WO2019138166A1 - Ensemble hydraulique notamment pour une commande de debrayage d'un vehicule automobile - Google Patents

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WO2019138166A1
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flexible
envelope
piston rod
hydraulic assembly
bellows
Prior art date
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PCT/FR2018/053290
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Inventor
Jean Philippe VOISIN
Bruno Cretel
Jean-yves BERTAUD
Olivier PERNIN
Guillaume ALBERT
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Psa Automobiles Sa
Valeo Embrayages
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1457—Piston rods
    • F15B15/1461—Piston rod sealings
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
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    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0212—Details of pistons for master or slave cylinders especially adapted for fluid control

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic assembly intended to be used in particular as a transmitter in a disengagement control device of a vehicle, including automobile, and which provides the connection between a clutch pedal of the vehicle and the mechanism declutching.
  • Figures 1 and 2 show a known transmitter assembly that can be used in the disengagement control device of a motor vehicle.
  • This emitter assembly comprises a cylinder 1 in which can slide a piston 2 which is connected to an end 4a of a piston rod 3, the opposite end is connected by a swivel joint 4b to a pedal lever declutching, not shown.
  • the cylinder 1 comprises a cylindrical envelope portion 5 of a pressure chamber 6 filled with hydraulic fluid that can flow in a hydraulic pipe, not shown, connected to a nozzle 7 communicating with the pressure chamber 6 .
  • the tip 7 is connected to the receiver of the clutch control, which receiver can be powered by a hydraulic fluid pressure changing depending on the stroke of the piston 2 in the cylinder 1 under the action of the clutch pedal acting on the piston rod 3 so as to act on a disengaging member.
  • Figure 1 shows the position of the piston rod 3 substantially completely out of the cylinder 1 and corresponding to an engaged position of the clutch of the vehicle while Figure 2 shows the partially retracted position of the piston rod 3 in the cylinder 1 and corresponding to a disengaged position of the clutch of the vehicle.
  • the transmitter assembly further comprises a flexible accordion-type protection bellows 8 having one of its annular ends sealingly attached in a groove 9 formed at one end of the cylinder 1 and its opposite end fixed so sealed in a groove 10 of an outer cylindrical bead 1 1 secured to the piston rod 3.
  • FIG. 1 represents the constant volume V1 defined by a cylinder of a diameter equal to that of the piston 2 between the end of this piston and the cylindrical bead. 1 1, the volume V1 is gray in Figures 1 and 2. Figure 1 further represents the volume V2 defined between the gray cylinder and the bellows 8.
  • the cylindrical bead 1 1 comprises one or more channels 12 passing axially through the bead 1 1 in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the piston rod 3 and placing in fluid communication the bellows 8 with the outside, these 12 channels thus constituting vents passages.
  • the channels 12 may be regularly spaced on the same circumference of the cylindrical bead 1 1 coaxially with the piston rod 3 - It is also known a device in which vent holes are directly present in the bellows.
  • vent channels 12 has the major disadvantage that in very dusty environments or charged with sand, impurities are sucked by these vent channels and cause, in the long run, scratches on the piston 2, seizing and leakage at the lip seals having the cylinder 1 of the transmitter assembly.
  • EP3258142A1 Another example of a hydraulic assembly of the prior art is known from EP3258142A1.
  • the present invention aims to overcome the above disadvantages of the prior art.
  • the invention proposes a hydraulic assembly comprising a piston, a piston rod and a cylinder in which the piston connected to one end of the piston rod can slide, a part of which protrudes externally from the cylinder and a flexible protective bellows having two annular ends sealingly connected respectively at one end of the cylinder and at an outer cylindrical bead of the piston rod, the flexible protective bellows undergoing changes in internal volume as it moves between its stretching and compression positions caused by the sliding of the piston rod.
  • piston between its cylinder outlet positions and partially retracted into the cylinder, and which is characterized in that it further comprises a flexible and deformable envelope defining an expansion chamber, surrounding the outer portion of the piston rod and of which a annular end is sealingly connected to the cylindrical bead and the other annular end is sealingly connected to the piston rod and in that the flexible protective bellow and the flexible deformable envelope are in fluid communication so as to absorb internal volume variations of the flexible protective bellows in the expansion chamber defined by the deformable flexible envelope.
  • the cylindrical bead comprises a through channel putting in fluid communication the flexible protection bellows and the flexible deformable envelope.
  • the flexible deformable envelope is an expandable material.
  • the flexible deformable envelope is a bellows.
  • the flexible deformable envelope is made in one piece by molding with the flexible bellows protection.
  • the annular ends of the flexible protective bellows and the flexible deformable envelope are sealed in a same groove of the cylindrical bead.
  • the annular ends of the flexible protective bellows and of the flexible deformable envelope are sealed respectively in two different grooves of the cylindrical bead and the other annular end of the flexible deformable envelope is sealed in a groove of the piston rod.
  • the annular ends of the flexible protection bellows and the flexible deformable envelope are sealed respectively in two different grooves of the cylindrical bead and the other annular end of the deformable flexible envelope is sealingly connected with guided sliding on the piston rod.
