FR3070451A1 - HYDRAULIC CONTROL FOR A MOTOR VEHICLE EQUIPPED WITH A CONSTANT VOLUME SEALING SYSTEM - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une commande hydraulique pour un véhicule automobile, comportant un piston (14) coulissant axialement dans un alésage d'un corps (2), relié à une tige de commande (20) sortant de ce corps (2), et comportant un soufflet de protection circulaire (30) présentant une succession de plis annulaires, qui est fixé d'une part au corps (2) et d'autre part à la tige de commande (20) en fermant un volume intérieur protégé, cette commande hydraulique étant remarquable en ce que l'écart entre le diamètre moyen des plis du soufflet de protection (D2) et le diamètre de l'alésage (D1), est inférieur à 10%.The invention relates to a hydraulic drive for a motor vehicle, comprising a piston (14) sliding axially in a bore of a body (2), connected to a control rod (20) coming out of this body (2), and having a circular protective bellows (30) having a succession of annular folds, which is fixed on the one hand to the body (2) and on the other hand to the control rod (20) by closing a protected inner volume, this hydraulic control being remarkable in that the difference between the average diameter of the folds of the protective bellows (D2) and the diameter of the bore (D1), is less than 10%.

Description

«COMMANDE HYDRAULIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPEE"HYDRAULIC CONTROL FOR EQUIPPED MOTOR VEHICLE

D’UN SYSTEME D’ETANCHEITE A VOLUME CONSTANT» [0001] La présente invention concerne une commande hydraulique pour un véhicule automobile, comportant une tige sortant d’un corps, qui est équipée d’un système d’étanchéité, ainsi qu’un véhicule automobile comportant une telle commande.OF A SEALING SYSTEM WITH A CONSTANT VOLUME ”The present invention relates to a hydraulic control for a motor vehicle, comprising a rod emerging from a body, which is equipped with a sealing system, as well as a motor vehicle comprising such a control.

[0002] Certaines commandes de véhicules automobiles comportent un vérin comprenant un corps présentant un alésage contenant un piston, qui reçoit une pression de fluide pour pousser axialement une tige de commande sortant de ce corps, dans une direction appelée par convention côté avant.Some motor vehicle controls include a cylinder comprising a body having a bore containing a piston, which receives a fluid pressure to axially push a control rod exiting from this body, in a direction conventionally called the front side.

[0003] En particulier le véhicule peut comporter un cylindre émetteur actionné par une pédale de débrayage, envoyant la pression du fluide dans un cylindre récepteur pour déplacer la tige de commande agissant sur une fourchette de débrayage. En variante la commande d’embrayage peut être automatique, actionnée par une motorisation.In particular the vehicle may include a master cylinder actuated by a clutch pedal, sending the fluid pressure in a receiver cylinder to move the control rod acting on a clutch fork. As a variant, the clutch control can be automatic, actuated by a motorization.

[0004] Un type de système d’étanchéité connu entre la tige et le corps, présenté notamment par les documents FR-A1-2571445 et GB-B-2163292, comporte un soufflet de protection en élastomère présentant une extrémité fixée autour du corps et l’autre fixée autour de la tige de manière à suivre les déplacements de cette tige en maintenant un volume intérieur fermé qui est protégé.A type of known sealing system between the rod and the body, presented in particular by documents FR-A1-2571445 and GB-B-2163292, comprises an elastomer protective bellows having an end fixed around the body and the other fixed around the rod so as to follow the movements of this rod while maintaining a closed interior volume which is protected.

[0005] Les soufflets de protection de ces systèmes d’étanchéité, généralement circulaires, comportent dans la direction axiale des plis ou ondulations présentant un diamètre intérieur sensiblement égal, ou supérieur, au diamètre de l’alésage du vérin. Lors d’une rentrée du piston dans le vérin, pour le volume fermé la réduction de volume au niveau du soufflet d’étanchéité présentant un diamètre moyen supérieur à celui du piston, est plus importante que l’augmentation du volume donnée par le recul du piston.The protective bellows of these sealing systems, generally circular, comprise in the axial direction folds or corrugations having an internal diameter substantially equal to, or greater than, the diameter of the bore of the jack. When re-entering the piston into the cylinder, for the closed volume, the reduction in volume at the sealing bellows having an average diameter greater than that of the piston, is greater than the increase in volume given by the retraction of the piston.

