FR2546983A1 - Appareil de distribution hydraulique, notamment pour une direction assistee de vehicule automobile - Google Patents

Appareil de distribution hydraulique, notamment pour une direction assistee de vehicule automobile Download PDF

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Abstract

CET APPAREIL SERT A ALIMENTER UN MOTEUR OU VERIN PRIORITAIRE ET UN MOTEUR OU VERIN AUXILIAIRE EN FLUIDE DE PRESSION VENANT D'UNE MEME POMPE REGLABLE COMMANDEE EN FONCTION DE LA PRESSION DE CHARGE. LE DEBIT ENVOYE AU MOTEUR PRIORITAIRE EST INDEPENDANT DES PRESSIONS DANS LES DEUX CIRCUITS. L'APPAREIL COMPREND UNE SOUPAPE DE PRIORITE 15 A DEUX VOIES EN PARALLELE AVEC UNE SOUPAPE D'ETRANGLEMENT 16 A DEUX VOIES. LES DEUX SOUPAPES SONT COMBINEES AVEC DES RESSORTS IDENTIQUES 25, 37, AGISSANT CONTRE UNE DIFFERENCE DE PRESSION PRELEVEE SUR UN POINT D'ETRANGLEMENT DU CIRCUIT PRIORITAIRE. LES DEUX SOUPAPES 15, 16, TRAVAILLANT INDEPENDAMMENT L'UNE DE L'AUTRE, PERMETTENT DE MAINTENIR LE DEBIT DANS LE CIRCUIT PRIORITAIRE CONSTANT LORSQUE, EN CAS DE FONCTIONNEMENT PARALLELE, LA PRESSION DE TRAVAIL DANS LE CIRCUIT PRIORITAIRE MONTE AU-DESSUS DE LA PRESSION DE TRAVAIL DANS LE CIRCUIT AUXILIAIRE.

Description

L'invention part d'un appareil de distribution hydraulique pour l'alimentation d'un moteur prioritaire et d'un moteur auxiliaire en fluide de pression fourni par une pompe, où le circuit prioritaire comporte un point d'étranglement dont la différence de pression peut agir contre une force élastique sur l'élément obturateur mobile d'une soupape de priorité, la force élastique poussant cet élément vers une position de départ, où l'élément établit la liaison avec le moteur prioritaire, tandis que la différence de pression charge l'élément en direction d'une position de travail où cette liaison est coupée.
On connaît déjà un tel appareil par le brevet des E.U.A 3 979 908, où un circuit prioritaire et un circuit auxiliaire sont alimentés en fluide de pression à travers une soupape de priorité qui est à trois voies et comporte un tiroir chargé par un seul ressort et possédant deux bords de distribution.
Cet appareil a l'inconvénient que les deux bords de distribution dans la soupape de priorité conduisent à des précontraintes élastiques différentes et par suite à des chutes de pression différentes. Cette disposition peut surtout avoir la conséquence que le débit du courant de fluide de pression vers le circuit à alimenter préférentiellement devient dépendant des pressions dans le moteur prioritaire et dans le moteur auxiliaire. Ce phénomène devient particulièrement désagréable lorsque le circuit prioritaire contient un distributeur de direction et lorsque le débit d'huile pour la direction diminue considérablement au cas où la pression de direction devient plus élevée que-la pression du moteur auxilinaire Un tel changement de débit perturbe le comportement de direction et peut même devenir dangereux.
Par le brevet des E.U.A. 4 023 646, on connaît en outre un appareil de distribution qui. travaille en fonction de la pression de charge et où une pompe réglable alimente en fluide de pression un circuit de direction prioritaire et, à travers une soupape de priorité à deux voies un second circuit.
Bien que cet appareil avec la soupape de priorité soit de construction simple, il a l'inconvénient que le débit de fluide de pression vers le circuit prioritaire ne peut pas être limité lorsque les deux circuits sont utilisés en parallèle.
L'invention vise notamment à éviter les inconvénients décrits ci-dessus de l'art antérieur.