  • the annular end of the flexible deformable envelope is sealingly connected to the cylindrical bead by means of a rigid annular envelope surrounding the piston rod and in fluid communication with the flexible deformable envelope, which rigid annular envelope has its annular end sealingly attached in a cylindrical bead groove.
  • the invention also relates to a disengagement control device of a vehicle, in particular an automobile, and which is characterized in that it comprises an emitter assembly consisting of a hydraulic assembly as defined above.
  • the invention finally relates to a motor vehicle, which is characterized in that it comprises a disengagement control device as defined above.
  • FIGS. 1 and 2 show in longitudinal section a hydraulic assembly transmitter of the prior art described above, forming part of a disengagement control device of a vehicle and occupying two positions respectively engaged and disengaged a clutch of this vehicle;
  • Figures 3 and 4 are longitudinal sectional views similar to those of Figures 1 and 2 and showing a transmitter hydraulic assembly of the invention occupying two positions respectively engaged and disengaged from the clutch of a motor vehicle;
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view similar to that of Figures 3 and 4 and showing an alternative embodiment of the transmitter hydraulic assembly of the invention
  • Figure 10 is an enlarged view of the circled portion X of Figure 3;
  • FIG. 1 1 is a sectional view along the line XI-XI of Figure 10 without the protective bellows;
  • FIG. 12 is a side view along the arrow XII of Figure 10 without the bellows protection.
  • the invention will be described with reference to a transmitter hydraulic unit forming part of a disengagement control device of a motor vehicle, but it is understood that it can also be applied to other types hydraulic assemblies such as for example a hydraulic assembly receiver of a disengagement or braking control device of a motor vehicle.
  • the various embodiments of the emitter hydraulic assemblies of the invention shown in FIGS. 3 to 9 have an overall structure similar to that of the emitter hydraulic assembly of the prior art described with reference to FIGS. 2, so that the elements or common components of these emitting hydraulic assemblies have the same references and will not be detailed again.
  • Figures 3 and 4 show a first embodiment of a transmitter hydraulic assembly of the invention.
  • the hydraulic transmitter assembly further comprises, with respect to all of Figures 1 and 2, a flexible and deformable envelope 13 located outside the cylinder 1 in extension of the flexible bellows of 8 and which defines an expansion chamber surrounding the outer portion of the piston rod 3 located in extension of the cylindrical bead 1 1 opposite the portion of the piston rod 3 intended to penetrate into the cylinder 1 in position disengaged from the clutch of the motor vehicle.
  • the flexible deformable envelope 13 has one of its annular ends which is sealed in the same groove 10 of the cylindrical bead 1 1 allowing the sealingly fastening the corresponding annular end of the flexible protective bellows 8.
  • the other annular end of the deformable flexible envelope 13 is sealingly attached in a groove 14 of the piston rod 3 and located towards the ball end 4b of this rod.
  • the flexible protection bellows 8 and the flexible deformable envelope 13 are made by molding in one piece, the material constituting this piece may be based on rubber.
  • the flexible protective bellows 8 is in fluid communication with the flexible deformable envelope 13.
  • the cylindrical bead 1 1 comprises at least one channel 15 through the bead in s extending substantially parallel to the longitudinal direction at the piston rod 3.
  • the cylindrical bead 11 may comprise a plurality of axial channels 15 regularly spaced on the same circumference of the cylindrical bead 11 and coaxial with the piston rod 3.
  • the axial channels 15 put in fluid communication the flexible protection bellows 8 with the flexible deformable envelope 13.
  • Figure 3 shows the hydraulic transmitter assembly whose piston rod 3 and the piston 2 occupy their position corresponding to the engaged position of the clutch of the vehicle. At this position, the deformable flexible envelope 13 extends substantially along the corresponding portion of the piston rod 3.
  • the capacity of the expanded chamber defined by the deformable flexible envelope 13 is at least equal to the variation of bellows volume V2-V2, volumes already defined previously in the description. of the transmitter hydraulic assembly of the prior art shown in FIGS. and 2 and the flexibility and the shape of the envelope 13 are defined so that a low pressure allows its expansion.
  • the hydraulic transmitter unit of the first embodiment is also designed to allow the rebalancing of the internal pressure deviations in the flexible protection bellows 8 and / or the flexible deformable envelope 13 with respect to the external pressure and which occur in the case of changes in the ambient conditions of pressure and temperature.
  • the transmitter hydraulic assembly provides for micro-leaks that avoid these overpressures or depressions that could deform the flexible protection bellows and / or flexible deformable envelope 13, or even the internal joints of this set.
  • the annular bottom of the groove 9 comprises several axial grooves 20 extending perpendicularly between the two lateral faces 9a delimiting the groove 9.
  • the grooves 20 open respectively into two grooves 9b of small width adjacent to the two lateral faces 9a and of an external diameter smaller than the external diameter of the groove 9.
  • each narrow groove 9b communicates with a radial notch 9c, 9d thus allowing communication with the outside the two bellows 8, 13 through the grooves 9b and notches 9c, 9d as symbolized by the arrows F1.
  • These micro-leaks are dimensioned and positioned to not allow the entry of impurities.
