FR2777329A1 - Emetteur hydraulique a reservoir integre et commande hydraulique comprenant un tel emetteur - Google Patents

Abstract

Emetteur (1) pour commande hydraulique, destiné à être commandé par un organe de commande et comportant une chambre hydraulique (9), dans laquelle un piston (8) est monté coulissant à étanchéité, grâce à un joint (18) qu'il porte, et définit une chambre de pression (44) de volume variable reliée à une canalisation hydraulique (3), un réservoir (6) relié à la chambre de pression (44) par au moins un passage (25), un moyen évitant le retour de fluide vers le réservoir (6) et un moyen de transmission (16, 26, 27) du mouvement de l'organe de commande (4) au piston (8) : la chambre hydraulique (9) est prolongée selon son axe (B) par un volume de réserve (45), adapté à accueillir le piston (8) et contenant du fluide hydraulique jusqu'à un niveau (15) suffisant pour que le joint (18) y soit noyé, la chambre hydraulique (9) et le volume de réserve (45) étant ménagés dans un seul boîtier (14); le moyen de transmission (16, 26, 27) est constitué de deux parties, dont l'une (16) est interne au boîtier (14) et connectée au piston (6) et dont l'autre (26, 27) est extérieure au boîtier (14).

Description

"Emetteur hydraulique à réservoir intégré et commande hydraulique

comprenant un tel émetteur" L'invention se rapporte à un circuit hydraulique, notamment d'embrayage. Plus particulièrement, elle concerne un dispositif émetteur, susceptible de transmettre par voie hydraulique un ordre de commande à un

dispositif récepteur.

Un tel dispositif est connu classiquement sous le nom de maître cylindre. Dans une configuration traditionnelle, le maître cylindre comporte deux parties principales qui sont, d'une part, un ensemble cylindre-piston dont le piston est actionné par une pédale, par exemple d'embrayage et, d'autre part, un réservoir de fluide hydraulique, destiné à compenser les variations de volume du fluide dues à l'usure des garnitures d'embrayage ou à

des fuites éventuelles du circuit hydraulique.

Des dispositifs de ce genre sont par exemple décrits dans le document FR-A-2 522 757. Ils comportent, en général, entre le réservoir et la chambre hydraulique définie par le cylindre et dans laquelle se déplace le piston, un moyen anti-retour permettant le re-remplissage du circuit en position de repos

et la mise en pression du circuit.

Dans ces dispositifs traditionnels, les joints assurant l'étanchéité de la chambre de pression sont souvent constitués d'un joint porté par le piston ou, comme dans le document ci-dessus, d'une membrane souple disposée entre le piston et le cylindre; la partie centrale de cette membrane, fixée par sa périphérie au cylindre, suit les déplacements longitudinaux du piston lors des actions d'embrayage et de débrayage. Ces joints sont soumis sur une de leurs faces à un environnement fluide, et sur l'autre à un environnement atmosphérique qui se traduit par une surface sèche et souvent polluée. Cette différence de milieu et l'action de la pression conduisent ces joints à une durée de vie relativement limitée, qui est la source de fuites potentiellement

dangereuses, ici pour l'utilisateur du véhicule.

Les dispositifs récepteurs, placés en bout du circuit hydraulique, par exemple au droit de la butée d'embrayage, sont de principe de fonctionnement et de conception sensiblement identiques à ceux des émetteurs. Ils présentent naturellement les mêmes problèmes de mises en oeuvre dans la technologie traditionnelle. L'invention vise un dispositif émetteur pour circuit hydraulique permettant d'assurer les conditions optimales pour la fiabilité du fonctionnement du joint d'étanchéité et également d'empêcher son usure prématurée et son vieillissement, et donc d'assurer une étanchéité durable, d'o une sécurité de fonctionnement accrue pour cet organe critique,

notamment lorsqu'il équipe un véhicule roulant.

Selon un autre objectif de l'invention, le dispositif émetteur est de

fabrication simple et économique.

L'invention propose à cet effet un émetteur pour commande hydraulique, destiné à être commandé par un organe de commande et comportant une chambre hydraulique, dans laquelle un piston est monté coulissant à étanchéité, grâce à un joint qu'il porte, et y définit une chambre de pression de volume variable reliée à une canalisation hydraulique, un réservoir de fluide hydraulique relié à ladite chambre de pression par au moins un passage, un moyen évitant le retour de fluide vers le réservoir (6) lors de la pressurisation de la canalisation, un moyen de transmission du mouvement de l'organe de commande au piston, caractérisé en ce que la chambre hydraulique est prolongée selon son axe longitudinal par un volume de réserve, adapté à accueillir le piston dans sa position de repos, lorsque le circuit n'est pas pressurisé, ledit volume de réserve contenant du fluide hydraulique jusqu'à un niveau suffisant pour que le joint y soit noyé, la chambre hydraulique et le volume de réserve étant ménagés dans un seul boîtier, et en ce que le moyen de transmission est constitué d'au moins deux parties, dont l'une est interne au boîtier et connectée au piston, dont l'autre est extérieure au boîtier, les deux parties étant reliées par un moyen

traversant la paroi du boîtier.

Grâce à cette disposition, le piston et donc le joint qu'il porte se trouve

intégralement et durablement immergé dans le liquide hydraulique.

Préférentiellement, le volume de réserve est adapté à contenir du fluide hydraulique jusqu'à un niveau normal de fluide pour constituer le réservoir de

ré-alimentation de la canalisation hydraulique.

Avantageusement, la partie interne au boîtier traverse la surface libre du liquide et le moyen traversant le boîtier traverse celui-ci au dessus du

niveau du liquide.

Ces dispositions présentent plusieurs avantages. En premier lieu, elles amènent une simplification notable de la fabrication du dispositif émetteur, en

regroupant deux éléments en un seul bloc.

En second lieu, et d'une façon bien plus importante, les joints assurant l'étanchéité de la chambre de pression lors de la pressurisation du circuit sont immergés dans le fluide hydraulique, d'un côté au sein de la chambre de pression, de l'autre au sein du réservoir, ce qui assure une parfaite lubrification et élimine la pollution et l'action de l'air donc l'usure et le

vieillissement du joint.