Selon l'invention, un appareil de distribution hydraulique comme défini au début est caractérisé en ce que la soupape de priorité est une soupape à deux voies et que parallèlement à elle est montée, entre la pompe et le circuit auxiliaire une soupape d'étranglement à deux voies, dont l'élément obturateur mobile est chargé par un ressort en direction d'une position de base, où le circuit correspondant est coupé, et est chargé par la différence de pression contre la force du ressort, en direction d'une position de travail où la liaison avec le circuit auxiliaire est établie.
Un appareil de distribution ainsi réalisé a notamment l'avantage, comparativement à l'art antérieur, que, moyennant une dépense de construction relativement faible, le débit de fluide de pression vers le circuit prioritaire est rendu indépendant des pressions dans les deux circuits. Les deux ressorts pour la soupape de priorité et la soupape d'étranglement permettent d'ajuster des chutes de pression identiques et faibles, de sorte que les pertes de pression sont maintenues réduites.
Différentes mesures décrites en détail dans ce qui va suivre permettent des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements du dispositif de distribution selon l'invention. La combinaison de la soupape de priorité et de la soupape d'étranglement dans un appareil possédant un alésage de tiroir unique pour les deux soupapes permet une construction particulièrement compacte et simple. Selon un mode de réalisation spécialement avantageux, une seconde soupape d'étranglement correspondant à la première est montée parallèlement à la soupape de priorité et à la première soupape d'étranglement, entre la pompe et un troisième circuit. On peut ainsi établir différentes priorités entre plusieurs circuits.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 représente schématiquement un premier exemple d'un appareil de distribution hydraulique selon l'invention incorporé dans un appareil de commande hydraulique
- la figure 2 est une coupe axiale de l'appareil de distribution de l'exemple de figure 1
- la figure 3 est un diagramme montrant la relation entre le débit (volumétrique) du courant de fluide envoyé au circuit prioritaire et les pressions dans les deux circuits, d'une part pour l'appareil de distribution selon figure 1 et d'autre part pour un appareil de distribution connu ; et
- la figure 4 représente schématiquement de de façon simplifiée un second exemple de l'appareil de distribution selon l'invention incorporé dans un appareil de commande.
La figure 1 représente un appareil de commande 10 avec un appareil de distribution hydraulique Il pour alimenter un circuit prioritaire 12 et un circuit auxiliaire 13 en fluide de pression venant d'une pompe réglable 14 commandée en fonction de la pression de charge.
L'appareil de distribution Il comporte une soupape de priorité 15 à deux voies et une soupape d'étranglement 16 à deux voies, dont les deux entrées 17, 18 sont branchées en parallèle à la sortie de la pompe réglable 14. De la sortie 19 de la soupape de priorité 15 part une conduite de priorité 21 qui mène à un premier distributeur 22, lequel est alimenté préférentiellement et sert à la commande d'un moteur prioritaire 23. La soupape de priorité 15 possède un tiroir 24 qui est chargé par un ressort 25 en direction d'une position de départ 26, où ce tiroir relie l'entrée 17 à la sortie 19. Le tiroir 24 est chargé dans le même sens que par le ressort 25 par une pression de charge provenant du circuit prioritaire 12 et appliquée par une première conduite pilote 27.Cette pression de charge peut être prélevée dans le premier distributeur 22 en aval d'un point d'étranglement 28. La pression en amont de ce point d'étranglement agit en même temps à travers une seconde conduite pilote 29 sur le tiroir 24, contre la force du ressort 25, de sorte que la différence de pression produite par le point d'étranglement 28 peut agir contre la force du ressort sur le tiroir 24.
La soupape d'étranglement 16, montée parallèlement à la soupape de priorité 15, possède une sortie 31 d'où part une conduite auxiliaire 32. Sur cette conduite est branchée, dans le circuit auxiliaire, un second distributeur 33 pour la commande d'un moteur auxiliaire 34. D'autres distributeurs peuvent être raccordés parallèlement au second distributeur 33 à la conduite auxiliaire 32 laquelle est fermée par une plaque d'extrémité 35.