  • FIG. 5 represents an alternative embodiment of the transmitter hydraulic assembly of FIGS. 3 and 4.
  • This variant of embodiment differs from Figures 3 and 4 in that the annular end of the flexible deformable envelope 13 is sealingly attached in a groove 16 of the cylindrical bead 1 1 different, that is to say said separate, the groove 10 of the bead and wherein is fixed in a sealed manner the corresponding annular end of the flexible flexible bellows 8.
  • the flexible bellows 8 and flexible deformable flexible envelope 13 are manufactured by molding independently one of the other. Otherwise, the operation of this embodiment to limit the pressure variation in the flexible protective bellows 8 during the displacement of the piston rod 3 and the piston 2 to the disengaged position of the clutch of the vehicle is the same described above in connection with the first embodiment of Figures 3 and 4 and will not be re-detailed.
  • the deformable flexible envelope 13 is constituted by a bellows of the kind accordion constituting the expansion chamber.
  • the bellows 13 has one of its annular ends sealingly attached to the groove 10 of the cylindrical bead 11 and in which the corresponding annular end of the flexible protective bellows 8 and the other annular end is also sealed.
  • annular end of the bellows 13 instead of being sealed in the groove 10 common to that of the corresponding annular end of the flexible bellows protection 8, can be sealed in a groove, not shown, the cylindrical bead 1 1 separated from the groove 10 as in the embodiment shown in Figure 5.
  • Figures 8 and 9 show a second embodiment of the transmitter hydraulic assembly of the invention.
  • the rigid annular envelope 18 has its annular end opposite to the deformable flexible envelope 13 sealingly attached in a groove of the cylindrical bead 1 January.
  • This groove may be the groove 10 common to that of receiving the corresponding annular end of the flexible protective bellows 8 as shown in Figures 8 and 9 or may be a groove of this bead separated from the groove 10 as in the embodiment variant of Figure 5.
  • the transverse wall 18a of the rigid annular casing 18 perpendicular to the piston rod 3 and to which is fixed the annular end of the flexible deformable envelope 13, comprises one or more bores 19 placing in fluid communication the two chambers formed by the two envelopes 13, 18.
  • the rigid annular envelope 18 may be metallic.
  • the dimensions of the flexible deformable envelope 13 are smaller than those described with reference in particular to FIGS. 3 and 4, of so that the radial expansion of the casing 13 shown in FIG. 9 is smaller than the radial expansion of the casing shown in FIG. 4.
  • the axial dimension of the rigid annular casing 18 and of its position it may be considered to place the deformable flexible envelope 13 in a clear zone compatible with its radial expansion.
  • the transmitter hydraulic assembly described above in the various modes and embodiments provides a gain in quality by the total removal of the impurity inputs in the flexible protection bellows and / or the cylinder of this set and which would lead to damage such as scratches, seizing of the piston as well as leaks at the lip seals in the cylinder.
  • the flexible protective bellows and the flexible deformable envelope form a single piece made in the same mold, the manufacturing costs are reduced.
  • the invention easily adapts to existing transmitter hydraulic assemblies already in series because:
  • the flexible protective bellows of the prior art is simply replaced by a simple design assembly with a flexible protection bellows and flexible deformable envelope constituting the expansion chamber; only a simple modification of the injection mold is necessary to add the holding groove and sealing the corresponding annular end of the deformable flexible envelope.
  • the invention does not require modifications of the external environment to the transmitter hydraulic assembly.
  • the invention can be applied not only to a hydraulic assembly emitting a disengagement control device of a vehicle, but also to a hydraulic receiver unit of such a device, or to a hydraulic transmitter or receiver assembly of a vehicle brake control device.
  • the invention can be applied to any type of hydraulic assembly of a design comparable to that of a hydraulic cylinder.

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Abstract

La présente invention concerne un ensemble hydraulique notamment pour une commande de débrayage d'un véhicule automobile. Selon l'invention, l'ensemble hydraulique comprend une enveloppe souple déformable (13) définissant une chambre d'expansion et dont une extrémité annulaire est fixée de manière étanche au bourrelet cylindrique (11) et l'autre extrémité annulaire est reliée de manière étanche à la tige de piston (3), le soufflet (8) et l'enveloppe (13) étant en communication de fluide de manière à absorber les variations de volume interne du soufflet (8) dans la chambre d'expansion définie par l'enveloppe (13). L'invention trouve application notamment dans un dispositif de commande de débrayage d'un véhicule automobile.

Description

ENSEMBLE HYDRAULIQUE NOTAMMENT POUR UNE COMMANDE DE DEBRAYAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE
[0001 ] La présente invention concerne un ensemble hydraulique destiné à être utilisé notamment en tant qu'émetteur dans un dispositif de commande de débrayage d'un véhicule, notamment automobile, et qui assure la liaison entre une pédale de débrayage du véhicule et le mécanisme de débrayage.
[0002] Les figures 1 et 2 représentent un ensemble émetteur connu pouvant être utilisé dans le dispositif de commande de débrayage d'un véhicule automobile.
