Brevet FR2118904A1 — publié le 19720804

! La présente invention concerne un dispositif destiné à charger un accumulateur de fluide sous pression. Ce dispositif est plus particulièrement conçu pour être utilisé dans un circuit hydraulique de véhicule afin de contrôler le niveau de pression de l'accumulateur, 5 utilisé dans de tels circuits en vue de permettre un certain nombre de freinages après l'arrêt du moteur du véhicule. Des dispositifs pour charger des accumulateurs sont déjà connus tel que celui décrit dans le brevet américain Ko. 2.977.761. Ce brevet décrit le dispositif de charge en tant qu'élément d'une val-10 ve de frein assisté, mais naturellement la partie constituant le dispositif de charge pourrait être réalisée dans un corps séparé. Cependant, une difficulté rencontrée avec ce type de dispositif de charge, ainsi qu'avec les autres dispositifs de charge de la technique antérieure, réside en ce que l'accumulateur est chargé 15 à un niveau de pression égal à celui qui est établi à l'entrée du dispositif de charge, quelle que soit cette pression, même si elle est très élevée. Un des objets importants de la présente invention est cEéviter l'inconvénient ci-dessus. 20 L'accumulateur selon l'invention comporte un corps, dans lequel est prévue une entrée, communiquant avec une source de fluide sous pression, une sortie, communiquant avec un circuit hydraulique, et un passage, faisant communiquer l'entrée avec un accumulateur, et comportant en outre un mécanisme de valve qui commande le niveau de 25 pression de fluide à ladite entrée pour permettre de charger ledit accumulateur. Il est caractérisé en ce qu'une soupape est prévue dans le passage précité, ladite soupape se fermant pour interdire tout écoulement de fluide dans ledit accumulateur lorsque le niveau de pression de fluide dans ledit accumulateur atteint une valeur 30 prédéterminée. Il résulte des caractéristiques ci-dessus que le dispositif de charge d'un accumulateur selon l'invention cesse de charger l'accumulateur à un niveau de pression prédéterminé indépendant du niveau de pression à l'entrée du dispositif de charge et évite ainsi que 35 l'accumulateur soit endommagé. L'invention permet également de réaliser un dispositif de charge d'un accumulateur qui garantit que l'accumulateur soit toujours complètement chargé tout en permettant un débit de fluide suffisant à travers le dispositif de charge pour assurer le fonctionnement d' 40 un circuit hydraulique tel que le mécanisme de direction assistée COPY 71 *+3238 2 2118904 ! d'un véhicule automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel : 5 la Figure 1 est une représentation schématique d'un circuit hydraulique d'un véhicule, utilisant une valve de charge réalisée selon les enseignements de la présente invention ; La Figure 2 est une coupe de la valve de charge représentée s chématiquement sur la Figure 1. 10 Sur le dessin, on a représenté une valve de charge désignée dans son ensemble par la référence 10 ï elle comporte un corps 12 comprenant un premier alésage 14» un deuxième alésage 16 et un troisième alésage 18. Une entrée 20 fait communiquer l'alésage 14 avec la sortie ou côté haute pression de la pompe 22 de direction 15 assistée du véhicule, une sortie 24 fait communiquer l'alésage 14 avec l'entrée du mécanisme 26 de direction assistée du véhicule. Un orifice 28 fait communiquer l'alésage 16 avec un accumulateur 30 et un autre orifice 32 fait communiquer l'alésage 18 avec le réservoir de fluide 34 du système hydraulique du véhicule. L'entrée d'un 20 amplificateur de freinage, désigné dans son ensemble par la référence 36, communique avec l'accumulateur 30 et l'orifice de vidange de l'amplificateur 36 communique, de même que l'orifice de vidange du mécanisme de direction assistée 26, avec le réservoir 34. L'amplificateur de freinage 36 peut être de tout type convenable adap-25 té pour fonctionner avec un accumulateur de fluide.L 'entrée de la pompe communique également avec le réservoir 34. Un mécanisme de valve produisant une contre-pression, désigné dans son ensemble par la référence 38, est prévu dans l'alésage 14 afin d'assurer une pression de fluide suffisamment élevée à l'entrée 30 20 pour charger l'accumulateur 30. La valve à contre-pression 38 comporte un piston 40 qui est sollicité par tui ressort 44 vers une zone formant siège 42 formée dans la paroi de l'alésage 