[0006] Un autre type de système d’étanchéité connu, présenté notamment par le document FR-B1-2741401, comporte une membrane déroulante présentant une extrémité fixée autour du corps et l’autre fixée autour de la tige du côté arrière, de manière à s’enrouler en rentrant dans elle même quand la tige coulisse vers l’arrière, et à se dérouler à l’inverse quand la tige sort vers l’avant.Another type of known sealing system, presented in particular in document FR-B1-2741401, comprises a rolling membrane having one end fixed around the body and the other fixed around the rod on the rear side, so to be rolled up by entering it even when the rod slides backwards, and to be carried out in reverse when the rod leaves forward.

[0007] Un autre type de système d’étanchéité connu, présenté notamment par le document EP-B1-2039968, comporte un tube rigide coulissant dans un joint d’étanchéité fixé au corps, qui est raccordé par un élément de jonction souple avec la tige, de manière à suivre le mouvement de cette tige.Another type of known sealing system, presented in particular in document EP-B1-2039968, comprises a rigid tube sliding in a seal attached to the body, which is connected by a flexible junction element with the rod, so as to follow the movement of this rod.

[0008] Pour ces différents types de système d’étanchéité on a toujours un volume intérieur fermé qui varie en fonction du déplacement de la tige. De manière connue on dispose des trous d’évent débouchant dans ce volume intérieur pour éviter une mise en dépression ou en surpression pendant les mouvements de la tige, qui pourrait causer des défauts de fonctionnement ou des dégradations, notamment sur certains composants comme des joints à lèvre.For these different types of sealing system there is always a closed interior volume which varies according to the displacement of the rod. In a known manner, there are vent holes opening into this interior volume to avoid depression or overpressure during the movements of the rod, which could cause malfunctions or degradations, in particular on certain components such as seals lip.

[0009] On limite généralement le diamètre des trous d’évent pour éviter le passage d’impuretés trop importantes. Toutefois dans certaines ambiances très poussiéreuses ou humides, notamment chargées en sable, des impuretés de petite dimension peuvent être aspirées par les trous d’évents lors d’une croissance du volume intérieur. On a alors des risques avec une accumulation de ces impuretés, de rayures sur le piston hydraulique, de grippage de ce piston, de fuites au niveau des joints dynamiques d’étanchéité, ou d’oxydation dans le cas d’entrée d’humidité.We generally limit the diameter of the vent holes to avoid the passage of too large impurities. However, in certain very dusty or humid atmospheres, in particular loaded with sand, small impurities can be sucked in through the vent holes when the interior volume grows. There is then a risk with an accumulation of these impurities, scratches on the hydraulic piston, seizure of this piston, leaks at the dynamic seals, or oxidation in the event of humidity entering.

[0010] La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.The present invention aims in particular to avoid these drawbacks of the prior art.

[0011] Elle propose à cet effet une commande hydraulique pour un véhicule automobile, comportant un piston coulissant axialement dans un alésage d’un corps, relié à une tige de commande sortant de ce corps, et comportant un soufflet de protection circulaire présentant une succession de plis annulaires, qui est fixé d’une part au corps et d’autre part à la tige de commande en fermant un volume intérieur protégé, cette commande étant remarquable en ce que l’écart entre le diamètre moyen des plis du soufflet de protection et le diamètre de l’alésage, est inférieur à 10%.To this end, it proposes a hydraulic control for a motor vehicle, comprising a piston sliding axially in a bore of a body, connected to a control rod exiting from this body, and comprising a circular protective bellows having a succession of annular folds, which is fixed on the one hand to the body and on the other hand to the control rod by closing a protected interior volume, this control being remarkable in that the difference between the mean diameter of the folds of the protective bellows and the diameter of the bore is less than 10%.