[0003] Cet ensemble émetteur comprend un cylindre 1 dans lequel peut coulisser un piston 2 qui est lié à une extrémité 4a d'une tige de piston 3 dont l'extrémité opposée est liée par une liaison pivot à rotule 4b à un levier de pédale de débrayage, non représenté.
[0004] Le cylindre 1 comporte une partie d'enveloppe cylindrique 5 d'une chambre de pression 6 remplie de fluide hydraulique qui peut s'écouler dans une canalisation hydraulique, non représentée, connectée à un embout 7 communiquant avec la chambre de pression 6.
[0005] L'embout 7 est raccordé au récepteur de la commande de débrayage, lequel récepteur peut être alimenté par une pression de fluide hydraulique évoluant en fonction de la course du piston 2 dans le cylindre 1 sous l'action de la pédale de débrayage agissant sur la tige de piston 3 de manière à agir sur un organe de débrayage.
[0006] La figure 1 représente la position de la tige de piston 3 pratiquement totalement sortie du cylindre 1 et correspondant à une position embrayée de l'embrayage du véhicule tandis que la figure 2 représente la position partiellement rentrée de la tige de piston 3 dans le cylindre 1 et correspondant à une position débrayée de l'embrayage du véhicule.
[0007] L'ensemble émetteur comprend en outre un soufflet souple de protection 8 du type en accordéon ayant l'une de ses extrémités annulaires fixée de manière étanche dans une gorge 9 formée à une extrémité du cylindre 1 et son extrémité opposée fixée de manière étanche dans une gorge 10 d'un bourrelet cylindrique externe 1 1 solidaire de la tige de piston 3.
[0008] La figure 1 représente le volume restant constant V1 défini par un cylindre d'un diamètre égal à celui du piston 2 entre l'extrémité de ce piston et le bourrelet cylindrique 1 1 , le volume V1 étant grisé aux figures 1 et 2. La figure 1 représente en outre le volume V2 délimité entre le cylindre grisé et le soufflet 8.
[0009] Le bourrelet cylindrique 1 1 comprend un ou plusieurs canaux 12 traversant axialement le bourrelet 1 1 suivant une direction sensiblement parallèle à la direction longitudinale de la tige de piston 3 et mettant en communication de fluide le soufflet 8 avec l'extérieur, ces canaux 12 constituant ainsi des passages d'évents. Les canaux 12 peuvent être régulièrement espacés sur une même circonférence du bourrelet cylindrique 1 1 coaxialement à la tige de piston 3 - Il est également connu un dispositif dans lequel des trous d’évent sont directement présents dans le soufflet.
[0010] Lorsque la tige de piston 3 est axialement déplacée de sa position représentée en figure 1 à celle représentée en figure 2 pour débrayer l'embrayage du véhicule, cette tige s'enfonce partiellement dans le cylindre 1 jusqu'à ce que le bourrelet externe 1 1 vienne en appui sur l'extrémité libre du cylindre 1 de sorte que la tige du piston 3 a une partie faisant saillie extérieurement de ce cylindre.
[001 1 ] A la position de la tige de piston 3 représentée en figure 2, le volume V2 a diminué jusqu'au volume V'2 et les canaux d'évents 12 sont aménagés pour éviter les variations de pression à l'intérieur du soufflet 8 entraînées par la variation de volume interne du soufflet lors de l'actionnement de la tige de piston 3. En l'absence des canaux d'évents 12, la pression dans le soufflet 8 s'opposerait à l'actionnement à la tige piston 3 et risquerait d'endommager notamment le soufflet 8.
[0012] La présence des canaux d'évents 12 a pour inconvénient majeur que dans des ambiances très poussiéreuses ou chargées en sable, des impuretés sont aspirées par ces canaux d'évents et causent, à terme, des rayures sur le piston 2, des grippages et des fuites au niveau des joints à lèvres présentant le cylindre 1 de l'ensemble émetteur.
[0013] Un autre exemple d’ensemble hydraulique de l’art antérieur est connu du document EP3258142A1.
[0014] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur.
[0015] A cet effet, l'invention propose un ensemble hydraulique comprenant un piston, une tige de piston et un cylindre dans lequel peut coulisser le piston lié à une extrémité de la tige de piston, dont une partie fait saillie extérieurement du cylindre et un soufflet souple de protection ayant ses deux extrémités annulaires raccordées de manière étanche respectivement à une extrémité du cylindre et à un bourrelet cylindrique externe de la tige de piston, le soufflet souple de protection subissant des variations de volume interne lors de ses déplacements entre ses positions d’étirement et de compression provoqués par le coulissement de la tige de piston entre ses positions sortie du cylindre et partiellement rentrée dans le cylindre, et qui est caractérisé en ce qu’il comprend en outre une enveloppe souple et déformable définissant une chambre d’expansion, entourant la partie extérieure de la tige de piston et dont une extrémité annulaire est raccordée de manière étanche au bourrelet cylindrique et l’autre extrémité annulaire est raccordée de manière étanche à la tige de piston et en ce que le soufflet souple de protection et l’enveloppe souple déformable sont en communication de fluide de manière à absorber les variations de volume interne du soufflet souple de protection dans la chambre d’expansion définie par l’enveloppe souple déformable.