14. Dans cette position, le piston 40 coopère avec le siège 42 pour définir avec lui un orifice qui limite le débit de fluide entre l'entrée 20 35 et la sortie 24. Comme on peut le voir sur le dessin, le piston 40 divise l'alésage 14 en une première chambre 46 et une deuxième chambre 48. Un passage 50 fait communiquer la chambre 46 avec l'alésage 16. Un filtre 52 est monté dans la chambre 46 pour retenir les impuretés du fluide s'écoulant dans le passage 50. Un clapet anti-40 retour 53 est disposé dans le passage 50 pour empêcher le retour du 71 43238 3 2118904 fluide de l'alésage 16 à la chambre 46. - Un système de soupape désigné dans son ensemble par la référence 54 est prévu dans l'alésage 16 ; il comporte un siège de soupape 56 formé dans la paroi de l'alésage 16,. un clapet 58 qui 5 coopère avec le siège 56 pour commander l'écoulement du fluide entre le passage 50 et l'orifice 28, et un piston 60 actionnant la soupape solidaire du clapet 58 ; le piston 60 est monté coulissant dans l'alésage 16 et le divise en un premier compartiment 62 et un deuxième compartiment 64. Un ressort 66 sollicite élastiquement 10 le clapet 58 en éloignement du siège 56. Un mécanisme de valve, désigné dans son ensemble par la référence 68, est prévu dans l'alésage 18. Le mécanisme de valve 68 comporte un élément annulaire 70 comprenant un alésage intérieur 72 aux extrémités opposées duquel sont prévus des sièges de soupape 15 74 et 76. Uélément annulaire 70 divise l'alésage 18 en un premier compartiment 78, relié à l'orifice 28 par un passage 80, et un second compartiment 82 relié au réservoir 34, par l'orifice 32. La surface circonférentielle extérieure de l'élément annulaire 70 comporte une rainure définissant entre l'élément 70 et la paroi de 20 l'alésage 18 une chambre annulaire 84 qui est reliée à l'alésage 72 par un passage 86. Un passage 88 fait communiquer la chambre annulaire 84 avec le compartiment 64 et la chambre 48. Un piston 90 est monté coulissant dans l'alésage 72 avec un jeu suffisant entre le piston 90 et la paroi de l'alésage 72 pour permettre au 25 fluide de stécouler le long du piston pour parvenir au. passage 86. Des clapets sphériques 92 et 94 sont portés par les extrémités opposées du piston 90 qui est suffisamment long pour que l'une des sphères 92 ou 94 soit toujours maintenue écartée de son siège (respectivement 74 et 76). Des ressorts 96 et 98 sollicitent élastique-30 ment respectivement les sphères 92 et 94 vers leur siège respectif 74 et 76. Cependant, étant donné que le ressort 98 est beaucoup plus puissant que le ressort 96, la sphère 94 est normalement appliquée sur son siège 76 tandis que la sphère 92 est habituellement écartée de son siège 74 de façon à permettre au fluide de s'écouler du 35 compartiment 78 à la chambre annulaire 84 mais à empêcher le fluide de pénétrer dans la chambre 82. Le dispositif qui vient d'être décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante : Lorsque l'accumulateur 30 est déchargé, les divers éléments 40 du dispositif de charge 10 occupent la position représentée sur la 71 43238 4 2118904 Figure 2. Dans cette position, le ressort 44 maintient le piston 40 relativement au siège 42 dans une position correspondant à une restriction du débit de fluide, le ressort 66 maintient le clapet 58 écarté de son siège 56 et le ressort 98 applique la sphère 94 5 sur son siège 76 et maintient la sphère 92 écartée de son siège 74. Lorsque le moteur du véhicule démarre, la pompe 22 refoule le fluide dans l'entrée 20. Etant donné que le piston 40 forme avec le siège 42 un orifice de restriction de débit, la pression, dans la partie de la chambre 46 située à la gauche du siège 42, s'établit 10 à un niveau plus élevé qu'à la sortie 24. En conséquence, une partie du fluide s'écoulant par l'orifice 20 est refoulée dans le passage 50, tandis que le reste du fluide s'écoulant par l'orifice 20 traverse le siège 42 et sort de la valve par la sortie 24. Le fluide s'écoulant dans le passage 50 traverse le clapet anti-retour 15 53, pénètre dans le compartiment 62, s'écoule le long du clapet 58 et sort par l'orifice 28 pour parvenir à l'accumulateur 30. Le niveau de pression dans l'accumulateur 30 s'accroissant, le fluide est transmis à la chambre 78 par le passage 80. Le fluide dans la chambre 78 contourne la sphère 92, passe dans l'alésage 72, dans 20 le passage 86 et dans la chambre