On comprend également que l'on peut se satisfaire ici d'un joint fermant la chambre de pression de type simple, les éventuelles fuites marginales de fluide hors de la chambre de pression étant ici "recyclées", le fluide retournant alors simplement dans le réservoir de fluide. Ceci contribue évidemment à une économie sur le choix des joints du dispositif émetteur,

tout en augmentant la fiabilité globale.

Il est notable que ce montage empêche par ailleurs en sens inverse l'entrée de bulles d'air et de particules polluantes dans le circuit hydraulique,

dans la mesure o le cylindre est totalement immergé dans le fluide.

Cette disposition comporte donc de nombreux avantages intrinsèques,

tant en simplicité de fabrication qu'en sécurité pour l'utilisateur.

Selon des dispositions particulières éventuellement combinées, - le moyen de transmission des mouvements du piston comporte trois leviers solidaires d'un arbre libre en rotation autour d'un axe horizontal et traversant les parois latérales du boîtier au dessus du niveau normal de fluide dans le volume de réserve, I'un des leviers dit interne étant inclus dans le réservoir et les deux autres leviers dits extérieurs étant à l'extérieur du boîtier, de part et d'autre de celui-ci. Une telle disposition symétrique conduit à une symétrie des efforts évitant des réactions parasites sur l'axe A d'articulation des leviers; - la chambre hydraulique et le volume de réserve sont intégrés dans le boîtier, lequel est sensiblement symétrique selon un plan vertical comprenant l'axe longitudinal de la chambre de pression, les parois latérales du boîtier étant principalement verticales, et les trois leviers étant de géométrie identique; - les trois leviers ont des longueurs identiques pour réduire encore les réactions parasites sur l'axe A; - la solidarisation des leviers sur l'arbre comporte avantageusement des douilles emboîtées sur l'arbre entre ces leviers; - préférentiellement, les douilles sont des douilles à rochets en un matériau plus dur que celui des leviers et sur lesquelles sont incrustées les leviers; - l'étanchéité du boîtier au niveau de l'arbre supportant les trois leviers est assurée par des joints annulaires emboîtés à l'extérieur des douilles, entre le levier interne et les parois latérales du boîtier - les trois leviers sont solidarisés à l'arbre dans la même position angulaire, ce qui diminue encore les efforts de réaction sur l'axe A - le boîtier comporte sur les faces extérieures de ses parois latérales des nervures formant butées pour limiter l'amplitude maximale des

mouvements des leviers.

Ces différentes dispositions sont adaptées à permettre une mise en ceuvre simple d'un moyen de transmission en deux parties dont la liaison entre les deux parties est disposée hors du fluide hydraulique, ici au dessus

du niveau normal du fluide dans le réservoir.

Les joints rotatifs assurant l'étanchéité entre la partie interne du dispositif de commande et la partie externe travaillent selon une faible amplitude, ce qui est favorable à une simplicité de fabrication, à un coût

restreint et à une durée de vie allongée.

Selon d'autres dispositions particulières, relatives à la chambre de pression et au moyen de compensation volumétrique du circuit hydraulique en fluide, - la tête du piston est guidée par la paroi interne de la chambre hydraulique au cours de sa trajectoire; - le piston présente préférentiellement une tête en forme de couronne i15 sphérique tenant compte de l'angle de basculement maximum du piston, du fait de la trajectoire de sa partie arrière par laquelle il est connecté au levier interne; - les passages reliant le réservoir à la chambre de pression sont des stries creusées dans la paroi intérieure de la chambre cylindrique au niveau de son débouché dans le volume de réserve, ces stries étant de direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la chambre cylindrique - les passages reliant le réservoir à la chambre de pression sont des stries ménagées à la périphérie externe d'une bague emmanchée dans un embrèvement ménagé à l'intérieur du boîtier à l'entrée de la chambre cylindrique avec laquelle elles communiquent par un jeu axial; les stries sont réparties angulairement de façon régulière - au moins les extrémités des stries sont disposées selon un angle par rapport à l'axe longitudinal de la chambre cylindrique de façon correspondant à la position de repos du piston; - le moyen évitant le retour de fluide vers le réservoir lors de la pressurisation du circuit est constitué par le joint; - le joint est un joint de technologie simple, par exemple torique ou de section rectangulaire, placé au droit des extrémités des stries lorsque le piston est en position de repos. L'invention a également pour objet une commande hydraulique comprenant un émetteur tel que ci-dessus, avantageusement associé à un

récepteur hydraulique de structure analogue à celle de l'émetteur.

Avantageusement, la commande hydraulique comprend un récepteur comportant une chambre hydraulique, un piston monté coulissant dans la chambre hydraulique pour y définir une chambre de pression de volume variable reliée à la canalisation hydraulique, un moyen de transmission des mouvements du piston à l'extérieur, un moyen pour rendre étanche la chambre de pression, ledit récepteur étant caractérisé en ce que la chambre de pression est prolongée selon son axe longitudinal par un volume aval adapté à accueillir le piston dans sa position de pression, lorsque le circuit est pressurisé, la chambre cylindrique et le volume aval étant intégrés dans un seul boîtier, et le moyen de transmission est constitué d'au moins deux parties, dont l'une est interne au boîtier et dont l'autre est externe au boîtier, les deux parties étant reliées par un moyen traversant la paroi du boîtier de

façon étanche.

De préférence, le moyen de transmission comporte trois leviers solidaires d'un arbre libre en rotation autour d'un axe horizontal traversant les parois latérales du boîtier, I'un des leviers dit interne étant situé dans le boîtier et les deux autres leviers dits externes, extérieurs au boîtier, étant

symétriques et de longueur supérieure à celle du levier interne.

Avantageusement, la commande est une commande hydraulique d'embrayage, I'embrayage comporte des moyens élastiques de serrage et des moyens de débrayage constitués de leviers de débrayage et, une butée de débrayage destinée à agir sur l'extrémité des leviers de débrayage pour le débrayage de l'embrayage étant prévue, le ressort hélicoïdal soumet le levier interne à un effort tel que, par l'intermédiaire des leviers extérieurs, la butée de débrayage est au contact des leviers de débrayage, les moyens élastiques de serrage de l'embrayage ayant une charge très supérieure à celle du ressort hélicoïdal.