[0016] Selon un mode de réalisation, le bourrelet cylindrique comprend un canal traversant mettant en communication de fluide le soufflet souple de protection et l’enveloppe souple déformable.
[0017] Selon un mode de réalisation, l'enveloppe souple déformable est en un matériau expansible.
[0018] Selon un autre mode de réalisation, l'enveloppe souple déformable est un soufflet.
[0019] Avantageusement, l'enveloppe souple déformable est réalisée en une seule pièce par moulage avec le soufflet souple de protection.
[0020] De préférence, les extrémités annulaires du soufflet souple de protection et de l'enveloppe souple déformable sont fixées de manière étanche dans une même gorge du bourrelet cylindrique.
[0021 ] Selon une variante de réalisation, les extrémités annulaires du soufflet souple de protection et de l'enveloppe souple déformable sont fixées de manière étanche respectivement dans deux gorges différentes du bourrelet cylindrique et l'autre extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable est fixée de manière étanche dans une gorge de la tige de piston.
[0022] Selon encore une autre variante de réalisation, les extrémités annulaires du soufflet souple de protection et de l'enveloppe souple déformable sont fixées de manière étanche respectivement dans deux gorges différentes du bourrelet cylindrique et l'autre extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable est reliée de manière étanche à coulissement guidé sur la tige de piston.
[0023] Selon encore un autre mode de réalisation, l'extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable est raccordée de manière étanche au bourrelet cylindrique par l'intermédiaire d'une enveloppe annulaire rigide entourant la tige de piston et en communication de fluide avec l'enveloppe souple déformable, laquelle enveloppe annulaire rigide a son extrémité annulaire fixée de manière étanche dans une gorge de bourrelet cylindrique.
[0024] L'invention vise également un dispositif de commande de débrayage d'un véhicule, notamment automobile, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble émetteur constitué par un ensemble hydraulique tel que défini précédemment.
[0025] L'invention vise enfin un véhicule automobile, qui est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande de débrayage tel que défini précédemment.
[0026] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l’invention et dans lesquels :
- Les figures 1 et 2 représentent en coupe longitudinale un ensemble hydraulique émetteur de l'art antérieur décrit précédemment, faisant partie d'un dispositif de commande de débrayage d'un véhicule et occupant deux positions respectivement embrayée et débrayée d'un embrayage de ce véhicule ;
- les figures 3 et 4 sont des vues en coupe longitudinale semblables à celles des figures 1 et 2 et représentant un ensemble hydraulique émetteur de l'invention occupant deux positions respectivement embrayée et débrayée de l'embrayage d'un véhicule automobile ;
- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale semblable à celle des figures 3 et 4 et représentant une variante de réalisation de l'ensemble hydraulique émetteur de l'invention ;
- les figures 6 et 7 sont des vues en coupe longitudinale semblables à celles des figures 3 et 4 et représentant une autre variante de réalisation de l'ensemble hydraulique émetteur de l'invention ; - les figures 8 et 9 sont des vues en coupe longitudinale semblables à celles des figures 3 et 4 et représentant un autre mode de réalisation de l'ensemble hydraulique émetteur de l'invention ;
- la figure 10 est une vue agrandie de la partie cerclée en X de la figure 3 ;
- la figure 1 1 est une vue en coupe suivant la ligne XI-XI de la figure 10 sans le soufflet de protection ; et
- la figure 12 est une vue de côté suivant la flèche XII de la figure 10 sans le soufflet de protection.
[0027] L'invention va être décrite en référence à un ensemble hydraulique émetteur faisant partie d'un dispositif de commande de débrayage d'un véhicule automobile, mais il est bien entendu qu'elle peut également s'appliquer à d'autres types d'ensembles hydrauliques tels que par exemple un ensemble hydraulique récepteur d'un dispositif de commande de débrayage ou de freinage d'un véhicule automobile.
[0028] En outre, les différents modes de réalisation des ensembles hydrauliques émetteurs de l'invention représentés aux figures 3 à 9 présentent une structure globale semblable à celle de l'ensemble hydraulique émetteur de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 et 2, de sorte que les éléments ou composants communs de ces ensembles hydrauliques émetteurs portent les mêmes références et ne seront pas à nouveau détaillés.
[0029] Les figures 3 et 4 représentent un premier mode de réalisation d'un ensemble hydraulique émetteur de l'invention.
[0030] Selon ce mode de réalisation, l'ensemble hydraulique émetteur comprend en outre, par rapport à l'ensemble des figures 1 et 2, une enveloppe souple et déformable 13 située à l'extérieur du cylindre 1 en prolongement du soufflet souple de protection 8 et qui définit une chambre d'expansion entourant la partie extérieure de la tige de piston 3 située en prolongement du bourrelet cylindrique 1 1 à l'opposé de la partie de la tige de piston 3 destinée à pénétrer dans le cylindre 1 en position débrayée de l'embrayage du véhicule automobile.
[0031 ] L'enveloppe souple déformable 13 a l'une de ses extrémités annulaires qui est fixée de manière étanche dans la même gorge 10 du bourrelet cylindrique 1 1 permettant la fixation de manière étanche de l'extrémité annulaire correspondante du soufflet souple de protection 8.
