WO2002014705A1 - Dispositif d'accouplement d'un levier au piston d'un cylindre de commande - Google Patents

Dispositif d'accouplement d'un levier au piston d'un cylindre de commande Download PDF

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WO2002014705A1
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piston
washer
sleeve
insert
rod
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PCT/FR2001/002599
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Pasquale Angione
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Valeo
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    • F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/10—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
    • F16B21/16—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with grooves or notches in the pin or shaft
    • F16B21/18—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with grooves or notches in the pin or shaft with circlips or like resilient retaining devices, i.e. resilient in the plane of the ring or the like; Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders

Definitions

  • the invention relates to a device for coupling a lever to the piston of a control cylinder.
  • the invention finds a particular application in a hydraulic clutch cylinder where a rod mounted on a ball joint and movable in translation must be able to move a piston alternately in one direction then in another without detaching it axially from the piston, all in a sealed manner. inside a body.
  • the Swiss patent CH 404 is already known.
  • connection is unsatisfactory in the sense that it is necessary that an excellent seal is provided at the transverse wall, oil leaks should not take place.
  • the crimping operation adds an additional step to the assembly and can, over time, prove to be less and less precise (hence the increase in the sealing problems mentioned above).
  • This crimping operation can damage the transverse wall of the piston which is damaging.
  • a device comprising:
  • said immobilization means comprise a stop carried by the piston to ensure axial immobilization in a direction corresponding to the mounting direction of the rod in the piston, and a washer carried by the insert or the rod, said washer having radially elastically deformable peripheral fins bearing against the internal wall of the hollow part of the piston while deforming to ensure immobilization of the insert or rod in the opposite direction.
  • the stopper will be constituted by a solid transverse partition of the piston against which the insert bears once mounted, said partition separating the hollow part of the piston from a chamber that can contain a hydraulic liquid, the fins of the washer will form a cone and will extend radially from a central crown of inverted conicity, and the washer will be arranged in the hollow part of the piston so that the conicity of the fins opposes the withdrawal of the rod.
  • the insert may include at least one rigid sleeve fixed on one side to the ball of the rod and having means for receiving the washer and keeping it in position.
  • the sleeve will be provided to cooperate, opposite the ball joint, with an intermediate piece for positioning and holding the washer relative to the insert, or else with a preform projecting from a solid transverse wall of the piston.
  • the sleeve may then in particular present, opposite the ball joint, a skirt with elastically deformable legs radially, said skirt being provided with an external groove to receive the washer, the skirt being adapted to be tied around the intermediate piece or preform so as to keep the washer radially and axially in place around said skirt of the insert, at said groove.
  • the skirt may be provided internally with a reinforcing core, and the intermediate piece, or the preform, will be adapted to be inserted between the core and said skirt.
  • the sleeve may also, in an alternative, be provided, opposite the ball joint, with an orifice, and a prominent portion of the intermediate piece, or the preform, may then cooperate with said orifice so as to maintain radially and axially in place the washer between the sleeve and the intermediate part or the preform, at an external shoulder of said sleeve.
  • the sleeve will preferably be provided, opposite the ball joint, with a through hole and the intermediate piece will then be provided with a skirt with elastically deformable legs radially, said skirt being provided at its end of clip-type hook means cooperating with the through hole of the sleeve to hold the washer radially and axially in place between the sleeve and the intermediate piece, at the level of an external shoulder of the latter.
  • the sleeve will present, opposite the ball joint, a substantially spherical hollow zone cooperating with a also substantially spherical prominence with which the intermediate piece is provided so as to link the sleeve to the piece intermediate by a ball joint connection, the washer then being interposed and blocked between the sleeve and said intermediate piece, at a shoulder of the intermediate piece.
  • the invention also relates to a hydraulic clutch cylinder of a motor vehicle comprising a device as described above.
  • FIG. 1 is a view in longitudinal section of a clutch master cylinder comprising a device according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a simplified and exploded detail view of FIG. 1, with the main elements of the device,
  • FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, with the elements in the assembled position
  • FIG. 1 a master cylinder for hydraulic control of a motor vehicle clutch.
  • the master cylinder comprises a piston movable axially inside a cylinder body to delimit a hydraulic chamber of variable volume.
  • a connection orifice to which a pipe from a receiving cylinder (not shown) is connected, opens into the hydraulic chamber.
  • the master cylinder comprises a piston rod connected for example to a clutch pedal on which the driver or an actuator acts, the start-up of which is carried out according to determined programs.
  • the piston of the master cylinder is intended to expel a fluid such as oil contained in the hydraulic chamber in the direction of the pipe which connects the master cylinder to the receiver cylinder.
  • the cylinder 10 is shown in the delivery position (static). It comprises a tubular cylinder body 12 in two front 12a and rear 12b parts, preferably both produced independently, for example by molding plastics.
  • the body 12 has internally a bore 13 of axis xx 'defining, at the front of the cylinder, a hydraulic chamber 14 with variable volume.
  • the bore 22, and therefore the body 12 is open in the rear part 12b.
  • a piston 30 is capable of sliding axially and sealingly in the body of the cylinder 10, from back to front, starting from the retracted disengagement position shown in FIG. 1 towards an advanced position of the clutch (not shown).
  • a helical return spring 15 is placed in the hydraulic chamber, against the bottom of the front part 12a of the body on one side, and against a front face 32a of a transverse partition 32 of the piston, this wall delimiting the piston 30 in two front parts 30a and rear 30b.
  • the hydraulic chamber 14 being filled with oil, it is necessary to provide a perfect seal between this chamber, the piston and the rear part of the cylinder.
