est réalisé dans le corps dudit organe de manoeuvre, l'alésage débouchant dudit corps, l'axe de l'alésage étant non coaxial avec l'axe de pivotement, et un piston est monté à coulissement dans l'alésage, L'alésage forme une chambre de mise en pression et le piston est susceptible 25 de coulisser dans l'alésage pour comprimer un fluide dans celle-ci pour commander le freinage ou l'embrayage d'un engin sur lequel le système de commande hydraulique est installé. L'alésage et le piston forment ainsi un maître cylindre qui est intégré dans le corps de l'organe de manoeuvre, alors qu'il est situé à l'extérieur dans les systèmes de 30 commande hydraulique connus de l'état de la technique. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le corps de pédale, le corps de manette est prolongé par une patte oblique qui supporte l'axe de pivotement et l'alésage débouche au pied de la patte. L'alésage débouche de la plus grande branche de la structure en L de l'organe de manoeuvre, la plus courte branche formant bras de levier. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'alésage est monté à coulissement autour du piston maintenu en appui contre une butée solidaire d'un support sur lequel est fixé l'axe de pivotement dudit organe de manoeuvre. En actionnant la pédale, la manette, le piston demeure quasi immobile mais il se déplace cependant relativement dans l'alésage par un effet de bras de levier autour de l'articulation. Le volume compris dans l'alésage, sous le piston se réduit et peut ainsi être utilisé pour injecter sous pression un fluide incompressible vers le circuit hydraulique du système de freinage ou d'embrayage de l'engin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un moyen de rappel est logé dans l'alésage pour repousser le piston en direction du débouché dudit alésage et le piston est retenu dans ledit alésage à l'encontre du moyen de rappel par l'intermédiaire d'un moyen de retenue. En choisissant un moyen de rappel suffisamment puissant, il peut servir également à ramener l'organe de manoeuvre vers une position de repos. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la butée comprend une branche d'ancrage sur le support et une branche d'appui sur l'extrémité libre de laquelle est mis en contact le piston. Le piston demeure appliqué contre la butée pendant l'actionnement de l'organe de manoeuvre. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le contact entre la branche d'appui et le piston est réalisé par l'intermédiaire d'une surface sphérique, telle qu'une bille maintenue prisonnière de ladite extrémité libre. Le contact sphérique accepte le glissement relatif entre le piston et la butée. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la branche d'ancrage est positionnée de sorte à servir de butée à l'organe de manoeuvre, dans sa position d'enfoncement maximum, en prenant appui sur le corps de pédale, sur le corps de manette, au niveau du débouché dudit alésage. La branche d'ancrage forme aussi une butée pour l'organe de manoeuvre dans sa position d'enfoncement maximum. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, une seconde butée est implantée sur le support, de sorte à limiter la course de l'organe de manoeuvre vers sa position de repos. La course de l'organe de manoeuvre est limitée dans ses deux directions de pivotement. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le système incorpore un circuit d'alimentation de l'alésage en fluide incompressible, le circuit communiquant avec ledit alésage au travers d'un conduit réalisé au travers de la patte et au travers d'un passage réalisé dans l'axe de pivotement. Le circuit d'alimentation, qui comprend en outre un bocal rempli de fluide incompressible, est raccordé à l'alésage si bien qu'il demeure toujours rempli. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'axe de pivotement comprend un premier arbre d'embout, un second arbre d'embout, séparés par un épaulement, le premier arbre d'embout traversant un logement cylindrique réalisé dans la patte, le second arbre d'embout traversant un logement réalisé au travers du support. L'organe de manoeuvre est monté de manière articulée sur le support par l'intermédiaire de l'axe de pivotement. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le corps de pédale, le corps de manette est monté libre à rotation autour du premier arbre d'embout traversant la patte oblique, une chambre annulaire creusant la périphérie du premier arbre d'embout, un perçage radial étant réalisé dans le premier arbre d'embout, le conduit débouchant dans le logement cylindrique, de manière à raccorder le passage avec la chambre annulaire. Le circuit d'alimentation raccorde l'alésage au travers de cette liaison articulée. