FR2685398A1 - Device for automatic locking and automatic unlocking of an actuator such as a thrust cylinder for example, and thrust cylinder equipped with this device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un dispositif permettant l'immobilisation ou le verrouillage automatique d'un actionneur, tel que par exemple un vérin, en cas d'anomalie de fonctionnement. The present invention relates to a device for immobilizing or automatically locking an actuator, such as for example a jack, in the event of an operating anomaly.
Elle vise également un vérin équipé de ce dispositif. It also relates to a jack equipped with this device.
On sait qu'un vérin d'assistance de direction arrière pour véhicule à quatre roues directrices, fait pivoter les roues arrière d'un angle petit, de quelques degrés au maximum, dans un sens ou dans l'autre. En cas de panne du circuit hydraulique, il est important, pour la sécurité, d'immobiliser l'orientation des roues arrière, les roues avant étant alors, comme il est bien connu, commandées mécaniquement. It is known that a rear steering assistance cylinder for a vehicle with four steered wheels rotates the rear wheels by a small angle, a few degrees maximum, in one direction or the other. In the event of a failure of the hydraulic circuit, it is important for safety to immobilize the orientation of the rear wheels, the front wheels then being, as is well known, mechanically controlled.
Par conséquent, il convient de proposer un dispositif permettant le verrouillage automatique du vérin, dans une position quelconque lorsque la pression baisse dans le circuit hydraulique d'assistance de direction, étant entendu que ledit vérin devra être déverrouillé lorsque la pression est rétablie. Consequently, it is advisable to propose a device allowing the automatic locking of the jack, in any position when the pressure drops in the hydraulic steering assistance circuit, it being understood that said jack must be unlocked when the pressure is restored.
La présente invention parvient à ce but en proposant un dispositif de verrouillage de conception mécanique simple, compacte et d'un fonctionnement fiable. The present invention achieves this goal by proposing a locking device of simple, compact mechanical design and reliable operation.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de verrouillage et déverrouillage automatiques d'un actionneur tel que par exemple un vérin hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend un corps muni d'une membrane tubulaire qui entoure un barreau, tel que la tige du piston d'un vérin, et comportant une chambre hydraulique ou de charge entourant la membrane qui est susceptible de se déformer sous l'effet d'une mise en pression ou d'une réduction de pression d'un fluide hydraulique dans ladite chambre pour respectivement verrouiller ou déverrouiller ladite tige ou ledit barreau. To this end, the subject of the invention is an automatic locking and unlocking device of an actuator such as for example a hydraulic cylinder, characterized in that it comprises a body provided with a tubular membrane which surrounds a bar, such that the piston rod of a jack, and comprising a hydraulic or load chamber surrounding the membrane which is liable to deform under the effect of pressurization or a reduction in pressure of a hydraulic fluid in said chamber for respectively locking or unlocking said rod or said bar.
Suivant une autre caractéristique de ce dispositif, dans le corps précité est monté coulissant un piston double dont une partie débouche dans la chambre de charge précitée et dont l'autre partie est constamment soumise à l'action d'un moyen élastique, tel que ressort par exemple, de manière à mettre la chambre de charge sous pression. According to another characteristic of this device, a double piston is slidably mounted in the aforementioned body, one part of which opens into the aforementioned load chamber and the other part of which is constantly subjected to the action of an elastic means, such as a spring. for example, so as to put the charge chamber under pressure.
Dans le corps précité est encore aménagée une chambre de commande fermée par un épaulement du piston double et communicant avec la pression du fluide hydraulique qui actionne le vérin et qui agit sur ledit épaulement à l'encontre du moyen élastique ou ressort précité de façon à réduire la pression dans la chambre de charge et déverrouiller ainsi la tige précitée du piston du vérin. In the aforementioned body is further arranged a control chamber closed by a shoulder of the double piston and communicating with the pressure of the hydraulic fluid which actuates the jack and which acts on said shoulder against the above-mentioned elastic means or spring so as to reduce pressure in the load chamber and thus unlock the aforementioned piston rod of the cylinder.
Selon encore une autre caractéristique du dispositif de l'invention, le corps précité est muni d'un moyen permettant le déverrouillage et le montage du corps sur la tige du piston du vérin. According to yet another characteristic of the device of the invention, the aforementioned body is provided with a means allowing the unlocking and the mounting of the body on the piston rod of the jack.
Suivant un mode de réalisation préféré, le moyen précité est constitué par une vis en prise avec un filetage du piston double du côté opposé à la chambre de charge, la tête de cette vis venant en butée sur un couvercle coiffant le corps et retenant le ressort précité, lorsque le piston double est en position de verrouillage. According to a preferred embodiment, the aforementioned means consists of a screw engaged with a thread of the double piston on the side opposite to the load chamber, the head of this screw abutting on a cover covering the body and retaining the spring. above, when the double piston is in the locked position.