[0012] Un avantage de cette commande hydraulique est que lors d’un mouvement du piston, la proximité du diamètre moyen des plis du soufflet et du diamètre de l’alésage, donne sensiblement dans le volume intérieur protégé un équilibre entre la variation du volume intérieur du soufflet et le volume déplacé par le piston dans l’alésage.An advantage of this hydraulic control is that during a movement of the piston, the proximity of the mean diameter of the pleats of the bellows and the diameter of the bore, gives substantially in the protected interior volume a balance between the variation in volume inside of the bellows and the volume displaced by the piston in the bore.

[0013] On obtient alors une variation très faible du volume total intérieur protégé, ou nulle si on a une égalité des diamètres, ce qui permet de limiter fortement les échanges d’air avec l’extérieur, ou de les éviter complètement en réalisant un volume entièrement fermé.This gives a very small variation in the total protected interior volume, or zero if there is an equality of diameters, which greatly limits air exchange with the outside, or completely avoid them by performing a volume fully closed.

[0014] La commande hydraulique suivant l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.The hydraulic control according to the invention may further include one or more of the following characteristics, which can be combined with one another.

[0015] Avantageusement, le diamètre moyen des plis du soufflet de protection et le diamètre de l’alésage sont identiques. On n’a alors pas de variation du volume intérieur fermé.Advantageously, the average diameter of the folds of the protective bellows and the diameter of the bore are identical. There is then no variation in the closed interior volume.

[0016] En complément, le volume intérieur protégé peut comporter des perçages de mise à l’air. On permet ainsi des micro-fuites d’équilibrage des pressions.In addition, the protected interior volume may include vent holes. This allows pressure-balancing micro-leaks.

[0017] Dans ce cas, le volume intérieur protégé peut comporter plusieurs passages formant les perçages de mise à l’air. Chaque passage présente une section réduite filtrant les impuretés.In this case, the protected interior volume may include several passages forming the vent holes. Each passage has a reduced section filtering out impurities.

[0018] En particulier, les perçages de mise à l’air peuvent former des stries réalisées sur des surfaces recevant le serrage du soufflet de protection.In particular, the ventilation holes can form grooves made on surfaces receiving the tightening of the protective bellows.

[0019] Avantageusement, la commande hydraulique comporte un capot entourant le soufflet de protection. Le capot apporte une protection mécanique du soufflet.Advantageously, the hydraulic control includes a cover surrounding the protective bellows. The cover provides mechanical protection of the bellows.

[0020] Selon un mode de réalisation, ce capot est fixé sur la tige de commande.According to one embodiment, this cover is fixed to the control rod.

[0021] Selon un autre mode de réalisation, ce capot est fixé sur le corps de la commande.According to another embodiment, this cover is fixed to the body of the control.

[0022] Dans ce cas, la tige de commande peut comporter une plaque transversale venant lors d’une avance de cette tige de commande, à proximité du capot fixé sur le corps.In this case, the control rod may include a transverse plate coming during an advance of this control rod, near the cover fixed to the body.

[0023] L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une commande hydraulique de contrôle d’un embrayage, comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.The invention also relates to a motor vehicle equipped with a hydraulic control clutch control, comprising any of the preceding characteristics.

[0024] 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 un mode de réalisation de l’invention, et dans lesquels :The invention will be better understood, and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly in the explanatory description which follows, made with reference to the accompanying drawings given solely by way of example illustrating an embodiment of the invention, and in which:

- les figures 1 et 2 sont des vues d’une commande hydraulique d’embrayage selon l’invention, présentée respectivement dans une position sortie et rentrée ; et- Figures 1 and 2 are views of a hydraulic clutch control according to the invention, shown respectively in an extended and retracted position; and

- les figures 3 et 4 sont des vues d’une commande hydraulique d’embrayage suivant une variante, présentée respectivement dans une position sortie et rentrée.- Figures 3 and 4 are views of a hydraulic clutch control according to a variant, presented respectively in an extended and retracted position.