  • two lip seals 42 and 44 are provided between the rear part 12b of the cylinder and the front part 30a of the piston.
  • a tube 45 makes it possible to connect the hydraulic chamber to a main make-up reservoir (not shown) which is mounted outside the cylinder 10.
  • the piston 30 essentially consists of the front and rear parts delimited by the transverse partition 32 extending in a radial plane perpendicular to the general axis xx '.
  • the partition is made in one piece with the piston body.
  • the piston is produced by a cold impact spinning operation.
  • This known technique makes it possible to produce in large series at high speed and at low cost a partitioned tubular part which also has great dimensional precision and a satisfactory surface condition. It is then anodized to guarantee a good surface condition, in particular external because it slides in the plastic body and rubs against the lip seals.
  • the device 1 comprises the piston 30 already described, a rigid rod 50 for example of metal connected to an insert 60 itself connected to the piston by means of link 70.
  • the rod 50 comprises a rectilinear part 52 terminated at one end by a part male spherical 54 which is inserted into the piston 30 (as well as a part of the straight rod).
  • This spherical part for example machined in the mass, is inserted into a complementary female form (therefore hollow) made in the insert 60, and in particular in a rear part 62b of a sleeve 62 of this insert 60.
  • the cooperation of the male spherical part 54 and the female spherical part 62b allows a ball joint connection of the rod 50 with the insert 60 once these parts are mounted in the piston 30.
  • the insert 60 also comprises, in this particular embodiment, an intermediate piece 64 disposed further forward in the piston 30, in particular against the rear face 32b of the transverse partition of the piston when everything is assembled.
  • This intermediate piece 64 is connected to the sleeve 62 by a ball joint 62a / 64b similar to that which connects the rod 50 to the sleeve 62.
  • Means 70 for axial immobilization of the insert 60 to the piston, and therefore in particular of its intermediate part 64, are also provided.
  • they take the form of a rear stop 32 making it possible to axially block the insert (and therefore the rod) relative to the piston in a first direction, and a washer 72 which makes it possible to immobilize in an opposite direction the insert relative to the piston.
  • This washer has a general plane perpendicular to the axis xx 'and a conical central ring 74 from which leave peripheral fins 76 inclined relative to the general plane of the washer, these fins defining a cone of weak conicity and inverted with respect to that of the crown (see Figure 3 in particular).
  • the device 1 therefore comprises the piston 30, the rigid rod 50, the insert 60 and the means 70 for axial immobilization of the assembly thus formed.
  • the assembly of this device is quite simple.
  • the piston is considered to be mounted in its chamber, although this is not necessary.
  • the washer 72 is placed around a shoulder 64a of the intermediate piece 64.
  • the sleeve 62 is placed around the ball joint 64b of this intermediate piece so as to block the washer between them (radially elastically deformable tabs 62c will be provided in the sleeve so that the ball joint connection can be made correctly).
  • the rod is inserted into the other part of the sleeve thanks to the other ball joint connection (radially elastically deformable lugs 62d will also be provided on this rear part of the sleeve - see FIG. 2). Once this set is mounted, it is inserted into the piston so that the intermediate piece comes to bear against the rear face 32b of the transverse partition 32 of the piston (see Figures 1 or 4).
  • the assembly is arranged so that the washer 72 is placed in the right direction, that is to say that the conicity of the fins prevent, once the washer is mounted, from being able to remove the piston rod.
  • the rod by pushing on the rod (declutching) it pushes the piston forward according to a perfectly rectilinear movement.
  • the spring pushes back the piston which in turn pushes the rod.
  • the forces produced by the transverse wall 32 of the piston on the intermediate piece are transmitted to the washer.
  • This washer tends to deform under stress by arqueboutant its elastically deformable fins radially (this is facilitated by the inverted conicity of the central crown) so that they in turn exert a centrifugal radial force on the internal wall of the piston, preventing any axial displacement thereof (there is no possible axial play).
  • This radial arqueboutement occurs even on a smooth surface like that of the piston, and this as soon as an axial tensile force is exerted on the washer.
  • the rod 30 is pulled, an identical phenomenon occurs at the level of the washer 72 thanks to the sleeve 62 and to the intermediate piece 64 which sandwich this washer. It is then impossible to "take off” the intermediate part of the transverse partition of the piston. The connection is such that one cannot therefore move the rod axially towards the rear without displacing the piston.
  • the insertion of the skirt 67 around the intermediate piece has the effect of preventing the tabs of the skirt from tightening radially, which could cause a disconnection of the washer.
  • the intermediate piece exerts a slight radial pressure on the washer 72 which is thus found blocked against the internal wall of the hollow rear part 30b of the piston 30 as well as in the groove 67 of the sleeve 62.
  • the sleeve 62 this time is provided with a blind bore 68 inside which is connected in different possible ways a prominent and refined portion 65 of the intermediate piece 64, for example by force mounting, gluing, screwing, clipping, welding ( laser ultrasound); Or other.
  • a washer 72 is mounted between the sleeve 62 and the intermediate piece 64, around a small shoulder 69 produced at the end of the sleeve and inside a large shoulder 61 of the second part. Once mounted, the washer is sandwiched between the sleeve 62 and the intermediate piece 64.
  • the protruding portion 65 of the intermediate piece 64 is in the form of a skirt 65b with elastically deformable legs radially provided at its end with a shoulder with abrupt increase in diameter followed by a chamfer so as to form a sort of hook 63 or "clip".