L'invention vise également un vérin hydraulique d'assistance de direction arrière pour véhicule automobile à quatre roues directrices, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif répondant à l'une et/ou l'autre des caractéristiques ci-dessus, et en ce que la tige précitée du piston est munie d'un manchon en un matériau approprié et sur lequel s'exerce le verrouillage et le déverrouillage via la membrane précitée. The invention also relates to a hydraulic jack for rear steering assistance for a motor vehicle with four steered wheels, characterized in that it is equipped with a device meeting one and / or the other of the above characteristics. , and in that the aforementioned piston rod is provided with a sleeve of a suitable material and on which the locking and unlocking is exerted via the aforementioned membrane.
L'invention vise encore un vérin hydraulique différentiel d'assistance de direction, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif répondant à l'une et/ou l'autre des caractéristiques ci-dessus, et en ce qu'un même conduit, interne au vérin, alimente à la fois en fluide hydraulique sous pression la chambre de moindre section du vérin et la chambre de commande du dispositif de verrouillage. The invention also relates to a differential hydraulic steering assistance cylinder, characterized in that it is equipped with a device corresponding to one and / or the other of the above characteristics, and in that a same conduit, internal to the jack, supplies both pressurized hydraulic fluid to the chamber of smaller section of the jack and the control chamber of the locking device.
Mais d'autres caractéristiques et avantages de cette invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe verticale du dispositif de l'invention, cette coupe passant par l'axe de la tige d'un vérin sur laquelle est monté ce dispositif, et illustrant le dispositif verrouillé (demi-vue gauche) et déverrouillé (demi-vue droite)
- la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; et
- la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un actionneur hydraulique équipé d'un dispositif conforme à la présente invention.However, other characteristics and advantages of this invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which
FIG. 1 is a vertical section view of the device of the invention, this section passing through the axis of the rod of a jack on which this device is mounted, and illustrating the locked device (left half-view) and unlocked (right half view)
- Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1; and
- Figure 3 is an axial sectional view of a hydraulic actuator equipped with a device according to the present invention.
En se reportant notamment aux figures 1 et 2, on voit qu'un dispositif selon cette invention, comprend essentiellement un corps 1 dans lequel est ménagé un alésage 2 recevant une membrane tubulaire 3 qui entoure un barreau 4 constituant par exemple la tige du piston d'un vérin (non représenté sur les figures 1 et 2). Referring in particular to FIGS. 1 and 2, it can be seen that a device according to this invention essentially comprises a body 1 in which is formed a bore 2 receiving a tubular membrane 3 which surrounds a bar 4 constituting for example the piston rod of the 'a cylinder (not shown in Figures 1 and 2).
Le corps 1 comporte, au niveau de l'alésage 2, une chambre annulaire hydraulique ou de charge 5 qui entoure la membrane 2, laquelle est susceptible de se déformer sous l'effet d'une mise en pression d'un fluide hydraulique dans la chambre 5 pour ainsi verrouiller le barreau ou la tige 4, tandis que, sous l'effet d'une réduction de la pression du fluide hydraulique dans la chambre 5, le barreau ou la tige 4 sera déverrouillé. The body 1 comprises, at the bore 2, an annular hydraulic or load chamber 5 which surrounds the membrane 2, which is liable to deform under the effect of pressurization of a hydraulic fluid in the chamber 5 to thereby lock the bar or rod 4, while, under the effect of a reduction in the pressure of the hydraulic fluid in chamber 5, the bar or rod 4 will be unlocked.
On a montré en 6 un piston double monté coulissant dans le corps 1 et dont une partie 6a débouche dans la chambre de charge 5. L'autre partie 6b du piston double 6 est constamment soumise à l'action d'un ressort 7, de façon à mettre la chambre 4 sous pression. 6 has shown a double piston mounted sliding in the body 1 and a part 6a of which opens into the load chamber 5. The other part 6b of the double piston 6 is constantly subjected to the action of a spring 7, of so as to put chamber 4 under pressure.
Comme on le voit bien sur la figure 1, dans le corps 1 est aménagée une chambre de commande 8 fermée à sa partie supérieure, par un épaulement 9 du piston double 6, cet épaulement formant en quelque sorte la jonction entre les parties 6a et 6b du piston double 6. As can be seen in FIG. 1, in the body 1 there is a control chamber 8 closed at its upper part, by a shoulder 9 of the double piston 6, this shoulder forming in a way the junction between the parts 6a and 6b double piston 6.