annulaire 84. Le fluide dans la chambre annulaire 84 est transmis au compartiment 64 et à la chambre 48 par le passage 88. Etant donné que le niveau de pression de fluide dans la chambre 48 est sensiblement égal au niveau de pression de fluide dans l'accumulateur 30, le niveau de pression de fluide 25 dans la chambre 46 est normalement supérieur au niveau de pression de fluide dans la chambre 48 d'une valeur égale à la force du ressort 44. En effet, si le niveau de pression de fluide dans la chambre 46 venait à tomber à une valeur très inférieure à celle du niveau de pression dans la chambre 48, le ressort 44 appliquerait 30 momentanément le piston 40 sur le siège 42. Etant donné que le débit de fluide à l'entrée 20 est sensiblement constant, le niveau de pression dans la chambre 46 s'accroîtrait immédiatement d'une valeur suffisante pour ramener le piston 40 en équilibre. En conséquence, étant donné que le niveau de pression de fluide dans la chambre 46 35 est ainsi toujours supérieur au niveau de la pression de fluide dans l'accumulateur 30, lorsque la pompe 22 fonctionne et que l'accumulateur est en cours de charge, une alimentation régulière en fluide de l'accumulateur 30 est assurée par le passage 50 et le clapet 58. 40 Comme indiqué ci-dessus, la pression de fluide dans l'accumulateur 71 43238 5 2115904 1 30 est transmise à la chambre 78 par le passage 80. En conséquence, lorsque le niveau de pression dans l'accumulateur 30 atteint une valeur prédéterminée telle que le niveau de pression dans la chambre 78 devienne suffisamment élevé pour vaincre la résistance du ressort 5 98, la sphère 92 est appliquée sur son siège 74, interrompant ainsi la communication de fluide entre la chambre 78 et la chambre annulaire 84. De plus, la sphère 94 est alors écartée de son siège 76 de façon à évacuer la chambre annulaire 84 dans le réservoir 34 par la chambre 82 et l'orifice 32. Etant donné que le compartiment 10 64 et la chambre 48 communiquent avec la chambre annulaire 84, elles sont aussi évacuées dans le réservoir 34 lorsque le niveau de pression de fluide de l'accumulateur 30 atteint la valeur prédéterminée. Comme le fluide dans le réservoir 34 est à la pression atmosphérique9 le niveau de pression de fluide dans la chambre 48 est immédiatement 15 ramené à une valeur très inférieure à celle de la chambre 46, ce qui permet au fluide à haute pression contenu dans cette dernière chambre de repousser le piston 40 vers la droite, en considérant la Figure 2, en l'écartant de la zone formant siège 42 de façon à permettre un écoulement sensiblement sans restriction du fluide 20 entre l'entrée 20 et la sortie 24. Naturellement, le compartiment 64 est également ramené à ce moment à la pression du réservoir 34. En conséquence, le fluide à haute pression transmis au passage 50 à partir de l'entrée 20 agit sur le piston 60 et repousse le clapet 58 sur le siège de soupape 56 qu'il obture, empêchant ainsi tout 25 écoulement de fluide dans l'accumulateur 30 ; la pression de fluide dans l'accumulateur 30 agissant sur la tête du clapet 58 maintient également celui-ci appliqué sur son siège 56. Ainsi, comme il apparaît clairement aux spécialistes, grâce à cette disposition de l'invention, l'accumulateur 30 ne peut plus être chargé après 30 qu'il a atteint la pression maximum pour laquelle il est conçu, contrairement à ce qui pouvait se produire avec les valves de charge de la technique antérieure. Même si le niveau de pression de fluide pénétrant par l'entrée 20 devient plus élevé que la pression dans l'accumulateur 30 de telle sorte qu'une partie du fluide s'écoule 35 par le passage 50, ce fluide ne peut franchir le clapet 56 lorsque l'accumulateur est chargé à la pression maximum pour laquelle il est conçu. 71 43238 e 2118904 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour charger un accumulateur de fluide comportant un corps, dans lequel est prévue une entrée, communiquant avec une source de fluide sous pression, une sortie, communiquant avec un circuit hydraulique, et un passage, faisant communiquer l'entrée 5 avec un accumulateur, et comportant en outre un mécanisme de valve qui commande le niveau de pression de fluide à ladite entrée pour permettre de charger ledit accumulateur, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'une soupape est prévue dans le passage précité, ladite soupape se fermant pour interdire tout écoulement de fluide 10 dans ledit accumulateur lorsque le niveau de pression de fluide dans ledit accumulateur atteint une valeur prédéterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape précitée comporte un siège prévu dans ledit passage, un clapet coopérant avec ledit siège et un élément de commande du clapet 15 qui écarte ce dernier dudit siège lorsque le niveau de pression de fluide dans 11accumulateur est inférieur à la valeur prédéterminée précitée et qui applique ledit clapet sur le siège lorsque le niveau de pression de fluide dans l'accumulateur atteint cette valeur prédéterminée. 