[0032] L'autre extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable 13 est fixée de manière étanche dans une gorge 14 de la tige de piston 3 et située vers l'extrémité à rotule 4b de cette tige.
[0033] De préférence, le soufflet souple de protection 8 et l'enveloppe souple déformable 13 sont réalisés par moulage en une seule pièce, le matériau constituant cette pièce pouvant être à base de caoutchouc.
[0034] De façon avantageuse, le soufflet souple de protection 8 est en communication de fluide avec l’enveloppe souple déformable 13. Dans les modes de réalisations représentés ici, le bourrelet cylindrique 1 1 comprend au moins un canal 15 traversant le bourrelet en s'étendant sensiblement parallèlement à la direction longitudinale à la tige de piston 3. Le bourrelet cylindrique 1 1 peut comporter plusieurs canaux axiaux 15 régulièrement espacés sur une même circonférence du bourrelet cylindrique 1 1 et coaxiaux à la tige de piston 3. Les canaux axiaux 15 mettent en communication de fluide le soufflet souple de protection 8 avec l'enveloppe souple déformable 13.
[0035] La figure 3 représente l'ensemble hydraulique émetteur dont la tige de piston 3 et le piston 2 occupent leur position correspondant à la position embrayée de l'embrayage du véhicule. A cette position, l'enveloppe souple déformable 13 s'étend sensiblement le long de la partie correspondante de la tige de piston 3.
[0036] Lorsque la tige de piston 3 déplace le piston 2 dans le cylindre 1 lors de l'enfoncement de la pédale de débrayage, le volume d'air contenu dans le soufflet souple de protection 8, qui se comprime axialement, est chassé de ce soufflet dans la chambre d'expansion définie par l'enveloppe souple déformable 13 au travers des canaux 15, provoquant une expansion radiale de cette enveloppe comme représenté en figure 4, permettant ainsi de limiter la variation de pression dans le soufflet souple de protection 8 et d'éviter par conséquent l'endommagement de ce soufflet.
[0037] Pour obtenir une augmentation de pression la plus faible possible, la contenance de la chambre expansée définie par l'enveloppe souple déformable 13 est au moins égale à la variation de volume de soufflet V2-V2, volumes déjà définis précédemment dans la description de l'ensemble hydraulique émetteur de l'art antérieur représenté aux figures 1 et 2 et la souplesse ainsi que la forme de l'enveloppe 13 sont définies pour qu'une faible pression permette son expansion.
[0038] L'ensemble hydraulique émetteur du premier mode de réalisation est également conçu pour permettre le rééquilibrage des écarts de la pression interne dans le soufflet souple de protection 8 et/ou l'enveloppe souple déformable 13 par rapport à la pression externe et qui se produisent dans le cas d'évolutions des conditions ambiantes de pression et de température. Ainsi, l'ensemble hydraulique émetteur prévoit de réaliser des micro-fuites qui évitent ces surpressions ou dépressions qui risqueraient de déformer le soufflet souple de protection et/ou l'enveloppe souple déformable 13, voire même les joints internes de cet ensemble.
[0039] L'une parmi les solutions permettant d'obtenir cet effet de micro-fuite consiste, comme représenté aux figures 10 à 12, à réaliser de petits sillons 20 qui sont aménagés au niveau de la gorge 9 de réception de manière étanche de l'extrémité annulaire correspondante du soufflet souple de protection 8. Plus précisément, le fond annulaire de la gorge 9 comprend plusieurs sillons axiaux 20 s'étendant perpendiculairement entre les deux faces latérales 9a délimitant la gorge 9. Les sillons 20 débouchent respectivement dans deux gorges 9b de faible largeur adjacentes aux deux faces latérales 9a et d'un diamètre externe inférieure au diamètre externe de la gorge 9. En outre, chaque gorge de faible largeur 9b communique avec une encoche radiale 9c, 9d permettant ainsi de mettre en communication avec l'extérieur les deux soufflets 8, 13 au travers des gorges 9b et des encoches 9c, 9d comme symbolisé par les flèches F1. Ces micro-fuites sont dimensionnées et positionnées pour ne pas permettre l'entrée d'impuretés.
[0040] La figure 5 représente une variante de réalisation de l'ensemble hydraulique émetteur des figures 3 et 4.
[0041 ] Cette variante de réalisation ne diffère des figures 3 et 4 en ce que l'extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable 13 est fixée de manière étanche dans une gorge 16 du bourrelet cylindrique 1 1 différente, c'est-à-dire séparée, de la gorge 10 de ce bourrelet et dans laquelle est fixée de manière étanche l'extrémité annulaire correspondante du soufflet souple de protection 8. Ainsi, le soufflet souple de protection 8 et l'enveloppe souple déformable 13 sont fabriqués par moulage indépendamment l'un de l'autre. Autrement, le fonctionnement de cette variante de réalisation pour limiter la variation de pression dans le soufflet souple de protection 8 lors du déplacement de la tige de piston 3 et du piston 2 à la position débrayée de l'embrayage du véhicule est le même que décrit précédemment en liaison avec le premier mode de réalisation des figures 3 et 4 et ne sera donc pas à nouveau détaillé.