  • This skirt 65b is inserted into a through hole 68b of the sleeve 62 to trap the washer 72 between the sleeve 62 and the intermediate piece 64, at a shoulder 61 of said intermediate piece 64. This avoids having to resort to a welding, bonding or bonding type connection as described above.
  • the sleeve 62 ends in a skirt 66 similar to that of FIG. 5 (with elastically deformable legs radially) but which also has a reinforcement portion internally in the form of a solid core 66b.
  • This core 66b has a length slightly greater than that of the legs of the skirt 66. In this way, the force coming from the clutch pedal is transmitted to the piston 30 via this core, without using the thin legs of the skirt. which avoids adding constraints on this parts.
  • the intermediate piece 64 is added which has a protruding portion 65 in the form of a skirt with a thinned wall so that it can be inserted between the skirt 66 and the central core 66b of the sleeve 62.
  • the washer 72 is mounted in the groove 67 of the skirt 66 of sleeve 62, said skirt being kept apart radially after introduction of the intermediate piece 64 to properly hold the washer 72.
  • FIG. 9 which is a variant of FIGS. 5 and 6, the intermediate piece is replaced by a preform 33 produced directly in the transverse partition 32 of the piston 30 (still by impact spinning).
  • This preform 33 comes to cooperate with the sleeve 62 during the introduction of the sleeve 62 into the hollow rear part 30b, to keep apart the skirt of the sleeve with thin legs radially elastically deformable.
  • This solution has the advantage of reducing the number of parts since the insert 60 is no longer constituted only by the sleeve 62. It is moreover not useful to resort to significant modifications of the piston, and there is in particular, no machining of the latter likely to reduce its mechanical characteristics (especially if it is made of anodized aluminum as provided).
  • the preform has a conical inlet and keeps the skirt 66 of the sleeve 62 apart.
  • the washer 72 is mounted directly around the ball joint 54 of the rigid rod 50. It can in particular be mounted around a shoulder 55 produced in the legs 62d elastically deformable radially of the sleeve 62. This solution also avoids to use two separate parts to form the insert 60.
  • the sleeve 62 is also clearly simplified since it no longer has two ball joints or a hole (blind or opening) or a skirt with an elastically deformable wall radially, but just a single ball joint connection 62b with the rod 50.
  • the sleeve 62 could be produced in a single piece, with elastic tabs 62d for mounting the ball joint and proceeding by overmolding in a synthetic material on the washer 72 previously placed in the mold.
  • This embodiment allows compared to the previous one to move the washer 72 towards the partition 32, and not to be limited by the outside diameter of the lugs 62d for mounting the washer while ensuring an axial setting of sufficient strength.
  • This washer 72 having fins 76 on its periphery for blocking in the piston 30, it is necessary to leave them an elasticity in the axial direction so that they can play in this direction to ensure the axial locking function. Obviously material is to be expected on either side of these tabs, along the axis of the part.
  • a washer 72 is placed directly around the male part 54 of the rod before it is mounted in the hollow part of the piston 30. Also, the conical bearing acts as an axial stop in the direction of assembly of the rod, and the washer prevents the withdrawal of said rod in the opposite direction. More specifically, the washer is mounted behind the male part 54, and remains in place in particular thanks to its conical central crown 74.
  • the rod and all the elements involved in the connection between it and the piston are adapted to be able to resist a tensile force of at least 30 DaN, whether static (during the transport of the device, for its assembly), than in dynamics (in use in a clutch for example).
  • the solutions illustrated are thus adapted to be able to reliably transmit instantaneous forces which result from rapid use, for example during a rapid release of the clutch pedal.
  • the invention can thus be applied in many fields where it is a question of linking a rod mounted on a ball joint to a piston to which an alternative movement of translation must be transmitted.
  • it can be a clutch mechanism, piloted or not, of the pulled or pushed type.
  • It can also be braking devices, distributors for hydraulic controls, all hydraulic devices controlled by an operator or by an actuator.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) comprenant: une tige (50) rigide mobile selon un mouvement de translation et/ou rotation, dont une extrémité pénètre à l'intérieur d'une partie creuse (30b) d'un piston (30) et est fixée (60) par une liaison rotule à la partie creuse (30b) du piston (30) directement ou par l'intermédiaire d'un insert (60), ledit insert étant alors monté à l'intérieur de la partie creuse (30b) du piston (30), et des moyens (70) d'immobilisation axiale de la tige (50) ou de l'insert (60) par rapport au piston (30). L'invention se caractérise en ce que lesdits moyens (70) d'immobilisation comprennent une butée (32) portée par le piston (30) pour assurer une immobilisation axiale suivant une direction correspondante au sens de montage de la tige dans le piston, et une rondelle (72) porté par l'insert (60) ou la tige (50), ladite rondelle (72) présentant des ailettes (76) périphériques élastiquement déformable radialement prenant appui contre la paroi interne de la partie creuse (30b) du piston (30) en se déformant pour assurer une immobilisation de l'insert ou de la tige dans la direction opposée.

