Brevet FR2414159A1 — publié le 19790803

La présente invention concerne une soupape de commande de la pression de pneumatiques, comportant un piston guidé avec étanchéité dans l'alésage d'un corps, chargé par un ressort et dont certaines parties sont réalisées sous forme d'un obturateur qui, avec un siège, constitue une soupape de commande disposée entre un raccord de commande et un raccord de sortie relié aux pneumatiques, ainsi qu'une chambre de commande reliée au raccord de commande et appliquant la pression de commande au piston. Une telle soupape est destinée en particulier aux équipements de régulation de la pression de pneumatiques, avec gonflage ou dégonflage intermittent pour ltobtention de la pression de consigne instantanée. Les soupapes de commande de pression, montées directement sur les roues et généralement en aval d'une soupape de régulation, assument essentiellement deux fonctions 1. Maintien d'une pression résiduelle, afin que le pneumatique ne se détache pas de la jante, 2. maintien de toute pression commandée, correspondant â la valeur de consigne prédéterminée. Une soupape de commande de la pression de pneumatiques a déjà été proposée (brevet de la République fédérale d'Allemagne nO 26 30 511). L'air de commande, délivré par la soupape de régulation, pénetre alors par un raccord de commande dans la soupape de commande, puis déplace par l'intermédiaire d'une chambre le piston de commande, contre la force exercée par un ressort, un diaphragme ouvrant le trajet vers un raccord de sortie relié au pneumatique. Lorsque la valeur de consigne est atteinte, la soupape de régulation est amenée dans la position de repos et une soupape a ouverture rapide purge le raccord de commande. Le raccord étant étranglé en fonction du diaphragme, la chambre relativement petite située en amont de ce dernier peut être purgée brusquement, de sorte que la force exercée par le ressort redevient prépondérante et déplace le piston de commande dans la position d'arrêt. L'étranglement permet de réaliser une position d'arrêt quelconque. Les inconvénients de cette soupape de commande de la pression de pneumatiques résident en particulier dans l'hystérésis élevée, qui impose une pression de commande supérieure aux seuils de pression requis, et dans la mauvaise réponse en température, imposée par quatre éléments d'étanchéité. La construction de la soupape de commande décrite est en outre relativement coûteuse du fait de la nécessité de la purge supplémentaire de son volume intérieur, qui entraine des dérangements fonctionnels par l'encrassement important au lieu d'utilisation, et impose en outre plusieurs canaux de commande et joints d'étanchéité pour l'obtention d'un fonctionnement correct. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 20 08 437 décrit par ailleurs une soupape de commande de la pression de pneumatiques, dont l'obturateur est constitué par un piston à membrane, agissant en liaison avec un siege de soupape réalisé dans le corps. L'air comprimé, introduit par un raccord de commande, pénètre dans une chambre annulaire sous la membrane, puis, après le soulevement de la membrane par rapport au siège de la soupape, pénètre dans le pneu matique par l'intermédiaire d'un étrangleur. Un alésage de purge d'air relie la chambre contenant le ressort à l'atmosphère.L'inconvénient de cette soupape réside dans le fait que la pression dans le raccord relié au pneumatique réagit sur l'obturateur de la soupape, car la pression de commande doit tenir compte de cette charge; cette opération est relativement complexe, car la pression dans le pneumatique peut présenter des valeurs différentes. Dans la construction adoptée, avec charge par le pneumatique et utilisation d'un piston à membrane comme obturateur de soupape, la chambre annulaire chargée par la pression de commande ne doit pas être trop petite, afin de garantir un fonctionnement sûr de la soupape de commande de la pression de pneumatiques. Cette grande chambre présente toutefois l'inconvénient d'une inertie élevée; la diminution de pression est relativement lente et la soupape présente un mauvais comportement à la fermeture.Il existe en outre un risque d'encrassement de la chambre du ressort par l'alésage de purge d'air, et par suite de dérangements fonctionnels. L'invention a pour objet une soupape de commande de la pression de pneumatiques du type précédemment décrit, réduisant l'hystérésis afin que les seuils de pression prévus ouvrent simultanément la soupape, améliorant la réponse en température et réduisant les coûts de construction. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le piston comprend une chambre intérieure reliée au raccord de commande; la soupape de commande est disposée entre la chambre intérieure et le raccord de sortie; et le ressort maintenant le piston en position de fermeture est disposé dans une chambre constituant un volume mort tel que la pression, établie dans la chambre par la course du piston produisant la pression de commande, est négligeable par rapport à cette dernière. Une construction beaucoup plus simple est obtenue par la réalisation selon l'invention, qui prévoit notamment un volume mort suffisant audessus du piston, dans lequel ce dernier peut se déplacer quand il est chargé par la pression de commande et qui maintient ainsi la pression résultant de la course du piston au-dessous d'une limite n'influençant pas le fonctionnement de la soupape, ainsi que par la disposition spatiale adoptée de la chambre intérieure chargée par la pression, de la soupape de commande et du raccord de sortie. Il est possible de réduire le nombre de joints d'étanchéité, ce qui améliore la réponse en température, et de renoncer aux alésages ou canaux normalement nécessaires pour la purge d'air des volumes intérieurs de la soupape.L'avantage essentiel de la réalisation selon l'invention réside dans la réduction notable de l'hyste- résis de la soupape de commande de la pression de pneumatiques, qui se traduit par une amélioration notable de la réponse. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la chambre intérieure est reliée a la chambre par un clapet de non-retour, chargé par un ressort et la pression de commande dans la direction de fermeture. Des fuites risquent par exemple d'apparaître entre la chambre et le raccord de sortie, en provoquant une charge imprévue de la chambre. Le clapet de non-retour interdit à de telles fuites de produire un fonctionnement intempestif de la soupape de commande de la pression de pneumatiques, en permettant une purge de la chambre dans la chambre de commande purgée, pendant les intervalles de purge d'air. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et de la figure unique, qui est la coupe d'une forme de réalisation de la soupape de commande de la pression de pneumatiques. La soupape de commande de la pression de pneumatiques comprend essentiellement un corps en deux parties 2 et 3, qui présentent un alesage cylindrique 4 dans lequel un piston 6 est guidé en translation avec un seul joint d'étanchéité 8. Le piston 6 présente un alésage longitudinal intérieur 10, continu et étagé, reliant un raccord de commande 12 et une chambre de commande 13 à une chambre 14, de volume relativement grand, au-dessus du piston 6. L'extrémité inférieure du piston est réalisée sous forme d'un siège annulaire intégré 16 de soupape, agissant en liaison avec un obturateur 18 annulaire, avec lequel il constitue une soupape de commande 16, 18. Un ressort 20 logé dans la chambre 14 repousse le piston 6 vers l'obturateur 18, dans le sens de fermeture. Le piston creux 6 présente à sa partie supérieure un étranglement annulaire 22, portant un siège annulaire 24 qui, avec un obturateur 26, constitue un clapet de nonretour; l'obturateur est repoussé dans le sens de fermeture par un ressort 28 prenant appui sur une butée annulaire 30, partiellement encastrée dans la paroi de l'alésage longitudinal intérieur 10. La soupape de commande 16, 18 isole la chambre de commande 13 d'une chambre de sortie 32 et d'un raccord 34 relié aux pneumatiques (non représentés) Le fonctionnement de la soupape de commande de la pression de pneumatiques, représentée dans la position d'arrêt, est décrit ci-dessous. Lorsqu'une pression impulsionnelle est appliquée, pour le gonflage des pneumatiques, au raccord de commande 12 relié par une canalisation de commande (non représentée) à la soupape de régulation non représentée, le piston 6 se déplace vers le haut, contre la force exercée par le ressort 20 et, ouvre la soupape de commande 16, 18, de sorte que l'air comprimé introduit peut s'écouler par la chambre de commande 13, la