[0025] Les figures 1 et 2 présentent un corps 2 d’un cylindre émetteur d’une commande d’embrayage, disposé suivant un axe principal, formé par un moulage d’une matière plastique, comprenant à l’extrémité du côté avant indiqué par la flèche AV, une sortie de fluide sous pression 4.Figures 1 and 2 show a body 2 of a cylinder emitting a clutch control, arranged along a main axis, formed by a molding of a plastic material, comprising at the end of the indicated front side by the arrow AV, a pressurized fluid outlet 4.

[0026] Un support 6 entourant la partie arrière du corps 2, est prévu pour fixer le cylindre émetteur sur la carrosserie du véhicule. Le corps 2 comporte en avant du support 6, une entrée de fluide 8 prévue pour être reliée à un réservoir d’alimentation de ce fluide.A support 6 surrounding the rear part of the body 2 is provided for fixing the master cylinder on the vehicle body. The body 2 comprises, in front of the support 6, a fluid inlet 8 intended to be connected to a reservoir for supplying this fluid.

[0027] La partie arrière du corps 2 reçoit à l’intérieur une chemise 10 disposée suivant l’axe principal, qui maintient vers l’avant deux joints d’étanchéité 12 formant entre eux un espace annulaire relié à l’entrée de fluide 8.The rear part of the body 2 receives inside a jacket 10 arranged along the main axis, which keeps forward two seals 12 forming between them an annular space connected to the fluid inlet 8 .

[0028] Un piston 14 ajusté dans les joints d’étanchéité 12, coulisse vers l’avant en s’engageant dans un alésage d’une chambre de pression 16 formée dans le corps 2, présentant un diamètre D1.A piston 14 adjusted in the seals 12, slides forward while engaging in a bore of a pressure chamber 16 formed in the body 2, having a diameter D1.

[0029] Une tige de commande 20 comporte une partie arrière de grand diamètre, se terminant par une rotule de commande 22 reliée à la pédale d’embrayage, et une partie avant de petit diamètre 24, se terminant par une rotule avant d’actionnement 26 fixée sur le piston 14.A control rod 20 includes a large diameter rear part, ending in a control ball joint 22 connected to the clutch pedal, and a small diameter front part 24, ending in a ball joint before actuation 26 fixed on the piston 14.

[0030] Un capot mobile 28 de forme cylindrique, comporte une face arrière fixée sur la tige de commande 20 à la jonction des parties arrière et avant 24, et une forme cylindrique circulaire tournée vers l’avant, entourant un soufflet de protection 30 réalisé en élastomère.A movable cover 28 of cylindrical shape, has a rear face fixed on the control rod 20 at the junction of the rear and front parts 24, and a circular cylindrical shape facing forwards, surrounding a protective bellows 30 produced made of elastomer.

[0031] Le soufflet 30 comporte une extrémité arrière serrée sur la tige de commande 20 par une bague 32 disposée au fond du capot mobile, une succession de plis en forme d’accordéon, puis une extrémité avant 34 venant s’ajuster autour d’un rebord circulaire arrière de la chemise 10 pour assurer une fixation et une étanchéité.The bellows 30 has a rear end clamped on the control rod 20 by a ring 32 disposed at the bottom of the movable cover, a succession of folds in the form of an accordion, then a front end 34 which adjusts around. a rear circular rim of the shirt 10 to ensure fixing and sealing.

[0032] Le soufflet 30 ferme un volume intérieur protégé de la poussière ou de l’humidité, comprenant la partie avant 24 de la tige de commande 20 et la partie arrière du piston 10, afin d’éviter que des impuretés viennent sur ce piston en risquant d’endommager son étanchéité.The bellows 30 closes an interior volume protected from dust or moisture, comprising the front part 24 of the control rod 20 and the rear part of the piston 10, in order to prevent impurities from coming onto this piston risking damaging its sealing.