La description et les dessins d'un mode préféré de réalisation de

l'invention, donnés ci-après, permettront de mieux comprendre les buts et

avantages de l'invention. Il est clair que cette description est donnée à titre

d'exemple, et n'a pas de caractère limitatif. Dans les dessins: - la figure 1 est une vue de l'ensemble d'un circuit hydraulique dans une application à une commande d'embrayage, selon une mise en oeuvre conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'émetteur, selon 11-11 de la figure 5; - la figure 3 est un schéma montrant la trajectoire du piston dans le boîtier;

- la figure 4 est une vue en coupe partielle montrant les stries de ré-

alimentation du circuit en fluide hydraulique; - la figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 2 - la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 et montre une variante de réalisation; - la figure 7 est une vue partielle en coupe selon VII-VII de la figure 6, sans le piston; - la figure 8 est une vue en coupe du récepteur selon VIII-VIII de la figure 9; - la figure 9 est une vue partiellement en coupe du récepteur, en vue de face. Comme on le voit sur la figure 1, un dispositif hydraulique comporte un émetteur 1 et un récepteur 2, entre lesquels est installée une canalisation 3 de fluide hydraulique transmettant les variations de volume créées dans

l'émetteur 1, sous l'effet d'un moyen de commande 4, jusqu'au récepteur 2.

Le récepteur 2 est destiné à actionner conséquemment un dispositif

mécanique quelconque, par exemple ici un embrayage 5.

De façon plus détaillée, dans une mise en ceuvre telle que montrée à la figure 1, l'émetteur 1 est constitué principalement d'un piston 8, coulissant dans une chambre hydraulique cylindrique 9, et y définissant donc un volume

variable destiné à contenir un fluide hydraulique.

Le piston 8 est naturellement éloigné du fond de la chambre 9 par un ressort 10, ce qui lui définit une position de repos. Il est déplacé en sens inverse par l'action d'une tige de commande 1 1 reliée au moyen de

commande 4, ici une pédale d'embrayage.

Les variations de volume ainsi générées sont transmises au récepteur 2, de structure analogue à celle de l'émetteur 1, avec un piston dont les déplacements sont liés aux déplacements du piston de commande 8, pour

1 5 autant qu'aucune perte de charge ne survienne dans le circuit.

Le piston du récepteur 2 actionne ici la butée de débrayage 111

associée à l'embrayage 5.

En se reportant aux figures 1 à 5, on voit que l'ensemble de l'émetteur 1 est inclus dans un boîtier 14 qui comprend à la fois la chambre cylindrique 9, laquelle représente le volume maximum de la chambre de pression 44 que limite le piston 8, et un volume de réserve 45 du piston 8, placé dans le prolongement arrière de la chambre cylindrique 9. Le piston 8 vient donc se placer dans ce volume de réserve 45 en position de repos. Le boîtier 14 n'est pas totalement plein de fluide: il comporte au contraire une zone d'air 51 à pression ambiante, au dessus du niveau normal de fluide 15; un volume de fluide de réserve est défini entre le niveau supérieur de la chambre cylindrique

9 et le niveau normal de fluide 15 dans le boîtier 14.

Le piston 8 est articulé sur une extrémité d'un levier 16 interne au boîtier 14, I'autre extrémité de ce levier 16 étant mobile en rotation autour d'un axe A disposé au dessus du niveau normal 15 de fluide dans le boîtier 14. Comme on le comprend en se reportant à la figure 3, cette articulation autour de l'axe A définit pour l'extrémité du levier interne 16 articulée sur le piston 8 un mouvement de rotation d'une amplitude de 60 environ, qui se traduit au niveau du piston 8 par un mouvement longitudinal dans la chambre cylindrique 9 combiné à un déplacement latéral de part et d'autre de l'axe longitudinal B de la chambre cylindrique 9. En position de repos, qui est la plus à droite sur la figure 3, I'articulation du piston 8 est disposée légèrement au dessus de l'axe B, au point C sur la figure 3; à mi-course, cette articulation est légèrement en dessous de cet axe, au point D et, en position totalement enfoncé, cette articulation est à nouveau au dessus de l'axe longitudinal B, au point E. Les positions correspondantes de la partie avant du

piston 8 sont repérées par les points C', D', E' sur la figure 3.

Le piston 8 n'est donc pas en permanence dans une position coaxiale avec l'axe longitudinal B, mais au contraire s'en éloigne d'un angle maximum 48 de quelques degrés. La trajectoire de la tête 17 du piston 8 est guidée par la paroi intérieure de la chambre cylindrique 9. Pour ce faire, la tête 17 du piston 8 est rotulée selon une couronne sphérique d'amplitude valant au moins le double de l'angle maximum 48, pour permettre l'avancée sans friction du piston 8 dans la chambre cylindrique 9. De même, le diamètre extérieur 49 du corps du piston 8, dans sa partie centrale, est inférieur au diamètre intérieur 50 de la chambre cylindrique 9, pour tenir compte des déplacements latéraux du piston 8 notamment dans les positions à pleine

course et à mi-course, positions E-E' et D-D', respectivement.

Le dispositif assurant l'étanchéité de la chambre de pression 44 au droit du piston 8 est visible sur les figures 2 et 4, le piston 8 étant dans sa position la plus avancée E, figure 2, et dans sa position de repos C, figure 4, respectivement. Cette étanchéité est assurée par un joint 18, ici torique, en variante à section rectangulaire, disposé à l'avant du piston 8 et maintenu en place par des pattes 57 de serrage d'une chemise métallique 19 épousant la forme interne du piston 8, ici creux. Ainsi, un joint de type classique est utilisé, et, selon l'invention, ses deux faces sont immergées dans le fluide

hydraulique, ce qui procure une durée de vie accrue au joint.