chambre 32 et le raccord 34 dans les pneumatiques.La canalisation de commande aboutissant au raccord de commande 12 est purgée quand la valeur de consigne affichée sur la soupape de régulation est atteinte, de sorte que la force exercée par le ressort 20 ramène le piston 6 dans la position d'arrêt La soupape de commande 16, 18 est réalisée avec décharge de pression et le dimensionnement du volume mort constitué par la chambre 14 est tel que la pression établie dans cette chambre par la course du piston, quand une pression est appliquée au raccord de commande 12, demeure audessous d'une limite prédéterminée, n'influençant pas le fonctionnement de la soupape de commande 16, 18.Lorsque les pneumatiques créent une pression dans cette chambre 14 par suite d'une fuite par exemple, un fonctionnement intempestif dé la soupape est interdit par le clapet de non-retour 24, 26 supplémentaire, isolant la chambre 14 de la chambre 13 et de la canalisation de commande; ce clapet est en effet réalisé de façon à réduire, pendant les intervalles de dégonflage, la pression de fuite dans le raccord 12 vers le raccord de commande purgé et la canalisa tion de commande purgée, la soupape 16, 18 étant ainsi toujours déchargée pendant les intervalles de gonflage. On voit que la réalisation selon l'invention rend inutile une canalisation à l'atmosphère pour la purge d'une chambre intérieure de la soupape. Le fonctionnement de la soupape de commande de la pression de pneumatiques pour le dégonflage est rigoureusement identique à celui pour le gonflage. La pression de dégonflage déplace le piston vers le haut, de sorte que la soupape de commande 16, 18 s'ouvre et les pneumatiques sont dégonfles, jusqu'à ce que la valeur de consigne prédéterminée soit atteinte. Lorsque la pression de dégonflage est supprimée dans le raccord 12, le ressort 20 ramène le piston 6 avec la soupape de commande 16, 18 dans la position de fermeture. Bien entendu, diverses modifications peuvent être appcrtées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Soupape de commande de la pression de pneumatiques, comportant un piston guidé avec étanchéité dans l'alésage d'un corps, chargé par un ressort et dont certaines parties sont réalisées sous forme d'un obturateur qui, avec un siège, constitue une soupape de commande disposée entre un raccord de commande et un raccord de sortie relié aux pneumatiques, ainsi qu'une chambre de commande reliée au raccord de commande et appliquant la pression de commande au piston, ladite soupape étant caractérisée en ce que le piston comprend un chambre intérieure reliée au raccord de commande; la soupape de commande est disposée entre la chambre intérieure et le raccord de sortie; et le ressort maintenant le piston en position de fermeture est disposé dans une chambre constituant un volume mort tel que la pression, établie dans la chambre par la course du piston produisant la pression de commande, est négligeable par rapport à cette dernière. 2. Soupape de commande de la pression de pneumatiques selon revendication 1, caractérisée en ce que la chambre intérieure est reliée à la chambre par un clapet de non-retour, chargé par un ressort et la pression de commande dans le sens de fermeture. 3. Soupape de commande de la pression de pneumatiques selon revendication 2, caractérisée en ce que le clapet de non-retour est constitué par un siège annulaire, réalisé dans la chambre intérieure du piston, et un obturateur coulissant dans ladite chambre. 4. Soupape de commande de la pression de pneumatiques selon une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le ressort prend appui sur une saillie annulaire dans la chambre intérieure. 5. Soupape de commande de la pression de pneumatiques selon revendication 1, caractérisée par un siège annulaire, réalisé sur l'extrémité du piston en regard du raccord de commande, et un obturateur fixe dans le corps. 6. Soupape de commande de la pression de pneumatiques selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le guidage en translation du piston dans un alésage -cylindrique du corps, avec un seul joint torique. 7. Soupape de commande de la pression de pneumatiques selon revendicatior. 6, caractérisé en ce que le joint torique assure l'étanchéité entre la chambre et le raccord de sortie débouchant dans l'alésage cylindrique.