La soupape d'étranglement 16 comporte un tiroir 36 qui est chargé par un ressort 37 en direction d'une position de base 38, où ce tiroir isole l'entrée 18 de la sortie 31. Le tiroir 36 de la soupape d'étranglement 16 est sollicité dans le même sens par la pression dans la première conduite pilote 27. Le tiroir 36 est chargé en sens contraire par la pression dans la seconde conduite pilote 29, laquelle tente de pousser le tiroir vers une position de travail 39 où le tiroir établit la liaison entre l'entrée 18 et la sortie 31. Le tiroir 36 de la soupape d'étranglement 16 est par conséquent chargé par la même différence de pression que le tiroir 24 de la soupape de priorité 15.
La pression de charge dans la première conduite pilote 27 est applicable en outre à travers un clapet sélecteur de circuit 41 au régulateur 42 de la pompe réglable 14. Le clapet sélecteur 41 est monté de manière à transmettre au régulateur 42 la pression de charge maximale, provenant du circuit prioritaire 12 ou du circuit auxiliaire 13. Avant que ne soit décrit le fonctionnement de l'appareil de commande 10, la construction de l'appareil de distribution 11 sera décrite plus en détail dans ce qui va suivre en référence à la figure 2. Cette figure montre que l'appareil de distribution 11 présente un alésage à tiroir continu 44 dans un corps 43. Dans l'alésage 44 sont formées, par des élargissements annulaires, quatre chambres de travail, dont une première chambre d'arrivée 45 communique avec l'entrée 17, une première chambre de sortie 46 avec la sortie 19, une seconde chambre d'arrivée 47 avec l'entrée 18et une sonde chambre de sortie 48 avec la sortie 31. Les deux chambres 45, 46 mentionnées en premier font partie de la soupape de priorité 15, dont le tiroir 24 est un tiroir creux qui présente un premier bord de distribution 49, par lequel ce tiroir contrôle la liaison entre les deux chambres 45, 46. Par son extrémité de tête, le tiroir creux 24 délimite dans l'alésage a tiroir 44 une première chambre à ressort 50, dans laquelle est disposé le ressort 25.Celui-ci pousse le tiroir creux 24 contre une butée 51 formé dans la première chambre de sortie, de sorte que ce tiroir, à la position de départ 26 représentée, établit la liaison entre les deux chambres 45, 46 par son premier bord de distribution 49, formé par des perçages transversaux.
Les deux autres chambres de travail 47, 48 font partie de la soupape d'étranglement 16, dont le tiroir 36 est un tiroir-piston massif qui contrôle par un second bord de distribution 52 la liaison entre l'entrée 18 et la sortie 31. Le tiroirpiston 36 délimite par son extrémité de tête située à l'extérieur dans l'alésage à tiroir 44 une seconde chambre a ressort 53, dans laquelle est disposé le ressort 37 de la soupape d'étranglement 16.
Le ressort 37 pousse le tiroir-piston 36 à la position de base 38 représentée, où ce tiroir est appliqué contre la butée 51 et ferme par son second bord de distribution 52 la liaison entre les deux chambres de travail 47 et 48. Les dew: chambres à ressort 50, 53 situées à l1extérieur communiquent entre elles par la première conduite pilote ramifiée 27. Les deux ressorts 25 et 37 de la soupape de priorité et de la soupape d'étranglement sont identiques en ce qui concerne leurs forces et leurs caractéristiques. La seconde conduite pilote 29 visible sur la figure 1 est intégrée, sur appareil de distribution Il selon figure 2, dans la première chambre de sortie 46, laquelle sert en même temps de chambre pilote pour le tiroir creux 24 et le tiroir-piston 36.
Le fonctionnement de l'appareil de commande 10 sera décrit ci-après en référence aux figures 1 et 2 mais seulement dans la mesure nécessaire à la compréhension de l'invention.