Du côté de la canalisation de fluide 3, celle-ci comporte à son extrémité un raccord 20 en matière rigide, qui présente sur sa périphérie des bourrelets anti-recul 21 adaptés à venir s'emmancher à force dans l'alésage cylindrique 58 ménagé dans le nez 22 du boîtier 14. L'étanchéité est complétée de ce côté par un autre joint de type torique 23 maintenu en place par une rondelle d'appui 24. Le ressort hélicoïdal 10 de rappel, destiné à repousser le piston 8 vers sa position de repos C, prend appui côté boîtier sur cette rondelle 24 et côté piston sur le fond de la chemise 19: ainsi, le ressort de rappel 10 assure parallèlement une fonction de maintien en place et mise en pression des deux

joints d'étanchéité 18 et 23.

Pour permettre le remplissage du circuit hydraulique de fluide depuis le volume de fluide de réserve ou réservoir, des stries 25, mieux visibles sur la figure 4, sont ménagées dans la paroi interne de la chambre cylindrique 9 au droit de son col par lequel elle débouche dans le volume de réserve 45; la construction est telle que, lorsque le piston 8 est dans sa position C de repos, son joint 18 est au droit de ces stries 25. Ces stries 25 sont disposées de façon régulière tout autour du col de la chambre cylindrique 9. Une vingtaine de stries peuvent ainsi être réalisées, par des méthodes classiques telles que moulage, dans le matériau du boîtier 14 avantageusement en matière plastique, ce qui offre une section totale importante de passage de fluide du

réservoir vers la chambre cylindrique 9.

Comme on le voit nettement sur la figure 4, les stries 25 sont déportées latéralement, c'est-à-dire disposées selon un angle par rapport à l'axe longitudinal B, pour tenir compte de l'angle 48 de déport latéral du piston 8 dans cette position C de repos. Les stries 25 les plus basses sont de ce fait les plus déportées vers l'intérieur du réservoir. Ainsi, dès que le piston 8 est actionné, l'avancée du joint 18 du piston 8 au delà des stries 25 assure l'étanchéité simultanément sur toute sa circonférence, et le circuit hydraulique est alors pressurisé, ce qui améliore le temps de réponse aux sollicitations. Selon la variante des figures 6 et 7, les stries 25 sont ménagées à la périphérie externe d'une bague 46 emmanchée dans un embrèvement 47 ménagé à l'intérieur du boîtier 14 à l'entrée de la chambre cylindrique 9; elles communiquent avec ladite chambre 9 par un jeu axial 55 prévu entre la partie pleine de la bague 46 et le fond de l'embrèvement 47; ce jeu est libre, comme visible sur la figure 6, lorsque le piston 8 est au repos; le joint 18 du piston 8 coopère, dans cette position, avec la paroi cylindrique continue

interne de la bague 46.

La transmission des commandes de mouvement du piston 8 est réalisée par la solidarisation, au niveau de l'axe de rotation A du levier interne

1 5 16, de deux leviers 26, 27 extérieurs au boîtier 14 et de ce levier interne 1 6.

On comprend que l'action sur les leviers extérieurs 26, 27 se traduit alors naturellement par un mouvement de rotation du levier interne 16, et donc par

un déplacement du piston 8.

Le détail du montage mécanique de cette solidarisation est visible sur la figure 5. Il est réalisé par exemple par l'utilisation de douilles à rochet 29, 30 disposées sur un arbre 28 de part et d'autre du levier interne 16. Ces douilles 29, 30 sont constituées d'un matériau plus dur que celui des leviers à solidariser. Le boîtier 14 présente dans ses parois latérales 52, 53 deux alésages circulaires 31, 32, respectivement, de taille adaptée à permettre le passage des douilles à rochet 29, 30. Les leviers extérieurs 26, 27 sont emboîtés sur l'arbre 28 et serrés en place par sertissage 33 des extrémités de l'arbre 28, ou par un moyen équivalent, dans une position angulaire identique à celle du levier interne 16. Bien entendu, après serrage, le sertissage pourrait être remplacé par un soudage. La présence de rochets sur les douilles 29,30 provoque, lors du serrage des leviers, une incrustation des rochets dans le matériau plus tendre des leviers, ce qui assure le positionnement angulaire

des leviers et leur solidarisation en rotation.

L'intérêt de cette solidarisation réside dans le fait qu'elle est simple et qu'elle est réalisée à un endroit situé au dessus du niveau normal de fluide hydraulique 15, ce qui facilite grandement la réalisation d'une étanchéité à la traversée du boîtier 14. Deux joints annulaires 34, 35 sont simplement montés à la surface extérieure des douilles à rochet 29,30, entre le levier interne 16 et les parois latérales 52,53 du boîtier 14. Ces joints annulaires 34, 35 travaillent peu puisqu'ils sont disposés hors du fluide hydraulique, à la pression atmosphérique, et que le déplacement angulaire des leviers est limité

à environ 60 .

Les leviers extérieurs 26, 27 sont de géométrie identique à celle du levier interne 16; la tige de commande 11 a une extrémité en forme de U dont chaque aile est articulée sur l'un des deux leviers extérieurs 26, 27: ceci permet d'éviter un déséquilibre latéral des efforts. Le mouvement des leviers extérieurs 26,27 est identique, par construction, comme on l'a vu plus haut, à celui du levier interne 16. Des nervures avant 36 et arrière 37 sont réalisées sur les parois latérales extérieures 52, 53 du boîtier 14 pour constituer des butées de limite de course des leviers extérieurs 26,27, et limiter ainsi le débattement du levier interne 16 dans le boîtier 14, donc du piston 8, et éviter des dommages internes éventuels au piston 8 ou au boîtier 14 lors de

mouvements excessifs de la pédale de commande 4.

Le boîtier 14 est en fait composé de deux éléments: d'une part, le corps du boîtier, qui en forme la majeur partie laquelle comporte le nez, la chambre cylindrique et le réservoir, et, d'autre part, un couvercle arrière 38, qui vient clore le boîtier. Le boîtier est préférentiellement réalisé en matière plastique relativement dure et les stries internes 25 et nervures externes 36, 37 sont réalisées par moulage. Le couvercle 38 est réalisé dans une matière plastique moins dure; il est emboîté en force sur le corps du boîtier, par un rebord 39 qu'il présente et qui vient en prise avec un cran périphérique 40 ménagé à la périphérie du corps du boîtier, un joint long 54 de section

circulaire étant inséré dans l'assemblage et serré lors de celui-ci.

