Brevet FR2239629A1 — publié le 19750228

L'invention a pour objet une soupape electro- magne tique de reglage de pression pour installations à commande hydraulique, notamment pour installations de changements de vitesse à boîtes de vitesses automatiques de véhicules automobiles, comportant un enroulement électromagnétique, une armature plongeante déplaçable en opposition à la force d'un ressort à l'aide d'un courant de commande passant dans ltélectro- aimant, une plaque de choc reliée à l'armat-ure plongeante par un poussoir cylindrique et un organe de commande à plaque de choc qui comprend hors de la plaque de choc, essentiellement, une arrivée dirigée vers une conduite de pression principale, une première sortie dirigée vers la conduite de commande, une buse faisant face à la plaque de choc et une seconde sortie dirigée vers la conduite de retour, soupape caracterisée en ce que la plaque de choc est de réalisation plane. Dans les installations de boîtes de vitesses automatiques à manoeuvre hydraulique, notamment dans les installations de changements de vitesse de véhicules automobiles, la pression principale du circuit hydraulique doit être proportionnelle au couple entrée de la boite de vitesses pour que les vitesses puissent être passées sans secousses. Les grandes soupapes de pression nécessaires en général sont habituellement commandees par un régulateur électromagnétique de pré-commande Pendant le fonctionnement, les installations de boîtes de vitesses ont habituellement une forte tendance à chauffer; les quantités dthuile de fuite relativement importantes qui apparaissent alors doivent pouvoir etre réglées exactement par un régulateur électromagnetique de de pre-commande. Jusqu'à maintenant, il était difficile de fabriquer des régulateurs de pr-commande tenant compte des conditions modernes de miniaturisation. Un-tel régulateur doit en fait être petit, économique et insensible aux salissures. En outre, les régulateurs de pre-commande connus nécessitent une trop grande puissance de commande, qui ne peut pas être acceptée dans les installations de changement-de vitesse à commande électronique pour véhicules automobiles. Dans les installations à commande électronique, il faut des régulateurs ne faisant appel qutà de faibles courants électriques pour pouvoir utiliser des potages de puissance terminaux économiques avec des corps de refroidissement de dimensions réduites. La soupape de réglage de pression électromagnétique conforme à l'invention a pour avantages d'etre extrêmement petite, de convenir pour des processus de réglage rapides et de fonctionner avec une faible puissance électrique de commande. Par ia conformation particulière de la plaque de choc, on obtient une caractéristique force-course presque horizontale. Avec l'ôlectro-aimant de course et la petite armature plongeante cylindrique, on obtient un très bon compor temeat de réglage. I1 en résulte que la soupape conforme à l'invention convient pour la commande directe de faibles flux d'huile ou comme régulateur de pré-commande pour des soupapes de pression de gros calibre, en particulier pour commandeur des boîtes de vitesses automatiques de véhicules automobiles. Un autre avant~ae provient de ce que~la la soupape de-réglage de pression conforme à l'invention peut être incorporée de façon simple dans l'appareil de commande-hydraulique, sous le carter. Mais, on peut aussi la monter extérieurement sur une boite de vitesses au lieu de la capsule à dépression. En raison de la construction compacte et de la faible surface de commande de la soupape conforme à l'in- vention, les masses de armature, du poussoir et de la plaque de choc sont si faibles qu'il ne se produit pas de variations de pression dues aux accélérations du véhicule. Par les dispositions ci-dessous prises séparément ou associées entre elles, on peut obtenir des réalisations avantageuses et des perfectionnements de la soupape de réglage de pression suivant l'invention. La soupape porte un étranglement d'entrée, cet étranglement étant disposé immédiatement devant l'orifice d'entrée de la soupape. L'étranglement d'entrée est réalisé sous forme de partie constituante de organe de commande à plaque de choc. La plaque de choc présente le même diamètre que le poussoir. La surface de la plaque de choc est perpendiculaire à l'axe du poussoir. Le diamètre de la plaque de choc est supérieur d'un tiers environ au diamètre de la buse. La partie de la soupape contenant 11 organe de commande à plaque de choc est insérée dans un alésage ajusté correspondant du carter de commande, sans interposition d'un élément d'étanchéité particulier. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure l est une vue, en coupe axiale, d'un premier exemple de réalisation; - La figure 2 est une vue, en coupe axiale, d'un second exemple de réalisation. Le carter 11 de la soupape de réglage de pression contient, comme le montre la figure 1, un enroulement électromagnétique 12, avec des conducteurs d'amenée 13 Dans un perçage du noyau 14 de l'électro-aimant, un ressort de compression 15 est inséré, qui s'appuie contre le carter 11 de la soupape et presse un poussoir 16. Une armature plongeante 17 est disposée sur le poussoir 16. Un premier appui 18 sert à guider le poussoir 16. Du côté dirigé vers le ressort de compression 15, le poussoir 16 est guidé dans un second appui 19. Ce second appui 19 sert, en même temps, à limiter la course de 1 r armature, lorsque l'enroulement électromagnétique 12 est excité. Du côté situé à l'opposé du ressort de compression 15; le poussoir 16 est réalisé avec une face plane et constitue ainsi une plaque -de choc 21. La surface de la plaque de choc 21, qui a le même diamètre que le poussoir 16, ~ est perpendiculaire à l'axe de ce poussoi-r-16. La plaque de choc 21 pénètre dans un organe de commande 22 associé à cette plaque. L'organe de commande 22 se présente sous forme de corps essentiellement cylindrique qui se raccorde au carter lL-de la soupape de réglage de pression. L'organe de commande 22 comporte une série de perçages. Une arrivée 24 est affectée à une conduite de pression principale. Une premiére sortie 26 est affectée à une conduite de commande 25. Entre la partie de l'organe de commande 22 qui comprend l'arrivée 24 et la premier sortie 26 et la partie de cet organe de commande 22 qui contient la plaque de choc 21, se trouve une buse 27. Dans le domaine de la plaque de choc 21, il est prévu un second perçage 28 dirigé vers une-conduite de retour 29. Dans la position de repos de la soupape, le ressort de compression 15 presse le poussoir 16 et l'armature plongeante 17 contre la buse 27. Un étranglement d'entrée 30 est prévu dans la conduite de pression principale 23. La conduite de pressiez principale 23, la conduite de commande 25 et la conduite de retour 29 sont disposées dans un carter de commande 31. L'étranglement d'entrée 30 peut aussi faire partie de ce carter de commande 31. Le carter de commande 31 présente un alésage ajusté 32, dans lequel l'organe de commande 22 peut être insereD jusqu'à ce que le carter 11 de la soupape vienne buter contre De carter de commande 31. Aucun joint d'étanchéité, notamment aucune bague torique, ntest prévu entre le carter 11 de la soupape de réglage de pression muni de l'organe de commande 22 à plaque de choc et le carter de commande 31. Les pertes dues aux fuites correspondantes sont compensées par le régulateur Le carter de commande 31 peut être constitué par le carter de la boîte de vitesses ou par une plaque de commande hydrauliqueZ Le ressort de compression 15 agit en tant que ressort inverseur.La mise en oeuvre du ressort de compression 15 permet d'obtenir une courbe descendante pour la caractéristique presse-courant. En conséquence, la plus - gran ~ pression de commande règne lorsqu'aucun courant électrique ne passe dans l'enroulement électromagnétique 12, c'est-à-dire, par exemple, en cas de panne de courant Il est judicieux que la buse et le diamètre de la plaque de choc soient dimensionnés de façon telle que le rapport du diamètre de la buse au diamètre de la plaque de de-~~ soit environ égal à 3/4. Dans un exemple de réalisation, la plaque de choc a un diamètre de 3 mm. Conformément à l'invention, l'étranglement d'entrée est 'disposé immédiatement devant l'orifice d'entrée 24. D'après la loi de Bernouilli, en cas d'écoulement, il règne, devant l'étranglement d'entrée, une pression plus élevée et une vitesse plus faible. Par contre, dans le rétrécissement de l'étranglement d'entrée, il