[0042] Selon la variante de réalisation représentée aux figures 6 et 7, l'enveloppe souple déformable 13 est constituée par un soufflet du genre en accordéon constituant la chambre d'expansion. Le soufflet 13 a l'une de ses extrémités annulaires fixée de manière étanche dans la gorge 10 du bourrelet cylindrique 1 1 et dans laquelle est également fixée de manière étanche l'extrémité annulaire correspondante du soufflet souple de protection 8 et l'autre extrémité annulaire est raccordée à coulissement guidé de manière étanche sur la partie correspondante externe de la tige de piston 3 par l'intermédiaire d’un moyen d’étanchéité, notamment un moyen d’étanchéité dynamique tel qu’un joint à lèvre 17.
[0043] Lorsque la tige de piston 3 occupe sa position sortie du cylindre 1 représentée en figure 6 et correspondant à la position embrayée de l'embrayage du véhicule, le soufflet 13 est élastiquement comprimé en direction axiale avec son extrémité annulaire à joint à lèvre d'étanchéité 17 située à proximité du bourrelet cylindrique 1 1.
[0044] Lorsque la tige de piston 3 et le piston 2 sont axialement déplacés à la position représentée en figure 7 correspondant à la position débrayée de l'embrayage du véhicule et à laquelle la tige de piston 3 pénètre en partie dans le cylindre 1 avec le bourrelet cylindrique 1 1 en appui sur l'extrémité correspondante du cylindre 1 , le volume d'air présent dans le soufflet souple de protection 8 est évacué dans le soufflet 13 au travers des canaux axiaux 15, provoquant le coulissement de l'extrémité annulaire à joint à lèvre d'étanchéité 17 du soufflet 13 le long de la tige de piston 3 de manière que les variations de volume du soufflet souple de protection 8 soient absorbées dans la chambre d'expansion formée par le soufflet 13, maintenant ainsi une pression constante.
[0045] En variante des figures 6 et 7, l'extrémité annulaire du soufflet 13, au lieu d'être fixée de manière étanche dans la gorge 10 commune à celle de l'extrémité annulaire correspondante du soufflet souple de protection 8, peut être fixée de manière étanche dans une gorge, non représentée, du bourrelet cylindrique 1 1 séparée de la gorge 10 comme dans la variante de réalisation représentée en figure 5.
[0046] Les figures 8 et 9 représentent un second mode de réalisation de l'ensemble hydraulique émetteur de l'invention.
[0047] Selon ce mode de réalisation, l'extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable 13, qui est identique à celle décrite en référence aux figures 3 et 4, est raccordée de manière étanche au bourrelet cylindrique 1 1 par l'intermédiaire d'une enveloppe annulaire rigide 18 entourant coaxialement la portion correspondante de tige de piston 3.
[0048] L'enveloppe annulaire rigide 18 a son extrémité annulaire opposée à l'enveloppe souple déformable 13 fixée de manière étanche dans une gorge du bourrelet cylindrique 1 1 . Cette gorge peut être la gorge 10 commune à celle de réception de l'extrémité annulaire correspondante du soufflet souple de protection 8 comme illustré aux figures 8 et 9 ou peut être une gorge de ce bourrelet séparée de la gorge 10 comme dans la variante de réalisation de la figure 5.
[0049] La paroi transversale 18a de l'enveloppe annulaire rigide 18 perpendiculaire à la tige de piston 3 et à laquelle est fixée l'extrémité annulaire de l'enveloppe souple déformable 13, comporte un ou plusieurs perçages 19 mettant en communication de fluide les deux chambres formées par les deux enveloppes 13, 18.
[0050] A titre d'exemple, l'enveloppe annulaire rigide 18 peut être métallique.
[0051 ] Lorsque la tige de piston 3 est déplacée de sa position correspondant à la position embrayée de l'embrayage du véhicule représentée en figure 8 à sa position correspondant à celle débrayée de cet embrayage représentée en figure 9, le volume d'air présent dans le soufflet souple de protection 8 est évacué dans l'enveloppe annulaire rigide 18 au travers des canaux 15 puis dans l'enveloppe souple déformable 13 au travers des perçages 19 avec déformation ou expansion radiale de l'enveloppe 13.
[0052] Selon la variante de réalisation des figures 8 et 9, de par la présence de l'enveloppe annulaire rigide 18, les dimensions de l'enveloppe souple déformable 13 sont inférieures à celles décrites en référence notamment aux figures 3 et 4, de sorte que l'expansion radiale de l'enveloppe 13 représentée en figure 9 est inférieure à l'expansion radiale de l'enveloppe représentée en figure 4. En fonction de la dimension axiale de l’enveloppe annulaire rigide 18 et de sa position, il peut être envisagé de placer l’enveloppe souple déformable 13 dans une zone dégagée compatible avec son expansion radiale.