La chambre de commande 8 communique avec la pression du fluide hydraulique qui actionne le vérin (non représenté), et qui agit sur l'épaulement 9 à l'encontre de la force de compression du ressort 7. The control chamber 8 communicates with the pressure of the hydraulic fluid which actuates the jack (not shown), and which acts on the shoulder 9 against the compression force of the spring 7.
Ce ressort 7 est monté entre un épaulement 10 ménagé dans l'extrémité supérieure 6b du piston double 6, et un couvercle 11 coiffant le corps 1 et retenant ledit ressort. This spring 7 is mounted between a shoulder 10 formed in the upper end 6b of the double piston 6, and a cover 11 covering the body 1 and retaining said spring.
On a montré en 12 une vis avec tête 13, dont le fût traverse le couvercle 11 et dont la partie filetée vient en prise avec un filetage 14 prévu dans l'extrémité supérieure 6b du piston double 6. A screw with head 13 has been shown at 12, the barrel of which crosses the cover 11 and the threaded part of which engages with a thread 14 provided in the upper end 6b of the double piston 6.
La tête 13 de la vis 12 peut venir en butée sur le couvercle 11 lorsque le piston double 6 se trouve en position de verrouillage, comme on l'expliquera à propos du fonctionnement. On observera cependant déjà ici qu'une action sur la vis 12 autorisera le déverrouillage, soit automatique soit pour remise en service après réparation. The head 13 of the screw 12 can come into abutment on the cover 11 when the double piston 6 is in the locking position, as will be explained with regard to operation. However, it will already be observed here that an action on the screw 12 will authorize unlocking, either automatic or for return to service after repair.
On a montré en 15 sur les figures 1 et 2 une portion du conduit de raccordement de la chambre du vérin (non représentée) à la chambre de commande 8. On a encore montré en 16 sur la figure 2 une vis de purge de la chambre de charge 5. FIG. 1 and 2 show at 15 a portion of the duct connecting the cylinder chamber (not shown) to the control chamber 8. FIG. 2 also shows a chamber bleed screw at 16 charging 5.
En se reportant plus particulièrement à la figure 1, on voit en 17 que les extrémités de la membrane tubulaire 3 sont fixées sur le corps 1 au niveau de l'alésage 2, par tout moyen approprié quelconque. Referring more particularly to FIG. 1, it can be seen at 17 that the ends of the tubular membrane 3 are fixed to the body 1 at the bore 2, by any suitable means whatsoever.
Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante. The device which has just been described operates in the following manner.
En cas de fonctionnement normal, le fluide hydraulique sous pression dans la chambre du vérin (non représenté) et communiquant avec la chambre de commande 9, exerce une pression sur l'épaulement 9 du piston double 6, et cela à l'encontre de la force de compression du ressort 7. Ainsi, le piston double 6 est en position haute correspondant à la position déverrouillée du barreau 4, comme on le voit bien sur la partie droite de la figure 1. In normal operation, the hydraulic fluid under pressure in the cylinder chamber (not shown) and communicating with the control chamber 9, exerts pressure on the shoulder 9 of the double piston 6, and this against the compression force of the spring 7. Thus, the double piston 6 is in the high position corresponding to the unlocked position of the bar 4, as can be seen on the right part of FIG. 1.
En cas d'anomalie de fonctionnement du vérin, c'est-à-dire en cas de chute de pression dans la chambre du vérin, et donc dans la chambre de commande 8, le ressort 7 exercera une compression sur le piston double 6 qui s'abaissera, comme on le voit sur la partie gauche de la figure 1, pour mettre en pression le fluide hydraulique contenu dans la chambre de charge 5, lequel fluide exercera une pression sur le pourtour de la membrane tubulaire 3 provoquant ainsi le verrouillage, dans une position quelconque, de la tige 4 du vérin. In the event of a malfunction in the actuator, that is to say in the event of a pressure drop in the chamber of the actuator, and therefore in the control chamber 8, the spring 7 will exert compression on the double piston 6 which will be lowered, as seen on the left-hand side of FIG. 1, to pressurize the hydraulic fluid contained in the charging chamber 5, which fluid will exert pressure on the periphery of the tubular membrane 3 thus causing locking, in any position, of the rod 4 of the jack.
Lorsque la pression sera rétablie dans la chambre de commande 8, le piston double 6 remontera dans le corps 1 à l'encontre de la force de compression du ressort 7 pour ainsi libérer ou déverrouiller le barreau ou la tige 4 puisque la membrane tubulaire 3 ne sera plus sollicitée par la pression. When the pressure is restored in the control chamber 8, the double piston 6 will rise in the body 1 against the compression force of the spring 7 so as to release or unlock the bar or the rod 4 since the tubular membrane 3 does not will be more stressed by the pressure.