Lorsque les moteurs ou vérins 23, 24 dans les deux circuits 12 et 13 ne sont pas actionnés, la soupape de priorité 15, occupant sa position de départ 26, établit la liaison entre la pompe réglable 14 et la conduite prioritaire 21, tandis que la soupape d'étranglement 16 coupe la liaison entre la pompe 14 et la conduite auxiliaire 32.
Lorsque le moteur prioritaire 23 est commandé au moyen du premier distributeur 22, l'appareil de distribution 11 assure que le circuit prioritaire 12 soit alimenté préférentiellement en fluide de pression. Ce n'est qu'au moment où le point d'étranglement 28 - travaillant à la façon d'un diaphragme de mesure engendre dans le premier distributeur 22 une différence de pression supérieure à une valeur préfixée que cette différence de pression provoque le déplacement des tiroirs 24 et 36, contre la force de leur ressort 25 ou 37. Le premier bord de distribution 49 étrangle alors la liaison avec la conduite prioritaire 21 dans la soupape de priorité, tandis que le second bord de distribution 52 établit en même temps, en sens inverse, la liaison avec la conduite auxiliaire 32 dans la soupape d'étranglement 16.Le circuit auxiliaire 13 ne peut donc être alimenté en fluide de pression que lorsque le circuit prioritaire 12 est alimenté avec un débit d'huile de grandeur prédéterminée.
Au cas où le circuit auxiliaire 13 est utilisé parallèlement au circuit prioritaire 12, le débit du courant de fluide de pression envoyé à travers la conduite prioritaire 21 au moteur prioritaire 23 n'est pas influencé par les pressions dans les deux circuits 12 et 13. Cette situation est représentée de façon plus détaillée sur le diagramme de la figure 3, où le débit volumétrique Qv du courant envoyé au circuit prioritaire 12 est représenté en fonction de la pression de travail P dans ce
V même circuit.La ligne continue 54 indique la situation en cas d'utilisation de l'appareil de distribution ll selon l'invention ; il ressort de l'allure de cette ligne que le débit envoyé dans le circuit prioritaire 12 est constant et qu'il est donc également indépendant du rapport entre les deux pressions de travail régnant dans les deux circuits 12 et 13. Ce résultat est obtenu surtout grâce au fait que la soupape d'étranglement 16 peut entrer en action sans être influencée par la soupape de priorité 15 et qu'elle est exposéeauxmêmes forces, produites par la pression et le ressort.Les lignes en pointillé 55, 56 et 57 montrent par contre la dependance de la pression du débit envoyé au circuit prioritaire 12 en cas d'utilisation d'une soupape de priorité connue où un seul tiroir chargé par un seul ressort contrôle la liaison entre la pompe réglable et les deux circuits.
Les caractéristiques en pointillé 55 à 57 pour la soupape de priorité connue montrent clairement que le débit envoyé au circuit prioritaire chute toujours d'un niveau 58 S un niveau 59 plus bas lorsque la pression dans le circuit prioritaire s'élève au-dessus de la pression du circuit auxiliaire. La caractéristique 55 s'applique à une basse pression dans le circuit auxiliaire, tandis que la caractéristique 57 illustre la situation dans le cas d'une haute pression dans le circuit auxiliaire.
L'alimentation du circuit prioritaire 12 sous un débit indépendant de la pression est avantageuse surtout lorsque le premier dis tri- buteur 22 est un distributeur de direction puisque le comportement de direction n'est pas modifié dans ce cas, de sorte que les perturbations éventuellement dangereuses sont exclues.
La figure 4 représente un deuxième appareil de commande 60 avec un appareil de distribution 61 selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention, lequel se distingue de l'appareil de distribution lî selon la figure 1 par le fait qu'une deuxième soupape d'étranglement 62 est branchée parallèlement a la soupape de priorité 15 et à la première soupape d'étranglement 16.