[0053] L'ensemble hydraulique émetteur décrit précédemment dans les différents modes et variantes de réalisation procure un gain en qualité par la suppression totale des entrées d'impuretés dans le soufflet souple de protection et/ou le cylindre de cet ensemble et qui entraîneraient des endommagements tels que rayures, grippage du piston ainsi que des fuites au niveau des joints à lèvre présents dans le cylindre. Dans la variante selon laquelle le soufflet souple de protection et l'enveloppe souple déformable ne forment qu'une seule et même pièce réalisée dans le même moule, les coûts de fabrication sont réduits. [0054] En outre, l'invention s'adapte facilement aux ensembles hydrauliques émetteurs existant déjà en série car :
- le soufflet souple de protection de l'art antérieur est tout simplement remplacé par un ensemble de conception simple à soufflet souple de protection et enveloppe souple déformable constituant la chambre d'expansion, - seule une modification simple du moule d'injection est nécessaire pour ajouter la gorge de maintien et d'étanchéité de l'extrémité annulaire correspondante de l'enveloppe souple déformable.
[0055] Enfin, l'invention ne nécessite pas de modifications de l'environnement extérieur à l'ensemble hydraulique émetteur. [0056] Comme déjà expliqué précédemment, l'invention peut s'appliquer non seulement à un ensemble hydraulique émetteur d'un dispositif de commande de débrayage d'un véhicule, mais également à un ensemble hydraulique récepteur d'un tel dispositif, ou encore à un ensemble hydraulique émetteur ou récepteur d’un dispositif de commande de freinage d’un véhicule. [0057] En fait, l'invention peut s'appliquer à tout type d'ensemble hydraulique d'une conception comparable à celle d'un vérin hydraulique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble hydraulique comprenant un piston (2), une tige de piston (3) et un cylindre (1 ) dans lequel peut coulisser le piston (2) lié à une extrémité de la tige de piston (3), dont une partie fait saillie extérieurement du cylindre (1 ) et un soufflet souple de protection (8) ayant ses deux extrémités annulaires fixées de manière étanche respectivement à une extrémité du cylindre (1 ) et à un bourrelet cylindrique externe (1 1 ) de la tige de piston (3), le soufflet souple de protection (8) subissant des variations de volume interne lors de ses déplacements entre ses positions d’étirement et de compression provoqués par le coulissement de la tige de piston (3) entre ses positions sortie du cylindre (1 ) et partiellement rentrée dans le cylindre (1 ), caractérisé en ce qu’il comprend en outre une enveloppe souple et déformable (13) définissant une chambre d’expansion, entourant la partie extérieure de la tige de piston (3) et dont une extrémité annulaire est raccordée de manière étanche au bourrelet cylindrique (1 1 ) et l’autre extrémité annulaire est raccordée de manière étanche à la tige de piston (3) et en ce que le soufflet souple de protection (8) et l’enveloppe souple déformable (13) sont en communication de fluide de manière à absorber les variations de volume interne du soufflet souple de protection (8) dans la chambre d’expansion définie par l’enveloppe souple déformable (13).
2. Ensemble hydraulique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le bourrelet cylindrique (1 1 ) comprend au moins un canal traversant (15) mettant en communication de fluide le soufflet souple de protection (8) et l’enveloppe souple déformable (13).
3. Ensemble hydraulique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l’enveloppe souple déformable (13) est en un matériau expansible.
4. Ensemble hydraulique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l’enveloppe souple déformable (13) est un soufflet.
5. Ensemble hydraulique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l’enveloppe souple déformable (13) est réalisée en une seule pièce par moulage avec le soufflet souple de protection (8).
6. Ensemble hydraulique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités annulaires du soufflet souple de protection (8) et de l’enveloppe souple déformable (13) sont fixées de manière étanche dans une même gorge (10) du bourrelet cylindrique (1 1 ).
7. Ensemble hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités annulaires du soufflet souple de protection (8) et de l’enveloppe souple déformable (13) sont fixées de manière étanche respectivement dans deux gorges différentes (10, 16) du bourrelet cylindrique (1 1 ) et l’autre extrémité annulaire de l’enveloppe souple déformable (13) est fixée de manière étanche dans une gorge (14) de la tige de piston (3).
8. Ensemble hydraulique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités annulaires du soufflet souple de protection (8) et de l’enveloppe souple déformable (13) sont fixées de manière étanche respectivement dans deux gorges différentes (10, 16) du bourrelet cylindrique (1 1 ) et l’autre extrémité annulaire de l’enveloppe souple déformable (13) est reliée de manière étanche à coulissement guidé sur la tige de piston (3).
9. Ensemble hydraulique selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’extrémité annulaire de l’enveloppe souple déformable (13) est raccordée de manière étanche au bourrelet cylindrique (1 1 ) par l’intermédiaire d’une enveloppe annulaire rigide (18) entourant la tige de piston (3) et en communication de fluide avec l’enveloppe souple déformable (13), laquelle enveloppe annulaire rigide (18) a son extrémité annulaire fixée de manière étanche dans une gorge (10) du bourrelet cylindrique (1 1 ).
10. Dispositif de commande de débrayage ou de freinage d’un véhicule, notamment automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble émetteur ou récepteur constitué par un ensemble hydraulique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
1 1 . Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de commande de débrayage ou de freinage selon la revendication 10.
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