Le couvercle 38 présente deux alésages ou orifices situés au dessus du niveau normal de fluide 15, dans lesquels viennent se loger deux clapets 41, 42, destinés à l'égalisation des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier, I'un 42 des clapets servant à l'admission d'air dans le réservoir, et l'autre 41 à l'échappement d'air de ce réservoir. Le clapet 42 permet par ailleurs le remplissage du réservoir en fluide hydraulique. Ces clapets 41,42 sont de nature classique, identiques et montés en sens inverse l'un de l'autre, pour réaliser les deux fonctions d'échappement et d'aspiration. Ils assurent cependant l'étanchéité au fluide hydraulique, sous pression atmosphérique normale. A l'autre extrémité de la canalisation 3, le récepteur hydraulique 2 peut être de type quelconque. Il est cependant, dans le mode de réalisation préféré d'une commande hydraulique notamment d'embrayage, conçu selon un

principe analogue à celui de l'émetteur 1.

Cette conception apparaîtra plus nettement à l'examen des figures 8 et 9. On constate que le récepteur 2 est de forme très ramassée et convient

bien à l'application à une commande d'embrayage.

Le récepteur 2 comporte un boîtier 114, qui comprend à la fois une chambre cylindrique 109 et un volume aval 145, pour un piston 108, placé

dans le prolongement de la chambre cylindrique 109.

De façon générale, la section de la chambre cylindrique 109, dans laquelle se déplace le piston 108 du récepteur 2, est nettement plus grande que celle de l'émetteur 1, la force appliquée sur le piston 108 du récepteur 2 étant alors accrue, par rapport à la force de commande appliquée sur le piston 8 de l'émetteur 1, dans un rapport égal au rapport des surfaces des pistons 8

et 108.

Le piston 108 est articulé sur une extrémité d'un levier 116 interne au boîtier 114, I'autre extrémité de ce levier interne 116 étant mobile en rotation autour d'un axe A' s'étendant au dessus de l'axe longitudinal B' de la

chambre cylindrique 109, les axes A' et B' étant orthogonaux.

Dans le but de réduire la longueur du récepteur 2, le piston 108 présente une sculpture hémisphérique en creux dans sa face avant 68, dans laquelle est insérée l'extrémité ou tête 69 du levier interne 116, de forme complémentaire. L'axe horizontal A' de rotation du levier interne 116 est disposé sensiblement au dessus du col 147 de la chambre cylindrique 109, ce qui contribue également à réduire la longueur du récepteur 2. De ce fait, le levier interne 116 présente un profil incurvé lui permettant de contourner le col 147 de la chambre cylindrique 109. Dans le but d'accroître sa résistance mécanique aux efforts transmis par le piston 108, le levier interne 116 présente une section de haut en bas, selon son axe longitudinal, telle que la réduction de largeur locale liée à la forme incurvée du profil est compensée

par une épaisseur 70 plus grande en cet endroit.

Comme pour le cas de l'émetteur 1, I'articulation du piston 108 sur le levier interne 116 définit pour la tête 69 du levier interne 116 unmouvement de rotation d'une amplitude de 10 environ, qui se traduit au niveau de la sculpture de la face avant 68 du piston 116 par un mouvement longitudinal dans la chambre cylindrique 109 combiné à un déplacement latéral autour de

I'axe longitudinal B' de la chambre cylindrique 109.

La tête du piston 108 est ici encore guidée dans la chambre cylindrique 109. Le piston 108 a une périphérie sensiblement tronconique, dont l'angle tient compte de l'angle maximal d'inclinaison du piston lié à son mouvement

autour de la tête du levier interne 116 lors de son déplacement longitudinal.

Le dispositif assurant l'étanchéité de la chambre de pression 144 est visible sur la figure 6, dans laquelle le piston 108 est représenté dans sa position la plus enfoncée dans la chambre cylindrique 109. Cette étanchéité est assurée, d'une part, par un joint d'étanchéité 118, ici un joint torique,disposé à l'avant du piston 108 et maintenu en place par des pattes de serrage d'un applicateur 119 épousant la forme interne du piston 108, ici également creux et, d'autre part, par un joint 62 ici torique, en variante à section rectangulaire, inséré entre le fond de la chambre cylindrique 109 et une chemise métallique 60 épousant la forme de la chambre cylindrique 109 qu'elle tapisse intérieurement; plus précisément, cette chemise métallique 60 est alésée au droit du débouché 63 d'un canal hydraulique 61 qu'entoure le

joint torique 62.

Un ressort hélicoïdal 110, dit de précharge, prend appui, côté boîtier, sur la chemise 60, et, côté piston 108, sur l'applicateur 119; il assure ainsi une fonction de maintien en place et serrage des joints d'étanchéité 118 et

62.

La transmission des commandes de mouvement du piston 108 est réalisée par la solidarisation, au niveau de l'axe de rotation A' du levier interne 116, de deux leviers 126, 127 extérieurs au boîtier 114 et de ce levier interne 116. On comprend alors que le déplacement du piston 108, sous l'effet d'une commande transmise dans le canal hydraulique 61 relié à un conduit d'alimentation 73 lui-même relié à la canalisation 3, entraîne un mouvement de rotation du levier interne 116 autour de l'axe A', et donc une

rotation des leviers extérieurs 126, 127.

Les leviers extérieurs 126, 127 sont symétriques l'un de l'autre. Ils sont d'une longueur supérieure à celle du levier interne 116. Ils constituent une fourchette de transmission des efforts à la butée de débrayage 111. Le mouvement angulaire des leviers extérieurs 126, 127 est identique, par

construction, à celui du levier interne 116.

Le détail du montage mécanique des trois leviers 116, 126 et 127 est visible sur la figure 7. Il est réalisé d'une façon généralement identique au montage des trois leviers 16, 26 et 27 de l'émetteur 1. On utilise ici aussi des douilles à rochet 129, 130 disposées sur un arbre 128 de part et d'autre du levier interne central 116. Le boîtier 114 présente dans ses parois latérales 152, 153 deux alésages circulaires 131, 132, de taille adaptée à permettre le passage de l'arbre 128 entouré des douilles à rochet 129, 130, elles-mêmes entourées de coussinets 66, 67. Les leviers extérieurs 126, 127 sont emboîtés sur l'arbre 128 et serrés en place contre les douilles à rochet 129,

et le levier interne 116, par sertissage.