A la deuxième soupape d'étranglement 62 est raccordé un troisième distributeur 63 faisant partie d'un troisième circuit 64. La deuxième soupape d'étranglement 62 a la même construction que la première soupape d'étraùglement 16 et ne se distingue de cette dernière que par son pilotage, à travers une troisième (65) et une quatrième conduite pilote 66, par une différence de pression produite par un deuxième point d'étranglement 67 dans le deuxième distributeur 33.
Le fonctionnement du deuxième appareil de commande 60 est analogue à celui du premier appareil de commande 10
selon figure 1 quoique avec la différence que le deuxième appareil de distribution 61 fixe des priorités différentes pour les trois circuits Alors que, comme précédemment, le circuit prioritaire 12 est alimenté en fluide de pression- avant le circuit auxiliaire 13, ce dernier est en outre rendu prioritaire, par la deuxième soupape d'étranglement 62, par rapport au troisième circuit 64.
I1 va de soi que des modifications aux modes de réalisation représentés sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la deuxième soupape d'étranglement 62 de l'appareil de commande 60 peut être actionnée par la même différence de pression que la première soupape d'étranglement 16, de sorte que le circuit auxiliaire 13 et le troisième circuit 64 ont. la même priorité.
Bien que la construction représentée figure 2 constitue une combinaLson particulièrement avantageuse, il est possible aussi de réaliser la soupape de priorité et la soupape d'étranglement séparemment.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Appareil de distribution hydraulique pour l'ali- indentation d'un moteur prioritaire et d'un moteur auxiliaire en fluide de pression fourni par une pompe, où le circuit prioritaire comporte un point d'étranglement dont la différence de pression peut agir contre une force élastique sur l'élément obturateur mobile d'une soupape de priorité, la force élastique poussant cet élément vers une position de départ, où l'élément établit la liaison avec le moteur prioritaire, tandis que la différence de pression charge l'élément en direction d'une position de travail où cette liaison est coupée, caractérisé en ce que la soupape de priorité est une soupape a deux voies (15) et que parallèlement à elle est montée, entre la pompe (14) et le circuit auxiliaire (13), une soupape d'étranglement à deux voies (16), dont l'élément obturateur mobile (36) est chargé par un ressort (37) en direction d'une position de base (38), où le circuit correspondant (13) est coupé, et est chargé par la différence de pression, contre la force du ressort, en direction d'une position de travail (39) où la liaison avec le circuit auxiliaire (13) est établie.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments obturateurs mobiles (24, 36) de la soupape de priorité (15) et de la -soupape d'étranglement (16) sont disposés dans le même alésage d tiroir (44) et en ce que leurs extrémités les plus éloignées l'une de l'autre font saillie dans des chambres a ressort (50, 53) dans chacune desquelles est disposé l'un des ressorts (25, 37), tandis que leurs extrémités dirigées l'une vers l'autre font saillie dans une chambre pilote commune (46).
3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément obturateur mobile de la soupape de priorité (15) est un tiroir creux (24) et-la chambre pilote commune (46) sert en même temps de chambre de sortie pour le circuit prioritaire (15) et en ce que l'élément obturateur mobile de la soupape d'étranglement (16) est un tiroir-piston massif (36).
4. Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une butée (51) pour les deux éléments obturateurs mobiles (24, 36) est disposée dans la chambre pilote (46) et en ce que cette chambre pilote (46) est située entre deux chambres d'arrivée (45, 47), dont la première (45) est conjuguée à la soupape de priorité (15) et la seconde (47) à la soupape d'étranglement (16).
5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux ressorts (25, 37) possèdent la même force et que les chambres a ressort (50, 53) présentent une communication (27) entre elles.
Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une seconde soupape d'étranglement (62) correspondant à la première (16) est branchée parallèlement a la soupape de priorité (15) et à la première soupape d'étranglement (16) entre la pompe (14) et un troisième circuit.
7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde soupape d'étranglement est pilotée par la même différence de pression que la première soupape d'étranglement.
8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde soupape d'étranglement (62) est pilotée par une différence de pression prélevée d'un second point d'étranglement (67) prévu dans le premier circuit auxiliaire (13).
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