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un raccord est vissé dans l'extrémité libre taraudée du passage du second arbre d'embout pour raccorder le circuit d'alimentation de l'alésage en fluide incompressible avec un bocal. Le circuit d'alimentation de l'alésage peut être raccordé à un bocal contenant un fluide incompressible au travers de ce raccord. En réalisant le second arbre d'embout plus court que l'épaisseur du support, le raccord convient aussi pour brider l'axe de pivotement avec ledit support. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le support prend la forme d'un tambour traversé par le logement dans lequel est logé le second arbre d'embout, l'organe de manoeuvre étant constitué d'une pédale. Ce système convient avantageusement pour actionner au pied le freinage d'au moins la roue arrière d'un motocycle et de manière générale d'un cycle ou encore un train de roues d'un quad. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le support est disposé de manière excentrée dans une platine maintenue prisonnière dans une couronne, un moyen de bridage permettant de brider à rotation la platine dans la couronne. En débridant la platine, il est possible de modifier la position de l'organe de manoeuvre pour adapter la position de la pédale, de la manette, à la taille du conducteur. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le support prend la forme d'une cocotte susceptible d'être fixée sur un guidon, l'organe de manoeuvre étant constitué d'une manette. Ce système convient avantageusement pour actionner à la main le freinage, l'embrayage, sur le guidon d'un motocycle et de manière générale d'un cycle ou 15 encore d'un quad. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: 20 la Fig. 1 représente une vue latérale en coupe d'un système de commande hydraulique comprenant un organe de manoeuvre constitué d'une pédale placée dans une position de repos selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue de dessus en coupe d'un système de commande hydraulique comprenant un organe de manoeuvre constitué d'une pédale selon 25 l'invention, la Fig. 3 représente une vue latérale en coupe d'un système de commande hydraulique comprenant un organe de manoeuvre constitué d'une pédale placée dans une position d'enfoncement selon l'invention, la Fig. 4 représente une vue latérale d'une première variante de réalisation 30 d'un système de commande hydraulique selon l'invention et, la Fig. 5 représente une vue de dessus d'une seconde variante de réalisation d'un système de commande hydraulique comprenant un organe de manoeuvre constitué d'une manette selon l'invention. Le système de commande hydraulique 100 présenté sur la Fig. 1 est destiné à actionner le système de freinage F, d'au moins la roue arrière d'un cycle, d'un motocycle ou encore au moins un train de roues d'un quad. Sur cette Fig. 1, le système de freinage F est du type comprenant un disque de frein sur les deux faces desquelles sont appliquées des plaquettes de frein par l'intermédiaire de pistons mus dans des étriers sous l'effet d'une pression hydraulique. Le système 100 comprend un organe de manoeuvre 200, constitué sur cette Fig. 1, d'une pédale, et qui est articulé autour d'un axe de pivotement 300 solidaire d'un support 400 conçu pour être lié à l'engin, par exemple, en étant fixé sur son cadre. La pédale 200 est constituée d'un corps de pédale 210, terminé à une extrémité par un moyen d'appui 230 au pied et terminé à son autre extrémité d'une patte 250 qui s'étend de manière oblique voire perpendiculaire par rapport à la direction du corps de pédale. L'axe de pivotement 300 traverse cette patte 250. Sur la Fig. 2, l'axe de pivotement 300 comprend un premier arbre d'embout 15 310, un second arbre d'embout 320, séparés par un épaulement 330. Le premier arbre d'embout 310 traverse la patte oblique 250 en étant logé dans un logement cylindrique 252 réalisé perpendiculairement à la direction du corps de pédale 210. La pédale peut ainsi osciller autour de l'axe de pivotement 300. Le battement latéral de la pédale sur le premier arbre d'embout 310 est limité d'un bord 20 par l'épaulement 330 et de l'autre bord par la présence d'un moyen d'arrêt en translation 312, constitué ici, d'un anneau de retenu ancré dans une gorgée réalisée dans une partie saillante dudit premier arbre d'embout. Le second arbre d'embout 320 est fixé dans le support 400. Il traverse, par exemple, un logement 402 réalisé au travers de celui-ci, en prenant appui sur 25 l'épaulement 330. Le logement 402 est ici de type cylindrique sur cette Fig. 2. I1 pourrait être de section polygonale et le second arbre d'embout pourrait présenter une section polygonale correspondante. En variante de réalisation, l'organe de manoeuvre est solidaire du premier arbre d'embout et le second arbre d'embout tourillonne dans le logement cylindrique traversant le support. 