Deux joints à lèvre 64, 65 sont montés à la surface extérieure des douilles à rochet 129, 130, entre le levier interne 116 et les coussinets 66, 67. Les joints à lèvre 64, 65 travaillent très peu dans la mesure o le

déplacement angulaire de l'arbre 128 est limité à environ plus ou moins 10 .

Le boîtier 114 est préférentiellement réalisé en aluminium injecté selon une technique connue. Il comporte deux pattes de fixation externes 143 de type classique. Un couvercle arrière 138 vient clore le boîtier 114. Ce couvercle 138 est réalisé dans une matière souple, telle qu'un élastomère, en forme de membrane adaptée à se déformer de façon élastique pour absorber la variation de volume due à l'avancée du piston lorsque le circuit est pressurisé. Il est emboîté sur le corps du boîtier 114, un collier 139 par exemple métallique venant mettre en prise le rebord du couvercle 138 avec

un cran périphérique 140 ménagé sur le corps du boîtier 114.

Le volume aval 145 est normalement rempli de fluide hydraulique pour éviter que la membrane 138 ne soit soumise à une pression interne résidente, le boîtier 114 présente en sa partie supérieure un embout 71 connecté à un tube 72 de retour du fluide vers le réservoir de l'émetteur, en dessous du niveau normal 15 de celui-ci, et préférentiellement en partie inférieure du volume de réserve 45, ce qui permet de maintenir le récepteur 2 rempli de fluide; ainsi, la membrane 138 est passagèrement déformée, le

temps que met le fluide à traverser l'embout 71.

Le fonctionnement de l'émetteur 1 et du récepteur 2 selon l'invention est classique et conforme de manière globale au fonctionnement d'un circuit

de commande hydraulique traditionnel. Il a été en partie décrit cidessus.

L'émetteur 1 selon l'invention est installé de façon analogue à celle d'un maître cylindre classique, voire en remplacement de ceux-ci sur un véhicule existant, les brides de fixation 43 qu'il comporte étant conçues pour

être compatibles avec les écartements classiques en ce domaine.

La tige de commande 11 est attachée aux leviers extérieurs 26, 27, et

la canalisation 3 est raccordée au boîtier 14.

Le récepteur 2 selon l'invention est également installé de façon traditionnelle. Après remplissage du réservoir de l'émetteur 1, qui peut être effectué à travers le clapet d'admission 42, et vidage de l'air du circuit réalisé selon une technique connue de l'homme du métier, I'émetteur 1 selon l'invention

s'utilise de façon classique.

Au repos, ici en mode embrayé, le piston 8 est en position arrière C

sous l'effet du ressort 10. Les stries 25 permettent alors le passage du fluide.

Lors d'un appui sur la pédale de débrayage 4 par l'utilisateur, le piston 8 est sollicité et avance dans la chambre 9 en répercutant, au delà du passage des stries 25, ou du jeu axial 55, sur le récepteur 2 une variation de volume qui

provoque le débrayage.

Comme on l'aura compris à la lecture de la description qui précède, les

avantages principaux sont les suivants: - utilisation de joints de pression de technologie simple et économique, - montage très simple du joint sur les pistons, - absence d'usinages sophistiqués, - absence des inconvénients des fuites classiques et étanchéité à l'air du circuit hydraulique nettement simplifiée, - efficacité du mécanisme anti- retour de fluide lors de la pressurisation du circuit, basé ici sur le découvrement ou recouvrement de stries ou de jeu par le piston, au lieu du dispositif traditionnel à clapet. Un dispositif traditionnel à clapet réagit mal à une sollicitation de faible poussée sur la pédale de débrayage, qui ne provoque pas la fermeture complète du clapet, le fluide continuant à remonter dans le réservoir tandis que la pédale "s'enfonce". Dans le cas présent, dès que le piston est au delà des stries, l'étanchéité est indépendante de la pression exercée sur la pédale de débrayage. Les stries sont aménagées en sorte que le passage des stries à

l'alésage ne provoque aucune blessure du joint.

De nombreuses variantes peuvent être considérées en fonction des circonstances d'utilisation, tant en ce qui concerne le mode de solidarisation des leviers internes et externes (une soudure des leviers sur les douilles peut fournir une solution efficace), que le détail de réalisation du piston ou des

stries de ré-alimentation en fluide hydraulique.

La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme du métier. Par exemple, le choix d'un moyen de transmission du mouvement de l'organe de commande au piston autre que le montage par trois leviers dont l'axe est situé hors du

niveau du fluide, tel que décrit de façon non limitative à titre d'exemple ci-

dessus, permet encore de parvenir à un joint de pression de la chambre

totalement immergé dans le fluide.

Claims (42)

REVENDICATIONS

1. Emetteur (1) pour commande hydraulique, destiné à être commandé par un organe de commande (4) et comportant une chambre hydraulique (9), dans laquelle un piston (8) est monté coulissant à étanchéité, grâce à un joint (18) qu'il porte, et y définit une chambre de pression (44) de volume variable reliée à une canalisation hydraulique (3), un réservoir (6) de fluide hydraulique relié à ladite chambre de pression (44) par au moins un passage (25), un moyen évitant le retour de fluide vers le réservoir (6) lors de la pressurisation de la canalisation (3), un moyen de transmission (16, 26, 27) du mouvement de l'organe de commande (4) au piston (8), caractérisé en ce que la chambre hydraulique (9) est prolongée selon son axe longitudinal (B) par un volume de réserve (45), adapté à accueillir le piston (8) dans sa position de repos (C), lorsque le circuit n'est pas pressurisé, ledit volume de réserve (45) contenant du fluide hydraulique jusqu'à un niveau (15) suffisant pour que le joint (18) y soit noyé, la chambre hydraulique (9) et le volume de réserve (45) étant ménagés dans un seul boîtier (14), et en ce que le moyen de transmission (16, 26, 27) est constitué d'au moins deux parties, dont l'une (16) est interne au boîtier (14) et connectée au piston (6), dont l'autre (26, 27) est extérieure au boîtier (14), les deux parties (16, 26-27) étant reliées par un

moyen traversant la paroi (52, 53) du boîtier.

2. Emetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie interne (16) au boîtier (14) traverse la surface libre du liquide et le moyen

traversant le boîtier (14) traverse celui-ci au dessus du niveau du liquide.

3. Emetteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce

que le volume de réserve (45) est adapté à contenir du fluide hydraulique jusqu'à un niveau normal de fluide (1 5) pour constituer le réservoir (6) de

compensation volumétrique du circuit hydraulique.

4. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que le moyen de transmission comporte trois leviers (16, 26, 27) solidaires d'un arbre (28) libre en rotation autour d'un axe horizontal (A) et traversant les parois latérales (52,53) du boîtier (14), I'un des leviers dit interne (16) étant inclus dans le réservoir (6) et les deux autres leviers dits extérieurs (26, 27) étant à l'extérieur du boîtier (14), de part et d'autre de celui-ci. 5. Emetteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre hydraulique (9) et le volume de réserve (45) sont intégrés dans le boîtier (14), lequel est sensiblement symétrique selon un plan vertical comprenant l'axe longitudinal (B) de la chambre de pression (44), les parois latérales (52, 53) du boîtier (14) étant principalement verticales et les trois leviers (16, 26, 27)

étant de géométrie sensiblement identique.

6. Emetteur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce

que les trois leviers (16, 26, 27) ont des longueurs identiques.

7. Emetteur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce

que la solidarisation des leviers (16, 26, 27) sur l'arbre (28) comporte des

1 5 douilles (29, 30) emboîtées sur l'arbre (28) entre ces leviers.

8. Emetteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les douilles (29,30) sont des douilles à rochet en un matériau plus dur que celui des

leviers (16,26,27) et sur lesquelles sont incrustés les leviers (16, 26, 27).

9. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8,

caractérisé en ce que l'étanchéité du boîtier (14) au niveau de l'arbre (28) est assurée par des joints annulaires (34, 35) emboîtés à l'extérieur des douilles (29, 30), entre le levier interne (16) et les parois latérales (52, 53) du boîtier (14).

10. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9,

caractérisé en ce que les trois leviers (16, 26, 27) sont solidarisés à l'arbre

(28) dans la même position angulaire.

11. Emetteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le boîtier (14) comporte sur les faces extérieures de ses parois latérales (52, 53) des nervures (36, 37) formant butées pour limiter l'amplitude maximale des

mouvements des leviers (26, 27).

12. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 11,

caractérisé en ce que la tête du piston (8) est guidée par la paroi interne de la

chambre hydraulique (9) au cours de sa trajectoire.

13. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 12,

caractérisé en ce que le piston (8) présente une tête en forme de couronne sphérique (17) tenant compte de l'angle de basculement (48) maximum du piston (8) du fait de la trajectoire de sa partie arrière par laquelle il est

connecté au levier interne (16).

14. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,

caractérisé en ce que les passages (25) reliant le réservoir (6) à la chambre de pression (44) sont des stries (25) creusées dans la paroi intérieure de la chambre cylindrique (9) au niveau de son débouché dans le volume de réserve (45), ces stries (25) étant de direction sensiblement parallèle à l'axe

longitudinal (B) de la chambre cylindrique (9).

15. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,

caractérisé en ce que les passages (25) reliant le réservoir (6) à la chambre de pression (44) sont des stries (25) ménagées à la périphérie externe d'une bague (46) emmanchée dans un embrèvement (47) ménagé à l'intérieur du boîtier (14) à l'entrée de la chambre cylindrique (9) avec laquelle elles

communiquent par un jeu axial (55).

1 6. Emetteur selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en

ce que les stries (25) sont réparties angulairement de façon régulière.

1 7. Emetteur selon la revendication 4 et l'une des revendications 14 à

16, caractérisé en ce que au moins les extrémités des stries (25) sont disposées selon un angle par rapport à l'axe longitudinal (B) de la chambre cylindrique (9) de façon correspondant à la position de repos (C) du piston (8).

18. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 17,

caractérisé en ce que le moyen évitant le retour de fluide vers le réservoir lors

de la pressurisation du circuit est constitué par le joint (18).

19. Emetteur selon la revendication 18, caractérisé en ce que le joint (18), par exemple torique ou de section rectangulaire, est un joint torique placé au droit des extrémités des stries (25) lorsque le piston (8) est en

position de repos (C).

20. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 19,

caractérisé en ce que le boîtier (14) comporte un clapet d'admission (42) d'air

disposé au dessus du niveau normal de fluide (15).

21. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 20,

caractérisé en ce que le boîtier (14) comporte un clapet d'échappement (41)

d'air disposé au dessus du niveau normal de fluide (15).

22. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 21,

caractérisé en ce que le boîtier (14) comporte un couvercle (38).

23. Emetteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que le couvercle (38) constitue la paroi arrière du volume de réserve (45) et du réservoir (6), ladite paroi étant sensiblement verticale et perpendiculaire à

l'axe longitudinal (B) de la chambre cylindrique (9).

24. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 22 et 23,

caractérisé en ce que le couvercle (38) comporte un rebord (39) adapté à venir s'emboîter sur un cran périphérique (40) ménagé sur le corps du boîtier

(14).

25. Emetteur selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comporte un joint (54) adapté à venir se loger entre le couvercle (38) et le

corps du boîtier (14).

26. Emetteur selon l'une quelconque des revendications 20 ou 21 et la

revendication 22, caractérisé en ce que au moins l'un des clapets (41, 42)

est porté par le couvercle (38).

27. Commande hydraulique comprenant un émetteur (1) et un récepteur (2) reliés par une canalisation hydraulique (3), caractérisée en ce

que l'émetteur (1) est conforme à l'une des revendications 1 à 26.