20 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de commande précité comporte un piston de commande monté coulissant dans un alésage prévu dans le corps précité et divisant ledit alésage en un premier et un deuxième compartiments, le premier compartiment communiquant avec l'entrée précitée,le deuxième com-25 partiment communiquant avec l'accumulateur précité lorsque le niveau de pression de fluide dans ledit accumulateur est inférieur à la valeur prédéterminée précitée et étant évacué dans un réservoir lorsque le niveau de pression dans ledit accumulateur atteint ladite valeur prédéterminée, un ressort étant monté dans ledit deuxième 30 compartiment, de sorte que ledit piston de commande étant soumis sur ses deux faces à des pressions sensiblement égales lorsque ledit second compartiment est en communication avec l'accumulateur, le ressort maintient le piston de commande dans la position d'ouverture de la soupape, et que étant soumis à des pressions de fluide 35 inégales lorsque ledit second compartiment est évacué dans ledit réservoir, la pression élevée de fluide régnant dans ledit premier compartiment déplace ledit piston dans la position de fermeture de la soupape à lrencontre de l'action dudit ressort. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que 71 43238 7 2118904 le siège de la soupape précitée est formé dans l'alésage précité entre le premier compartiment et un troisième compartiment dans lequel est logé ledit clapet, ce troisième compartiment communiquant avec l'accumulateur et ledit clapet étant attaché au piston de 5 commande précité. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de valve précité comporte un alésage formé dans le corps précité, un piston divisant ledit alésage en deux chambres, l'une desdites chambres faisant communiquer l'entrée avec la sor-10 tie et avec le passage précité, un siège de valve étant formé dans ladite première chambre entre l'entrée et la sortie et un ressort monté dans la deuxième clambre sollicitant le piston vers ledit siège. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que 15 le piston comporte une tête saillante cylindrique tandis que le siège de valve comporte une partie cylindrique de plus grand diamètre que ladite tête, ladite tête, lorsqu'elle est engagée dans ladite partie cylindrique du siège, définissant un étranglement pour le fluide entre ladite entrée et ladite sortie. 20 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième chambre communique avec un deuxième mécanisme de valve qui fait communiquer cette chambre avec l'accumulateur lorsque le niveau de pression de fluide dans l'accumulateur est au-dessous de la valeur prédéterminée précitée et évacue cette deuxième cham-25 bre dans un réservoir lorsque le niveau de pression de fluide dans l'accumulateur atteint cette valeur prédéterminée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston précité peut se déplacer dans son alésage entre une position de fermeture, lorsque le niveau de pression de fluide à 30 ladite entrée est inférieure au niveau de pression dans ladite chambre, une position de restriction du débit, lorsque le niveau de pression de fluide à ladite entrée est supérieure au niveau de pression dans la deuxième chambre d'une valeur égale à la force du ressort précité, et une portion d'ouverture, lorsque le niveau 35 de pression de fluide à ladite entrée dépasse le niveau de pression de fluide dans la deuxième chambre d'une valeur supérieure à la force dudit ressort. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second mécanisme de valve précité commande également la soupape 40 prévue dans le passage précité, pour fermer cette soupape lorsque 71 43238 8 2iib9U4 le niveau de pression de fluide dans l'accumulateur atteint la valeur prédéterminée précitée.