règne une pression plus faible et une plus grande vitesse. Il est ainsi formé un. jet d'agent de commande qui s'avance dans la chambre d'entrée 24. Dans la chambre d'entrée 24, les perçages pour la conduite de commande 25 sont, en outre, disposés. De même que dans un éjecteur, il se produit un abaissement de pression dans la conduite de commande 25. De cette façon, il est meme possible, à l'aide de la disposition conforme à l'invention, d'obtenir des pressions inférieures à zéro atmosphère effective. La figure 2 représente un second exemple de réalisation de soupape électromagnétique de réglage de pression conforme à l'invention. Dans cet exemple de réalisations l'étranglement d'entrée 130 est réalisé en tant que partie constituante de l'organe de commande 22 à plaque de choc. La soupape de réglage de pression conforme à l'invention peut aussi être équipée pour donner une caractéristique pression-courant ascendante. L'exemple de réalisation, suivant la figure 2, constitue une disposition à cet effet. Ce second exemple de réalisation ne comporte pas de ressort de compression simple; la liaison magnétique entre l'armature plongeante 17 et la partie du carter 11 de la scupape qui entoure cette armature est fortement réduite. Si un courant électrique passe dans l'enroulement électromagnétique 12, l'armature plongeante 17 est chassée du carter 11 de la soupape en direction de l'organe de commande à plaque de choc. Par contre, si aucun courant ne passe dans l'enroulement électromagnétique 12, la pression de l'agent de commande dans l'organe- de commande assure le déplacement de ltarmature plongeante 17 dans le carter de soupape de réglage de pression. En cas de panne de courant, la plus faible pression possible s'établit dans la conduite de commande 25. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Soupape électromagnétique de réglage de pression pour installations à commande hydraulique, notamment pour installations de changements de vitesse à boîtes de vitesses automatiques de véhicules automobiles, comportant un enroulement électromagnétique, une armature plongeante déplaçable en oppo- sition à la force dsun ressort à l'aide d'un courant de commande passant dans l'électro-aimant, une plaque de choc reliée à l'armature plongeante par un poussoir cylindrique et un organe de commande à plaque de choc qui comprend hors de la plaque de choc, esçentiellement, une arrivée dirigée vers une conduite de pression principale, une première sortie dirigée vers la conduite de commande, une buse faisant face à la plaque de choc et une seconde sortie dirigée vers la conduite de retour, soupape caractérisée en ce que la plaque de choc (21) est de réalisation plane. 20) Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un étranglement dentree (30), cet étranglement étant disposé immédiatement devant- l'orifice d'entrée (24) de la soupape. 30) Soupape suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'étranglement d'entrée (130) est réalisé sous forme de partie constituante de l'organe de commande (22) à plaque de choc. 40) Soupape suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la plaque de choc (21) présente le même diamètre que le poussoir (16). 50) Soupape suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface de la plaque de choc (21) est perpendiculaire à l'axe du poussoir (16). 60) Soupape suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le diamètre de la plaque de choc (21) est supérieur d'un tiers environ au diamètre de la buse-(27). 70) Soupape suivant l'une quelconque des revendications 1 a' 6, caractérisée en ce que la partie de la soupape contenant l'organe de commande (22) à plaque de choc est insérée dans un alésage ajusté correspondant (32) du carter de commande (31), sans interposition d'un élément d'étanchéité particulier. 80) Soupape suivant Itune quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par son utilisation dans les installations de boîtes de vitesses de véhicules automobiles pour produire la pression augmentée servant de signal de renvoi. 90)Soupape suivant l'une quelconque des -revendications. i à 7, caractérisée par son utilisation en tant que soupape à deux voies et deux positions, de préférence pour commander des soupapes de -manoeuvre.