Description

DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT D'UN LEVIER AU PISTON D'UN CYLINDRE DE COMMANDE
L'invention concerne un dispositif d'accouplement d'un levier au piston d'un cylindre de commande. L'invention trouve une application particulière dans un cylindre d'embrayage hydraulique où une tige montée sur rotule et mobile en translation doit pouvoir déplacer un piston alternativement dans un sens puis dans un autre sans se désolidariser axialement du piston, le tout de façon étanche à l'intérieur d'un corps. Dans ce domaine, on connaît déjà le brevet suisse CH 404
318 qui décrit une liaison entre une tige rectiligne et un piston. Pour cela, l'extrémité de la tige est pourvue d'une rotule qui vient s'emboîter dans un insert monté dans une partie creuse du piston. Cette rotule assure la liaison entre la tige et l'insert. A l'opposé de cette liaison rotule, on vient écarter, par sertissage à l'aide d'un outil adapté, des pattes de l'insert qui traversent un orifice aménagé dans une paroi transversale du piston (qui peut séparer par exemple une chambre creuse comprenant un volume d'huile et une chambre où se trouvent l'insert et une partie de la tige). Ces pattes assurent ainsi la liaison entre l'insert et le piston. Le mouvement alternatif rectiligne de la tige est donc transmis au piston via cet insert fixé à la fois au piston et à la tige
Or, dans cet art antérieur, la liaison est peu satisfaisante dans le sens où il est nécessaire qu'une étanchéité excellente soit assurée au niveau de la paroi transversale, des fuites d'huile ne devant pas avoir lieu. L'opération de sertissage et l'utilisation d'ailettes prenant appui, une fois repliées, contre des surfaces inclinées de cette paroi, n'assurent pas une telle étanchéité.
Par ailleurs, l'opération de sertissage ajoute une étape supplémentaire au montage et peut, dans le temps, s'avérer de moins en moins précise (d'où augmentation des problèmes d'étanchéité cités précédemment). Cette opération de sertissage peut abîmer la paroi transversale du piston ce qui est dommageable.
Il faut enfin éviter tout usinage ou déformation mécanique (pliage, sertissage) du piston, en particulier si celui-ci est traité par un revêtement de surface (aluminium anodisé) car la couche formée pourrait être détériorée. Il est donc bfen entendu hors de question d'envisager une liaison du type taraudage ou encore la réalisation de gorge interne au piston pour y loger une bague de blocage en translation de la tige par rapport au piston.
C'est donc dans ce contexte que l'invention se propose de résoudre une partie au moins de ces inconvénients. Pour cela, il est proposé un dispositif comprenant :
- une tige rigide mobile selon un mouvement de translation et ou de rotation, dont une extrémité pénètre à l'intérieur d'une partie creuse d'un piston et est fixée par une liaison rotule à la partie creuse du piston directement ou par l'intermédiaire d'un insert, ledit insert étant alors monté à l'intérieur de la partie creuse du piston, et
- des moyens d'immobilisation axiale de la tige ou de l'insert par rapport au piston, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation comprennent une butée portée par le piston pour assurer une immobilisation axiale suivant une direction correspondante au sens de montage de la tige dans le piston, et une rondelle portée par l'insert ou la tige, ladite rondelle présentant des ailettes périphériques élastiquement deformable radialement prenant appui contre la paroi interne de la partie creuse du piston en se déformant pour assurer une immobilisation de l'insert ou de la tige dans la direction opposée.
De préférence, la butée sera constituée par une cloison transversale pleine du piston contre laquelle l'insert prend appui une fois monté, ladite cloison séparant la partie creuse du piston d'une chambre pouvant contenir un liquide hydraulique, les ailettes de la rondelle formeront un cône et s'étendront radialement à partir d'une couronne centrale de conicité inversée, et la rondelle sera disposée dans la partie creuse du piston de telle sorte que la conicité des ailettes s'oppose au retrait de la tige.
Selon d'autres caractéristiques du dispositif :
- L'insert pourra comprendre au moins un manchon rigide fixé d'un côté à la rotule de la tige et présentant des moyens pour recevoir la rondelle et la maintenir en position.
- Le manchon sera prévu pour coopérer, à l'opposé de la liaison rotule, avec une pièce intermédiaire de positionnement et de maintien de la rondelle par rapport à l'insert, ou bien avec une préforme faisant saillie d'une paroi transversale pleine du piston. - Le manchon pourra alors en particulier présenter, à l'opposée de la liaison rotule, une jupe à pattes élastiquement déformables radialement, ladite jupe étant munie d'une gorge externe pour recevoir la rondelle, la jupe étant adaptée pour être liée autour de la pièce intermédiaire ou de la préforme de façon à maintenir radialement et axialement en place la rondelle autour de ladite jupe de l'insert, au niveau de ladite gorge. Selon un aspect complémentaire, la jupe pourra être munie intérieurement d'un noyau de renfort, et la pièce intermédiaire, ou la préforme, sera adaptée pour venir s'insérer entre le noyau et ladite jupe. - Le manchon pourra aussi dans une alternative être muni, à l'opposé de la liaison rotule, d'un orifice, et une portion proéminente de la pièce intermédiaire, ou la préforme, pourra alors coopérer avec ledit orifice de façon à maintenir radialement et axialement en place la rondelle entre le manchon et la pièce intermédiaire ou la préforme, au niveau d'un épaulement externe dudit manchon.
- Selon une autre possibilité, le manchon sera de préférence muni, à l'opposé de la liaison rotule, d'un trou débouchant et la pièce intermédiaire sera alors munie d'une jupe à pattes élastiquement déformables radialement, ladite jupe étant munie à son extrémité de moyens crochet de type clip coopérant avec le trou débouchant du manchon pour maintenir radialement et axialement en place la rondelle entre le manchon et la pièce intermédiaire, au niveau d'un épaulement externe de cette dernière.