[0033] La figure 2 présente la tige de commande 20 et le piston 14 dans la position la plus avancée, le capot 28 couvrant entièrement le soufflet de protection 30 afin de le protéger, en évitant notamment des agressions mécaniques, qui pourraient l’endommager.Figure 2 shows the control rod 20 and the piston 14 in the most advanced position, the cover 28 fully covering the protective bellows 30 to protect it, in particular avoiding mechanical damage, which could damage it .

[0034] Les plis du soufflet de protection 30 présentent un diamètre moyen D2 représentant la valeur moyenne entre leurs diamètres intérieur et extérieur, qui est égal au diamètre de l’alésage D1 de la chambre de pression 16.The folds of the protective bellows 30 have an average diameter D2 representing the average value between their inside and outside diameters, which is equal to the diameter of the bore D1 of the pressure chamber 16.

[0035] De cette manière une avance de la tige de commande 20 provoque un resserrement des plis du soufflet 30 donnant une réduction du volume intérieur, qui est compensée exactement par l’augmentation de ce volume due à l’avance du piston 14 dans son alésage. A l’inverse le recul de la tige de commande donne un déploiement des plis du soufflet 30, créant une augmentation de volume compensée par le recul du piston 14. On obtient un volume intérieur protégé qui ne varie pas.In this way an advance of the control rod 20 causes a tightening of the folds of the bellows 30 giving a reduction in the internal volume, which is exactly compensated by the increase in this volume due to the advance of the piston 14 in its bore. Conversely, the recoil of the control rod gives deployment of the folds of the bellows 30, creating an increase in volume compensated by the recoil of the piston 14. A protected interior volume is obtained which does not vary.

[0036] D’une manière générale l’écart entre le diamètre moyen des plis du soufflet 30 et celui de l’alésage peut être inférieur à 10%, en générant un léger écart de ce volume donnant une faible variation de la pression intérieure, qui risque peu d’endommager des composants de la commande hydraulique.In general, the difference between the mean diameter of the folds of the bellows 30 and that of the bore can be less than 10%, generating a slight difference in this volume giving a small variation in the internal pressure, which is unlikely to damage components of the hydraulic control.

[0037] Les figures 3 et 4 présentent une commande hydraulique similaire, comportant une plaque transversale 40 fixée sur la tige de commande 20, en arrière de la bague de serrage 32 de l’extrémité arrière du soufflet 30.Figures 3 and 4 show a similar hydraulic control, comprising a transverse plate 40 fixed on the control rod 20, behind the clamping ring 32 of the rear end of the bellows 30.

[0038] Un capot fixe 42 présentant une forme cylindrique circulaire, comporte son extrémité avant fixée autour de la partie arrière du corps 2.A fixed cover 42 having a circular cylindrical shape, has its front end fixed around the rear part of the body 2.

[0039] Lors d’une avance complète de la tige de commande 20, présentée par la figure 4, la plaque transversale 40 vient à proximité de l’extrémité arrière du capot fixe 42. De cette manière on recouvre complètement le soufflet 30 afin de le protéger.During a complete advance of the control rod 20, shown in Figure 4, the transverse plate 40 comes close to the rear end of the fixed cover 42. In this way we completely cover the bellows 30 in order to protect him.

[0040] On obtient de manière simple et économique, par une adaptation du soufflet de protection 30 modifiant peut son coût, en disposant ses plis à proximité de la tige de commande 20 afin d’obtenir un diamètre moyen D2 sensiblement égal au diamètre de l’alésage D1, un volume intérieur protégé qui peut se passer de perçages de mise à l’air.Obtained in a simple and economical manner, by an adaptation of the protective bellows 30 can modify its cost, by placing its folds near the control rod 20 in order to obtain an average diameter D2 substantially equal to the diameter of l Bore D1, a protected interior volume which can do without vent holes.