30 Sur la Fig. 1, le support 400 est constitué en vue de face d'un tambour traversé en son centre par le logement dans lequel est logé le second arbre d'embout. D'autres logements 404 le traversent pour permettre la fixation du support et par conséquent la fixation du système de commande hydraulique 100 sur l'engin, par exemple, par vissage sur des pattes de fixation solidaires de son cadre. Il peut prendre dans d'autres modes de fabrication, une apparence polygonale. Un alésage 212 borgne, ou obturé à une extrémité par tout moyen, est réalisé dans le corps de pédale 210, dans sa direction axiale. Il débouche à l'extrémité libre dudit corps de pédale, sous la patte oblique 250. Dans cet alésage non débouchant est monté libre à coulissement un piston 270. L'axe de l'alésage 212 est nécessairement non sécant avec celui de l'axe du pivot 300 pour que l'on puisse obtenir une variation du volume de l'alésage 212 compris sous le piston, lorsque l'on manoeuvre à rotation la pédale 200 et si l'on suppose que le piston 270 est relié avec le support 400. Cet alésage 212 peut de la sorte être considéré comme une chambre de mise en pression. Un raccordement 214 est réalisé au travers de la paroi du corps de pédale 210, et il débouche dans l'alésage 212, à proximité de son fond. Le circuit hydraulique du système de freinage F d'au moins une roue de l'engin, ou encore le circuit de commande hydraulique de l'embrayage, est raccordé sur ce raccordement 214. Un moyen de rappel 216, tel qu'un ressort de compression est monté dans l'alésage 212 en étant interposé entre le fond de celui-ci et le piston 270 de sorte à vouloir le ramener vers le débouché dudit alésage. Le piston 270 est retenu dans son alésage 212 à l'encontre du ressort par l'intermédiaire d'un moyen de retenue, tel qu'un anneau élastique 271 clippé dans une gorge réalisée dans ledit alésage. Le support 400 est pourvu d'une première butée 410 contre laquelle le piston 270 peut être appliqué et l'alésage 212 peut coulisser autour du piston 270 pendant l'actionnement de la pédale 200. Plus précisément, c'est la face externe du piston, c'est-à-dire sa face tournée 25 vers le débouché de l'alésage 212 qui est mise en contact contre cette première butée 410. Dans ces conditions, l'actionnement de la pédale 200 génère le déplacement de l'alésage 212 autour du piston 270 qui demeure quasi immobile par rapport au support. La réduction du volume fermé de l'alésage 212 est alors utilisée pendant 30 l'abaissement de la pédale pour introduire sous pression un fluide incompressible, tel qu'un liquide de frein, dans le système de freinage F, au travers du raccordement 214. Sur la Fig. 2, cette première butée prend la forme d'une paroi en L comprenant une branche d'ancrage 412 sur le support 400 et une branche d'appui 414, et dont l'extrémité libre est mise en contact avec le piston. De préférence, le contact est obtenu par l'intermédiaire d'une surface sphérique 416, telle qu'une bille maintenue prisonnière de ladite extrémité libre. Le faible déplacement relatif rotatoire et latéral entre le piston 270 et la première butée 410, causé par la manoeuvre de la pédale, peut alors être supporté par ce contact ponctuel. Avantageusement, la branche d'ancrage 412 est utilisée pour servir de butée à la pédale 200, dans sa position d'enfoncement maximum, en prenant appui sur l'extrémité libre du corps de pédale 210, au niveau du débouché de son alésage 212. Cet état est montré sur la Fig. 3; la flèche A symbolisant l'appui par le conducteur sur la pédale 200. Une seconde butée 430, solidaire également du support 400 limite la course haute de la pédale, c'est-à-dire lorsque le conducteur n'appuie pas dessus. Elle est positionnée de sorte que le corps de pédale 210 puisse, dans sa position de repos, prendre appui sur elle. Cet état est montré sur la Fig. 1. Elle est constituée, par exemple, d'un doigt pourvu d'un méplat comme cela est montré sur cette Fig. 1. L'une des deux butées 410 ou 430 est amovible pour pouvoir fixer la pédale 200 sur le support 400. La pédale est pourvue d'un moyen de rappel vers la seconde butée, c'est-à-dire vers sa position haute de repos. Il est avantageusement constitué du ressort 216 dimensionné en conséquence. Le piston étant en appui sur la première