- Selon encore un autre mode de réalisation, le manchon présentera, à l'opposé de la liaison rotule, une zone en creux sensiblement sphérique coopérant avec une proéminence également sensiblement sphérique dont est munie la pièce intermédiaire de façon à lier le manchon à la pièce intermédiaire par une liaison rotule, la rondelle étant alors interposée et bloquée entre le manchon et ladite pièce intermédiaire, au niveau d'un épaulement de la pièce intermédiaire. L'invention concerne également un cylindre d'embrayage hydraulique de véhicule automobile comportant un dispositif tel que décrit précédemment.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un cylindre émetteur d'embrayage comportant un dispositif conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue de détail simplifiée et éclatée de la figure 1 , avec les principaux éléments du dispositif,
- la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, avec les éléments en position montée,
- la figure 5 est une variante de réalisation ;
- la figure 6 est une autre variante de réalisation ; - la figure 7 est une autre variante de réalisation ;
- la figure 8 est une autre variante de réalisation ;
- la figure 9 est une autre variante de réalisation ;
- la figure 10 est une autre variante de réalisation ;
- la figure 11 est une autre variante de réalisation. Dans la description qui va suivre, les éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes signes de référence.
On a représenté à la figure 1 un cylindre émetteur pour commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile.
Le cylindre émetteur comporte un piston mobile axialement à l'intérieur d'un corps de cylindre pour délimiter une chambre hydraulique de volume variable. Un orifice de raccordement, sur lequel se branche une conduite d'un cylindre récepteur (non représenté), débouche dans la chambre hydraulique.
Le cylindre émetteur comporte une tige de piston reliée par exemple à une pédale d'embrayage sur laquelle agit le conducteur ou un actionneur dont la mise en route est réalisée selon des programmes déterminés. Le piston du cylindre émetteur est destiné à expulser un fluide tel que de l'huile contenue dans la chambre hydraulique en direction de la conduite qui relie le cylindre émetteur au cylindre récepteur. Sur les figures, le cylindre 10 est représenté en position de livraison (statique). Il comporte un corps 12 de cylindre tubulaire en deux parties avant 12a et arrière 12b, de préférence réalisées toutes les deux indépendamment, par exemple par moulage de matières plastiques. Le corps 12 présente intérieurement un alésage 13 d'axe xx' définissant, à l'avant du cylindre, une chambre hydraulique 14 à volume variable. L'alésage 22, et donc le corps 12, est ouvert en partie arrière 12b. Un piston 30 est susceptible de coulisser axialement et de façon étanche dans le corps du cylindre 10, d'arrière en avant en partant de la position reculée de débrayage représenté sur la figure 1 vers une position avancée de l'embrayage (non représentée). Un ressort hélicoïdal de rappel 15 est placé dans la chambre hydraulique, contre le fond de la partie avant 12a du corps d'un côté, et contre une face avant 32a d'une cloison transversale 32 du piston, cette paroi délimitant le piston 30 en deux parties avant 30a et arrière 30b.
La chambre hydraulique 14 étant remplie d'huile, il est nécessaire de prévoir une étanchéité parfaite entre cette chambre, le piston et la partie arrière du cylindre. Pour cela, deux joints à lèvres 42 et 44 sont prévus entre la partie arrière 12b du cylindre et la partie avant 30a du piston. Un tube 45 permet de raccorder la chambre hydraulique à un réservoir principal de réalimentation (non représenté) qui est monté à l'extérieur du cylindre 10.
Le piston 30 est constitué pour l'essentiel par les parties avant et arrières délimitées par la cloison transversale 32 s'étendant dans un plan radial perpendiculaire à l'axe xx' général. Cela évite les problèmes d'étanchéité entre les deux parties du piston. A cet effet, la cloison est réalisée en une seule pièce avec le corps du piston. Afin de réaliser une pièce 30 de faible épaisseur en aluminium et à un coût de fabrication réduit, le piston est réalisé par une opération de filage au choc à froid. Cette technique connue permet de réaliser en grande série à cadence élevée et à faible coût une pièce tubulaire cloisonnée qui possède en plus une grande précision dimensionnelle et un état de surface satisfaisant. Il est ensuite anodisé pour garantir un bon état de surface, en particulier externe car il coulisse dans le corps en plastique et frotte contre les joints à lèvre. Pour plus de détail, on pourra se reporter à la Demande de Brevet FR 99 07 111 déposée par la Demanderesse. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 4, le dispositif 1 conforme à l'invention comprend le piston 30 déjà décrit, une tige rigide 50 par exemple en métal reliée à un insert 60 lui-même relié au piston par des moyens de liaison 70. Nous allons maintenant décrire chacun de ces éléments ainsi que leur variante de réalisation. Ainsi, sur les figures 1 à 4, on peut noter que la tige 50 comprend une partie rectiligne 52 terminée à une extrémité par une partie sphérique mâle 54 qui est insérée dans le piston 30 (de même qu'une partie de la tige rectiligne). Cette partie sphérique, par exemple usinée dans la masse, vient s'insérer dans une forme complémentaire femelle (donc en creux) réalisée dans l'insert 60, et en particulier dans une partie arrière 62b d'un manchon 62 de cet insert 60. La coopération de la partie sphérique mâle 54 et la partie sphérique femelle 62b permet de réaliser une liaison rotule de la tige 50 avec l'insert 60 une fois ces pièces montées dans le piston 30.
L'insert 60 comprend également, dans ce mode particulier de réalisation, une pièce intermédiaire 64 disposée plus en avant dans le piston 30, en particulier contre la face arrière 32b de la cloison transversale du piston lorsque tout est monté. Cette pièce intermédiaire 64 est reliée au manchon 62 par une rotule 62a/64b similaire à celle qui relie la tige 50 au manchon 62.