Comme connu en soi, le piston double 6 est muni de joints d'étanchéité 18 permettant le coulissement étanche de ce piston double dans le corps 1. As known per se, the double piston 6 is provided with seals 18 allowing the sealed sliding of this double piston in the body 1.
On décrira maintenant l'actionneur hydraulique représenté sur la figure 3, et qui est équipé du dispositif qui vient d'être décrit. We will now describe the hydraulic actuator shown in Figure 3, and which is equipped with the device which has just been described.
Cet actionneur ou vérin comporte un corps essentiellement formé par les parties 19 et 20 entre lesquelles est intégré le corps 1 du dispositif de l'invention et sa liaison hydraulique avec ledit actionneur ou vérin. This actuator or actuator comprises a body essentially formed by the parts 19 and 20 between which is integrated the body 1 of the device of the invention and its hydraulic connection with said actuator or actuator.
Dans le corps 19, 20 est monté un ensemble de pièces mobiles 21 liées à un axe 22 sur lequel est monté un manchon 23 pouvant être verrouillé par la membrane tubulaire 3. In the body 19, 20 is mounted a set of movable parts 21 linked to an axis 22 on which is mounted a sleeve 23 which can be locked by the tubular membrane 3.
Le serrage de la membrane 3 sur le manchon 23 permet le blocage axial du piston et des pièces mobiles qui lui sont associées, et cela dans les deux sens de fonctionnement. Ce blocage peut s'exercer en un point quelconque de la course s'il se produit un défaut de pression hydraulique de commande de l'actionneur. On observera que le manchon 23 étant distinct de l'ensemble mobile 21, 22, il est aisé d'adapter sa matière et son état de surface de façon à obtenir les efforts voulus de blocage axial. Comme décrit précédemment, le rétablissement de la pression ou l'action sur la vis 12 autorisera le déverrouillage. The tightening of the membrane 3 on the sleeve 23 allows the axial locking of the piston and of the moving parts associated with it, and this in both directions of operation. This blockage can occur at any point in the stroke if there is a fault in the actuator's hydraulic control pressure. It will be observed that the sleeve 23 being distinct from the movable assembly 21, 22, it is easy to adapt its material and its surface state so as to obtain the desired axial locking forces. As described above, the reestablishment of the pressure or the action on the screw 12 will authorize unlocking.
On a montré en 24 sur la figure 3 une canalisation qui assure la liaison hydraulique entre la chambre de commande 8 du dispositif de l'invention et l'actionneur qui comporte une chambre de petite section 25 et une chambre 26 de plus grande section. There is shown at 24 in FIG. 3 a pipe which provides the hydraulic connection between the control chamber 8 of the device of the invention and the actuator which comprises a chamber of small section 25 and a chamber 26 of larger section.
Dans le cas d'un vérin ou actionneur hydraulique différentiel pour direction assistée, la chambre de petite section 16 est toujours sous pression de même que la chambre de commande 8 du dispositif de l'invention, alors que la chambre de grande section 17 reliée à une vanne de commande (non représentée) peut être soit à la pression maximale, soit à une pression nulle, soit à une pression intermédiaire à l'équilibre. In the case of a differential hydraulic actuator or actuator for power steering, the small section chamber 16 is always under pressure, as is the control chamber 8 of the device of the invention, while the large section chamber 17 connected to a control valve (not shown) can be either at maximum pressure, or at zero pressure, or at an intermediate pressure at equilibrium.
Dans le cas d'un vérin symétrique, les deux chambres 25 et 26 auraient même section, chacune de ces deux chambres pouvant être reliée soit à la pression soit au réservoir. Dans ce cas les chambres 25 de l'actionneur et 8 du dispositif de verrouillage ne peuvent pas être alimentées par un même conduit 24. In the case of a symmetrical cylinder, the two chambers 25 and 26 would have the same section, each of these two chambers being able to be connected either to the pressure or to the reservoir. In this case, the chambers 25 of the actuator and 8 of the locking device cannot be supplied by the same conduit 24.
On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de verrouillage et de déverrouillage automatiques d'un actionneur de commande des roues arrière d'un véhicule automobile par exemple, et qui assure la sécurité nécessaire en cas d'avarie par verrouillage de tout l'ensemble mobile, ce qui interdit le flottement possible des roues. An automatic locking and unlocking device has therefore been produced according to the invention for an actuator for controlling the rear wheels of a motor vehicle for example, and which provides the necessary security in the event of damage by locking all of the mobile assembly, which prevents the possible floating of the wheels.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limité au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated which has been given only by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are carried out in mind.
Claims (7)
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Date | Code | Title | Description |
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