butée 410, par réaction, le ressort exerce sur la pédale un couple qui tend à la faire tourner afin de l'amener en contact avec la seconde butée 430. Le système de commande hydraulique incorpore un circuit d'alimentation de la chambre de mise en pression 212 en fluide incompressible. Il se compose, sur les Figs. 1 et 2, d'un passage central 322 réalisé dans l'axe de pivotement 300 depuis la face d'extrémité du second arbre d'embout 320 et qui se prolonge jusque dans le premier arbre d'embout 310 sans toutefois déboucher. Un perçage radial 314 débouchant dans le passage central 322 traverse le premier arbre d'embout. Ce perçage radial 314 débouche à l'opposé dans une chambre annulaire 316 creusant la périphérie du premier arbre d'embout 310. La largeur de cette chambre annulaire est inférieure à la largeur du corps de pédale 210 et des joints d'étanchéité 254 logés dans des gorges réalisées dans le logement cylindrique 252 encadrent de manière étanche ladite chambre annulaire 316. En variante, les joints d'étanchéité 254 sont logés dans des gorges réalisées dans le premier arbre d'embout 310, plus faciles à réaliser. Le circuit d'alimentation se poursuit au travers d'un conduit 260 qui raccorde, d'une part, le logement cylindrique 252 dans le volume de la chambre annulaire 316 et, d'autre part, la chambre de mise en pression 212, juste en aval du piston 270 dans la position de repos de la pédale. Un raccord 350 est vissé dans l'extrémité libre taraudée du passage central 322 du second arbre d'embout 320. Un bocal B d'altitude supérieure est rempli de fluide incompressible. Il est 5 raccordé à ce raccord 350 si bien que la chambre de mise en pression demeure toujours remplie de fluide non compressible. Ce raccord 350 peut être utilisé aussi pour brider l'axe de pivotement 300 sur le support 400 si la longueur du second arbre d'embout 320 est légèrement inférieure à l'épaisseur du support à cet endroit. En solution alternative, l'extrémité libre du 10 second arbre d'embout est plus longue et filetée pour qu'un écrou puisse brider l'axe de pivotement 300 sur ledit support. Le piston 270 est classiquement pourvu d'un joint d'étanchéité 272 et d'une coupelle frontale 274. La chambre de mise en pression 212 et le piston 270 constituent de la sorte un 15 maître cylindre qui est, dans l'invention, intégré dans la construction de l'organe de manoeuvre. Le système de commande hydraulique de l'invention remplace l'organe de manoeuvre, le maître cylindrique et sa tige de commande, des systèmes de commande hydraulique connus de l'art antérieur. 20 Il est moins encombrant que les systèmes connus, puisque le maître cylindre est intégré dans la structure de la pédale. Il est également plus discret. Dans une première variante de réalisation du système de commande hydraulique 100 présentée sur la Fig. 4, le support 400 est disposé de manière 25 excentrée dans une platine 500 maintenue prisonnière dans une couronne 600. Un moyen de bridage 610 permet de brider à rotation la platine 500 dans la couronne 600. La platine présente à cet effet une géométrie cylindrique. En desserrant le moyen de bridage 610, il est alors possible, en faisant tourner la platine 500, comme le montre la flèche T, de modifier la position du système de commande hydraulique 100 et en 30 particulier de la pédale 200 sur l'engin pour l'adapter à la morphologie du conducteur ou selon ses souhaits. La pédale, dessinée en traits mixtes interrompus, matérialise une seconde position possible de celle-ci. Dans cette variante, c'est la couronne 600 qui est rendue solidaire de l'engin, alors que le support 400, qui supporte la pédale 200 et son maître cylindre intégré, est immobilisé dans la platine 500. Le moyen de bridage 610 est constitué, sur cette Fig. 4, d'une fente radiale coupant la couronne et d'une vis de serrage susceptible de rapprocher les deux bords séparés de la couronne et qui sont tournés en vis-à-vis. La vis traverse les bords séparés et prend ancrage dans un taraudage. La vis, alors masquée, n'apparaît pas en regardant de face la couronne. Dans une seconde variante de réalisation présentée sur la Fig. 5, l'organe de manoeuvre prend la forme d'une mannette 200', telle qu'une manette de frein hydraulique ou d'embrayage hydraulique. La manette comprend un corps de manette 210. Le support peut être constitué, comme cela apparaît sur cette Fig. 5, d'une cocotte 400' fixée sur un guidon G. Elle supporte l'axe de pivotement 300 ainsi que les deux butées 410 et 430. REVENDICATIONS1) Système de commande hydraulique (100) du type comprenant un organe de manoeuvre au pied (200), tel qu'une pédale, ou un organe de manoeuvre à la main (200'), tel qu'une manette, l'organe de manoeuvre étant pourvu d'un axe de pivotement (300), caractérisé en ce qu'un alésage (212) est réalisé dans le corps (210) dudit organe de manoeuvre, l'alésage débouchant dudit corps, l'axe de l'alésage (212) étant non coaxial avec l'axe de pivotement (300), et en ce qu'un piston (270) est monté à coulissement dans l'alésage (212). 