Des moyens 70 d'immobilisation axiale de l'insert 60 au piston, et donc en particulier de sa partie intermédiaire 64, sont également prévus. Ils prennent ici la forme d'une butée arrière 32 permettant de bloquer axialement l'insert (et donc la tige) par rapport au piston dans une première direction, et d'une rondelle 72 qui permet d'immobiliser selon une direction opposée l'insert par rapport au piston.
Cette rondelle présente un plan général perpendiculaire à l'axe xx' et une couronne centrale conique 74 d'où partent des ailettes 76 périphériques inclinées par rapport au plan général de la rondelle, ces ailettes définissant un cône de conicité faible et inversée par rapport à celle de la couronne (voir figure 3 en particulier).
Le dispositif 1 conforme à l'invention comprend donc le piston 30, la tige rigide 50, l'insert 60 et les moyens 70 d'immobilisation axiale de l'ensemble ainsi constitué.
Le montage de ce dispositif est assez simple. On considère que le piston est monté dans sa chambre, bien que cela ne soit pas nécessaire. On place la rondelle 72 autour d'un épaulement 64a de la pièce intermédiaire 64. On vient placer le manchon 62 autour de la rotule 64b de cette pièce intermédiaire de façon à bloquer la rondelle entre elles (des pattes élastiquement déformables radialement 62c seront prévues dans le manchon pour que la liaison rotule puisse se faire correctement). On insère la tige dans l'autre partie du manchon grâce à l'autre liaison rotule (des pattes élastiquement déformables radialement 62d seront également prévue sur cette partie arrière du manchon - voir figure 2). Une fois cet ensemble monté, on l'insère dans le piston de telle sorte que la pièce intermédiaire vienne en appui contre la face arrière 32b de la cloison transversale 32 du piston (voir figures 1 ou 4).
Bien entendu, on fait en sorte au montage que la rondelle 72 soit placée dans le bon sens, c'est-à-dire que la conicité des ailettes empêchent, une fois la rondelle montée, de pouvoir retirer la tige du piston. Ainsi, en poussant sur la tige (débrayage) celle-ci pousse le piston vers l'avant selon un mouvement parfaitement rectiligne. Lors de l'embrayage, le ressort repousse le piston qui pousse à son tour la tige. Les efforts produits par la paroi transversale 32 du piston sur la pièce intermédiaire sont transmis à la rondelle. Cette rondelle tend à se déformer sous contrainte en arqueboutant ses ailettes élastiquement deformable radialement (cela est facilité par la conicité inversée de la couronne centrale) de telle sorte qu'elles exercent à leur tour une force radiale centrifuge sur la paroi interne du piston, empêchant tout déplacement axial de celle-ci (il n'y a aucun jeu axial possible). Cet arqueboutement radial se produit même sur une surface lisse comme celle du piston, et ce dès que l'on exerce une force de traction axiale sur la rondelle. De même, si l'on tire sur la tige 30, un phénomène identique se produit au niveau de la rondelle 72 grâce au manchon 62 et à la pièce intermédiaire 64 qui prennent en sandwich cette rondelle. Il est alors impossible de « décoller » la pièce intermédiaire de la cloison transversale du piston. La liaison est telle qu'on ne peut donc pas déplacer la tige axialement vers l'arrière sans déplacer le piston.
Sur la figure 2, on voit représenté la solution de la figure 1 vue en perspective. On voit de quelle façon la tige pleine rigide est emprisonnée au niveau de sa rotule, à l'intérieur de la partie « femelle » correspondante du manchon. Grâce aux pattes élastiques 62c. On voit également comment est constituée la liaison entre le manchon et la pièce intermédiaire, ainsi que la position de la rondelle entre ces deux pièces. Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 5, la liaison entre le manchon 62 et la pièce intermédiaire 64 est réalisée non plus par une liaison rotule (figures 1 à 4) mais par l'intermédiaire d'une jupe axiale 66 à pattes fines élastiquement déformables radialement munie d'une gorge externe 67 à l'intérieur de laquelle la rondelle 72 prend place. L'insertion de la jupe 67 autour de la pièce intermédiaire a pour effet d'empêcher que les pattes de la jupe se resserrent radialement, ce qui pourrait entraîner un décrochement de la rondelle. Ainsi, la pièce intermédiaire exerce une légère pression radiale sur la rondelle 72 qui se retrouve ainsi bloquée contre la paroi interne de la partie arrière creuse 30b du piston 30 ainsi que dans la gorge 67 du manchon 62. Sur la figure 6, le manchon 62 est cette fois-ci muni d'un perçage borgne 68 à l'intérieur duquel est lié de différentes façons possibles une portion proéminente et affinée 65 de la pièce intermédiaire 64, par exemple par montage à force, collage, vissage, clipsage, soudure (laser ultrason) ; ou autre. Une rondelle 72 est montée entre le manchon 62 et la pièce intermédiaire 64, autour d'un petit épaulement 69 réalisé à l'extrémité du manchon et à l'intérieur un grand épaulement 61 de la seconde partie. Une fois montée, la rondelle est prise en sandwich entre le manchon 62 et la pièce intermédiaire 64.
Sur la figure 7, qui est une variante de la figure 6, la portion proéminente 65 de la pièce intermédiaire 64 se présente sous la forme d'une jupe 65b à pattes élastiquement déformables radialement munie à son extrémité d'un épaulement avec augmentation brusque de diamètre suivi d'un chanfrein de façon à former une sorte de crochet 63 ou « clip ». Cette jupe 65b vient s'insérer dans un trou débouchant 68b du manchon 62 pour emprisonner la rondelle 72 entre le manchon 62 et la pièce intermédiaire 64, au niveau d'un épaulement 61 de ladite pièce intermédiaire 64. Cela évite d'avoir recours à une liaison du type soudure, montage à force ou collage comme décrit précédemment.