[0041] En variante on peut réaliser dans le volume intérieur fermé des passages de mise à l’air présentant des sections très réduites, filtrant les impuretés, et permettant des échanges d’air avec un débit très faible, notamment pour compenser des dilatations venant de variations de température, et éviter des écarts de pression qui pourraient entraîner des défaillances.As a variant, it is possible to produce venting passages in the closed interior volume having very small sections, filtering out impurities, and allowing air exchanges with a very low flow rate, in particular to compensate for expansions coming from temperature variations, and avoid pressure differences that could cause failures.

[0042] On peut en particulier réaliser de manière simple les passages de mise à l’air en formant plusieurs stries sur une surface recevant le serrage du soufflet de protection 30, ce qui permet de faire des passages présentant chacun une section très réduite évitant l’entrée de poussières.We can in particular perform in a simple manner the air passages by forming several ridges on a surface receiving the tightening of the protective bellows 30, which allows to make passages each having a very reduced section avoiding l entry of dust.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Commande hydraulique pour un véhicule automobile, comportant un piston (14) coulissant axialement dans un alésage d’un corps (2), relié à une tige de commande (20) sortant de ce corps (2), et comportant un soufflet de protection circulaire (30) présentant une succession de plis annulaires, qui est fixé d’une part au corps (2) et d’autre part à la tige de commande (20) en fermant un volume intérieur protégé, caractérisée en ce que l’écart entre le diamètre moyen des plis du soufflet de protection (D2) et le diamètre de l’alésage (D1), est inférieur à 10%.1. Hydraulic control for a motor vehicle, comprising a piston (14) sliding axially in a bore of a body (2), connected to a control rod (20) emerging from this body (2), and comprising a bellows circular protection (30) having a succession of annular folds, which is fixed on the one hand to the body (2) and on the other hand to the control rod (20) by closing a protected interior volume, characterized in that the difference between the mean diameter of the folds of the protective bellows (D2) and the diameter of the bore (D1) is less than 10%. 2. Commande hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre moyen des plis (D2) du soufflet de protection (30) et le diamètre de l’alésage (D1) sont identiques.2. Hydraulic control according to claim 1, characterized in that the mean diameter of the folds (D2) of the protective bellows (30) and the diameter of the bore (D1) are identical. 3. Commande hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le volume intérieur protégé comporte des perçages de mise à l’air.3. Hydraulic control according to claim 1 or 2, characterized in that the protected interior volume includes ventilation holes. 4. Commande hydraulique selon la revendication 3, caractérisée en ce que le volume intérieur protégé comporte plusieurs passages formant les perçages de mise à l’air.4. Hydraulic control according to claim 3, characterized in that the protected interior volume has several passages forming the vent holes. 5. Commande hydraulique selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les perçages de mise à l’air forment des stries réalisées sur des surfaces recevant le serrage du soufflet de protection (30).5. Hydraulic control according to claim 3 or 4, characterized in that the ventilation holes form grooves made on surfaces receiving the tightening of the protective bellows (30). 6. Commande hydraulique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte un capot (28, 42) entourant le soufflet de protection (30).6. Hydraulic control according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a cover (28, 42) surrounding the protective bellows (30). 7. Commande hydraulique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le capot (28) est fixé sur la tige de commande (20).7. Hydraulic control according to claim 6, characterized in that the cover (28) is fixed on the control rod (20). 8. Commande hydraulique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le capot (42) est fixé sur le corps (2) de cette commande.8. Hydraulic control according to claim 6, characterized in that the cover (42) is fixed to the body (2) of this control. 9. Commande hydraulique selon la revendication 8, caractérisée en ce que la tige de commande (20) comporte une plaque transversale (40) venant lors d’une avance de cette tige de commande (20), à proximité du capot (42) fixé sur le corps (2).9. Hydraulic control according to claim 8, characterized in that the control rod (20) comprises a transverse plate (40) coming during an advance of this control rod (20), near the cover (42) fixed on the body (2). 10. Véhicule automobile équipé d’une commande hydraulique de contrôle d’un embrayage, caractérisé en ce que cette commande hydraulique est selon l’une quelconque des revendications précédentes.10. Motor vehicle equipped with a hydraulic control clutch control, characterized in that this hydraulic control is according to any one of the preceding claims.