2) Système (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de pédale, le corps de manette (210) est prolongé par une patte (250) oblique qui supporte l'axe de pivotement (300) et en ce que l'alésage (212) débouche au pied de la patte (250). 3) Système (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'alésage (212) est monté à coulissement autour du piston (270) maintenu en appui contre une butée (410) solidaire d'un support (400, 400') sur lequel est fixé l'axe de pivotement (300) dudit organe de manoeuvre. 4) Système (100) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un moyen de rappel (216) est logé dans l'alésage (212) pour repousser le piston (270) en direction du débouché dudit alésage et en ce que le piston (270) est retenu dans ledit alésage à l'encontre du moyen de rappel (216) par l'intermédiaire d'un moyen de retenue (271). 5) Système (100) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la butée (410) comprend une branche d'ancrage (412) sur le support (400, 400'), une branche d'appui (414) et sur l'extrémité libre de laquelle est mis en contact le piston (270). 6) Système (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contact entre la branche d'appui (414) et le piston (270) est réalisé par l'intermédiaire d'une surface sphérique (416), telle qu'une bille maintenue prisonnière de ladite extrémité libre. 7) Système (100) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la branche d'ancrage (412) est positionnée de sorte à servir de butée à l'organe de manoeuvre (200, 200'), dans sa position d'enfoncement maximum, en prenant appui sur le corps de pédale, sur le corps de manette (210), au niveau du débouché dudit alésage (212). 8) Système (100) selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'une seconde butée (430) est implantée sur le support (400, 400'), de sorte à limiter la course de l'organe de manoeuvre vers sa position de repos. 9) Système (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il incorpore un circuit d'alimentation de l'alésage (212) en fluide incompressible, le circuit communiquant avec ledit alésage au travers d'un conduit (260) réalisé au travers de la patte (250) et au travers d'un passage (322) réalisé dans l'axe de pivotement (300). 10) Système (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (300) comprend un premier arbre d'embout (310), un second arbre d'embout (320), séparés par un épaulement (330), le premier arbre d'embout (310) traversant un logement cylindrique (252) réalisé dans la patte (250), le second arbre d'embout (320) traversant un logement (402) réalisé au travers du support (400, 400'). 11) Système (100) selon revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le corps de pédale, le corps de manette (210) est monté libre à rotation autour du premier arbre d'embout (310) traversant la patte oblique (250), une chambre annulaire (316) creusant la périphérie du premier arbre d'embout (310), un perçage radial (314) étant réalisé dans le premier arbre d'embout (310), le conduit (260) débouchant dans le logement cylindrique (252), de manière à raccorder le passage (322) avec la chambre annulaire (316). 12) Système (100) selon revendication 9, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'un racçord (350) est vissé dans l'extrémité libre taraudée du passage (322) du second arbre d'embout (320) pour raccorder le circuit d'alimentation de l'alésage (212) en fluide incompressible avec un bocal (B). 13) Système (100) selon l'une quelconque des revendications 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que le support prend la forme d'un tambour (400) traversé par le logement (402), l'organe de manoeuvre étant constitué d'une pédale (200). 14) Système (100) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le support (400) est disposé de manière excentrée dans une platine (500) maintenue prisonnière dans une couronne (600), un moyen de bridage (610) permettant de brider à rotation la platine (500) dans la couronne (600). 15) Système (100) selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le support prend la forme d'une cocotte (400') susceptible d'être fixée sur un guidon (G), l'organe de manoeuvre étant constitué d'une manette (200').