Sur la figure 8, le manchon 62 se termine par une jupe 66 similaire à celle de la figure 5 (avec pattes élastiquement déformables radialement) mais qui présente en plus intérieurement une portion de renfort sous la forme d'un noyau plein 66b. Ce noyau 66b a une longueur légèrement supérieur à celle des pattes de la jupe 66. De cette manière, la force venant de la pédale de débrayage est transmise au piston 30 par l'intermédiaire de ce noyau, sans utiliser les pattes minces de la jupe ce qui évite d'ajouter des contraintes sur ce parties.
En complément, si le maintient de la rondelle 72 par une gorge 67 n'est pas suffisant, on ajoute la pièce intermédiaire 64 qui comporte une portion proéminente 65 sous la forme d'une jupe à paroi amincie de façon à pouvoir être insérée entre la jupe 66 et le noyau central 66b du manchon 62. Comme pour la solution 2, la rondelle 72 est montée dans la gorge 67 de la jupe 66 du manchon 62, ladite jupe étant maintenue écartée radialement après introduction de la pièce intermédiaire 64 pour bien maintenir la rondelle 72.
Sur la figure 9, qui est une variante des figures 5 et 6, la pièce intermédiaire est remplacée par une préforme 33 réalisée directement dans la cloison transversale 32 du piston 30 (toujours par filage au choc). Cette préforme 33 vient coopérer avec le manchon 62 lors de l'introduction du manchon 62 dans la partie arrière creuse 30b, pour maintenir écartée la jupe du manchon à pattes fines élastiquement deformable radialement. Cette solution a pour avantage de réduire le nombre de pièce puisque l'insert 60 n'est plus constitué que par le manchon 62. Il n'est par ailleurs pas utile de recourir à des modifications importantes du piston, et il n'y a notamment aucun usinage de celui-ci susceptible de réduire ses caractéristiques mécaniques (surtout s'il est en aluminium anodisé comme cela est prévu). Dans le cas représenté, la préforme présente une entrée conique et maintient écartée la jupe 66 du manchon 62.
Sur la figure 10, la rondelle 72 est montée directement autour de la rotule 54 de la tige rigide 50. Elle pourra en particulier être montée autour d'un épaulement 55 réalisé dans les pattes 62d élastiquement déformables radialement du manchon 62. Cette solution évite aussi d'avoir recours à deux pièces distinctes pour former l'insert 60. Le manchon 62 est également nettement simplifié puisqu'il ne possède plus deux liaisons rotule ni de trou (borgne ou débouchant) ni de jupe à paroi élastiquement deformable radialement, mais juste une seule liaison rotule 62b avec la tige 50. Une fois le manchon monté au fond du piston, contre la cloison transversale 32, la tige 50 est solidaire du piston et son déplacement provoque celui du piston sans aucun jeu axial.
En variante, le manchon 62 pourra être réalisé en une seule pièce, avec des pattes élastiques 62d pour le montage de la rotule et en procédant par surmoulage dans une matière synthétique sur la rondelle 72 préalablement placée dans le moule. Cette réalisation permet par rapport à la précédente de déplacer la rondelle 72 vers la cloison 32, et de ne pas être limité par le diamètre extérieur des pattes 62d pour le montage de la rondelle tout en assurant un calage axial de résistance suffisante. Cette rondelle 72 comportant des ailettes 76 sur sa périphérie pour blocage dans le piston 30, il est nécessaire de leur laisser une élasticité dans le sens axial pour qu'elles puissent jouer dans ce sens afin d'assurer la fonction de blocage axial. Un évidemment de matière est donc à prévoir de part et d'autre de ces languettes, suivant l'axe de la pièce.
D'autre part, il est intéressant pour simplifier le moule et réduire les coûts, de ne pas utiliser de tiroir ou pièce amovible dans ce moule et de le réaliser en 2 pièces uniquement. Pour réaliser la forme sans « contre dépouille », on prévoit des rainures longitudinales au droit des ailettes 76 et ayant la même section que celles-ci, s'étendant sur toute la longueur du manchon 62. Le centrage de ce manchon dans le piston 30 reste assuré par la matière localisée entre ces rainures. Sur la figure 11 , la tige 50 est liée directement à la partie creuse 30b du piston 30 par l'intermédiaire de la partie mâle sphérique 54 de ladite tige et d'une portée conique formée (toujours par filage à froid) dans la préforme 33 de la cloison transversale 32.
Une rondelle 72 est placée directement autour de la partie mâle 54 de la tige avant son montage dans la partie creuse du piston 30. Aussi, la portée conique fait office de butée axiale dans le sens de montage de la tige, et la rondelle empêche le retrait de ladite tige dans la direction opposée. Plus précisément, la rondelle est montée derrière la partie mâle 54, et reste en place notamment grâce à sa couronne centrale conique 74.
La tige et tous les éléments participant à la liaison entre celle- ci et le piston (donc la rondelle et l'insert en particulier) sont adaptés pour pouvoir résister à une force de traction d'au moins 30 DaN, que ce soit en statique (lors du transport du dispositif, pour son montage), qu'en dynamique (en utilisation dans un embrayage par exemple). Les solutions illustrées sont ainsi adaptées pour pouvoir transmettre de façon fiable des efforts instantanés qui résultent d'une utilisation rapide, par exemple lors d'un relâchement rapide de la pédale d'embrayage.
Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'Invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.
L'invention peut ainsi s'appliquer dans de nombreux domaine où il est question de lier une tige montée sur rotule à un piston à qui un mouvement alternatif de translation doit être transmis. Par exemple, il peut s'agir d'un mécanisme d'embrayage piloté ou non, de type tiré ou poussé. Il peut encore s'agir de dispositifs de freinage, de distributeurs pour des commandes hydrauliques, de tous dispositifs hydrauliques commandés par un opérateur ou par un actionneur.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) comprenant :
- une tige (50) rigide mobile selon un mouvement de translation et/ou de rotation, dont une extrémité pénètre à l'intérieur d'une partie creuse (30b) d'un piston (30) et est fixée (60) par une liaison rotule à la partie creuse (30b) du piston (30) directement ou par l'intermédiaire d'un insert (60), ledit insert étant alors monté à l'intérieur de la partie creuse (30b) du piston (30), et - des moyens (70) d'immobilisation axiale de l'insert (60) ou de la tige (50) par rapport au piston (30), caractérisé en ce que lesdits moyens (70) d'immobilisation comprennent une butée (32) portée par le piston (30) pour assurer une immobilisation axiale suivant une direction correspondante au sens du montage de la tige dans le piston, et une rondelle (72) porté par l'insert (60) ou la tige (50), ladite rondelle (72) présentant des ailettes (76) périphériques élastiquement deformable radialement prenant appui contre la paroi interne de la partie creuse (30b) du piston (30) en se déformant pour assurer une immobilisation de l'insert ou de la tige dans la direction opposée.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que :
- la butée (32) est constituée par une cloison (32) transversale pleine contre laquelle l'insert (60) ou la tige (50) prend appui une fois monté, ladite cloison (32) séparant la partie creuse (30b) du piston (30) d'une chambre (30a) pouvant contenir un liquide hydraulique, - les ailettes (76) de la rondelle forment un cône et s'étendent radialement à partir d'une couronne centrale (74) de conicité inversée, et
- la rondelle (76) est disposée dans la partie creuse du piston de telle sorte que la conicité des ailettes s'oppose au retrait de la tige.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'insert (60) comprend au moins un manchon (62) rigide fixé d'un côté à la rotule (54) de la tige (50) et présentant des moyens (55 ; 66, 67, 69) pour recevoir la rondelle (72) et la maintenir en position.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon (62) coopère, à l'opposé de la liaison rotule (54/62b), avec une pièce intermédiaire (64) de positionnement et de maintien de la rondelle par rapport à l'insert (60).
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon (62) coopère, à l'opposé de la liaison rotule (55, 62b), avec une préforme (33) faisant saillie d'une paroi transversale pleine (32) du piston (30) de façon à positionner et maintenir la rondelle (72) autour dudit insert.
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le manchon (62) présente, à l'opposée de la liaison rotule (54, 62b), une jupe (66) à pattes élastiquement déformables radialement munie, ladite jupe étant munie d'une gorge externe (67) pour recevoir la rondelle (72), la jupe (66) pouvant être insérée autour d'une pièce intermédiaire (64) ou d'une préforme (33) de façon à maintenir radialement et axialement en place la rondelle autour de ladite jupe de l'insert, au niveau de ladite gorge (67).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la jupe (66) est munie intérieurement d'un noyau de renfort (66b) d'une longueur supérieure à celle de la jupe, la pièce intermédiaire ou la préforme (33), pouvant venir s'insérer entre le noyau (66b) et ladite jupe (66).
8. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le manchon (62) est muni, à l'opposé de la liaison rotule (54, 62b), d'un orifice (68), et une portion proéminente (65) de la pièce intermédiaire (64), ou la préforme (33), coopère avec ledit orifice (68) de façon à maintenir radialement et axialement en place la rondelle entre le manchon (62) et la pièce intermédiaire (64) ou la préforme (33), au niveau d'un épaulement externe (69) dudit manchon (62).
9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon (62) est muni, à l'opposé de la liaison rotule (54, 62b), d'un trou débouchant (68b) et la pièce intermédiaire (64) est munie d'une jupe (65b) à pattes élastiquement déformables radialement, ladite jupe (65b) étant munie à son extrémité de moyens crochet (63) de type clip coopérant avec le trou débouchant (68b) du manchon (62) pour maintenir axialement en place la rondelle entre le manchon et la pièce intermédiaire, au niveau d'un épaulement externe (61) de cette dernière.
10. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon (62) présente, à l'opposé de la liaison rotule (54, 62b), une zone en creux (62a) sensiblement sphérique coopérant avec une proéminence (64b) également sensiblement sphérique dont est munie la pièce intermédiaire (64) de façon à lier le manchon (62) à la pièce intermédiaire par une liaison rotule, la rondelle (72) étant alors interposée et bloquée entre le manchon (62) et ladite pièce intermédiaire (64), au niveau d'un épaulement (64a) de la pièce intermédiaire (64).
11. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la rondelle (72) est placée directement autour d'une partie sphérique (54) de la tige (50) qui fait office de portion mâle de la liaison rotule avec le piston (30)
12. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la rondelle (72) est montée autour d'un insert lié à la tige par une liaison rotule.
13. Dispositif selon les revendications 1 , 2 et 3, caractérisé en ce que l'insert est une pièce unique, constitué par le manchon (62) qui est surmoulé sur la rondelle (72).
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que des rainures longitudinales sont prévues au droit des ailettes (76) de la rondelle (72), sur le pourtour du manchon (62).
15. Cylindre (10) d'embrayage hydraulique de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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