28. Commande hydraulique selon la revendication 27, comprenant un récepteur (2) comportant une chambre cylindrique (109), un piston (108) monté coulissant dans la chambre cylindrique (109) pour y définir une chambre de pression (144) de volume variable reliée à la canalisation hydraulique (3), un moyen de transmission (116, 126, 127) des mouvements du piston (108) à l'extérieur, un moyen pour rendre étanche la chambre de pression (144), ledit récepteur étant caractérisé en ce que la chambre de pression (144) est prolongée selon son axe longitudinal (B') par un volume aval (145) adapté à accueillir le piston (108) dans sa position de pression, lorsque le circuit est pressurisé, la chambre cylindrique (109) et le volume aval (145) étant intégrés dans un seul boîtier (114), et le moyen de transmission (116, 126, 127) est constitué d'au moins deux parties, dont l'une (116) est interne au boîtier (114) et dont l'autre (126, 127) est externe au boîtier (114), les deux parties étant reliées par un moyen traversant la

paroi (152, 153) du boîtier (114) de façon étanche.

29. Commande hydraulique selon la revendication 28, caractérisée en ce que le moyen de transmission (116, 126, 127) comporte trois leviers (116, 126, 127) solidaires d'un arbre (128) libre en rotation autour d'un axe horizontal (A') traversant les parois latérales (152, 153) du boîtier (114), l'un (116) des leviers dit interne étant situé dans le boîtier (114) et les deux autres leviers dits externes (126,127), extérieurs au boîtier, étant

symétriques et de longueur supérieure à celle du levier interne (116).

30. Commande hydraulique selon la revendication 29, caractérisée en ce que la solidarisation des leviers (116, 126, 127) et de l'arbre (128) est réalisée par des douilles à rochet (129, 130) en un matériau plus dur que celui des leviers (116,126,127) emboîtées sur l'arbre (128) entre ces leviers

et sur lesquelles sont incrustés les leviers (116, 126, 127).

31. Commande hydraulique selon la revendication 30, caractérisée en ce que l'étanchéité du boîtier (114) au droit de l'arbre (128) supportant les trois leviers (116, 126, 127) est assurée par des joints à lèvre (64, 65) emboîtés à l'extérieur des douilles (129, 1 30) et disposés axialement entre le

levier interne (116) et les parois latérales (152, 153) du boîtier (114).

32. Commande hydraulique selon la revendication 31, caractérisée en ce que des coussinets (66, 67) sont emboîtés entre les douilles (129, 130) et le boîtier (114).

33. Commande hydraulique selon l'une des revendications 28 à 32,

caractérisée en ce que la tête du piston (108) du récepteur (2) est guidée

dans la chambre cylindrique (109).

34. Commande hydraulique selon l'une des revendications 28 à 33,

caractérisée en ce qu'un canal hydraulique d'alimentation (61) débouche dans la chambre cylindrique (109), ladite chambre comportant une chemise métallique (60), alésée à l'embouchure du canal hydraulique (61), et épousant

la forme intérieure de la chambre cylindrique (109) qu'elle tapisse.

35. Commande hydraulique selon l'une des revendications 28 à 34,

caractérisée en ce que la tête (117) du piston (108) porte un joint d'étanchéité (118), tel qu'un joint torique, disposé à l'avant du piston (108), et maintenu en place par des pattes de serrage d'un applicateur (119)

épousant la forme interne du piston (108) prévu creux.

36. Commande hydraulique selon la revendication 35, rattachée à la revendication 31, caractérisée en ce qu'un ressort hélicoïdal (110) est disposé entre le boîtier (114) et le piston (108), ledit ressort hélicoïdal (110) prenant appui côté boîtier (114) sur la chemise métallique (60) et côté piston

(108) sur l'applicateur (119).

37. Commande hydraulique selon la revendication 34, caractérisée en ce qu'un joint (62), par exemple torique ou de section rectangulaire, est inséré entre le fond de la chambre cylindrique (109) et la chemise métallique (60), ledit joint (62) entourant le débouché (63) du canal hydraulique (61)

dans la chambre cylindrique (109).

38. Commande hydraulique selon l'une quelconque des revendications

33 à 37, caractérisée en ce que le piston (108) du récepteur (2) comporte dans sa face avant (68) une sculpture hémisphérique en creux destinée à accueillir la tête (69) du levier interne (116) dont la forme est complémentaire.

39. Commande hydraulique selon l'une quelconque des revendications

33 à 38, caractérisée en ce que le piston (108) du récepteur (2) a une

surface périphérique sensiblement tronconique.

40. Commande hydraulique selon l'une quelconque des revendications

28 à 39, caractérisée en ce que le boîtier (114) du récepteur (2) comporte un

couvercle amovible (138).

41. Commande hydraulique selon la revendication 40, caractérisée en ce que le couvercle (138) du boîtier (114) du récepteur (2) constitue la paroi avant du volume aval (145), sensiblement verticale et perpendiculaire à l'axe

longitudinal (B') de la chambre cylindrique (109).

42. Commande hydraulique selon l'une des revendications 40 ou 41,

caractérisée en ce que le couvercle amovible (138) du récepteur (2) est en

une matière souple formant membrane.

43. Commande hydraulique selon l'une quelconque des revendications

28 à 42, caractérisée en ce que le boîtier (114) du récepteur (2) comporte un retour (71) destiné à retourner vers le réservoir de l'émetteur (1) le fluide

hydraulique du volume aval (145).

44. Commande hydraulique selon l'une quelconque des revendications

28 à 43, caractérisée en ce que la commande est une commande hydraulique

pour embrayage.

45. Commande hydraulique selon les revendications 36 et 44, dans

laquelle l'embrayage comporte des moyens élastiques de serrage et des moyens de débrayage constitués de leviers de débrayage, une butée de débrayage (111) destinée à agir sur l'extrémité des leviers de débrayage pour le débrayage de l'embrayage étant prévue, caractérisée en ce que le ressort hélicoïdal (110) soumet le levier interne (116) à un effort tel que, par I'intermédiaire des leviers extérieurs (126,127), la butée de débrayage (111) est au contact des leviers de débrayage, les moyens élastiques de serrage de l'embrayage ayant une charge très supérieure à celle du ressort hélicoïdal

(1 10).