Brevet FR2465144A1 — publié le 19810320

La présente invention se rapporte généralement à des soupapes et plus particulièrement à une soupape qui a une commande mécanique àboutonpoussoir éliminant la nécessité de solénoïdes et relais complexes et coûteux. Dans un agencement connu, une soupape à deux positions est pourvue d'un solénoïde et d'uncommutateur de commande à distance à bouton-poussoir pour commander l'agencement. Cependant, cet agencemettprésente les inconvénients d'être complexe (et par conséquent colteux), encombrant et sujet à une rupture occasionnelle. La présente invention se rapporte à une soupape à deux positions ayant une position "ouverteuet une position "fermée", et ayant un agencement à came et galet de came maintenant l'élément de soupape en position "ouverte" ou "fermée", selon le fonctionnement sélectif d'un levier à bouton-poussoir opérativement relié à l'élément de soupape. La came a la forme (dans le mode de réalisation préféré) d'une gorge continue en forme de tête de flèche, qui est formée dans le corps de soupape tandis que le galet de came a la forme d'une broche chargée par ressort porté sur le levier qui suit la gorge. La gorge comporte un gradin immédiatement adjacent à son sommet extrême pointu, avec de plus un cran à l'extrémité émoussée de la gorge qui définit un second sommet. Les sommets définissent des sièges pour maintenir la broche tandis que l'élément de soupape est maintenu dans l'une de ses deux positions, et le gradin empêche la broche d'inverser sa direction de parcours. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- rattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan de la présente invention; - la figure 2 est une coupe faite suivant la ligne A-A de la figure 1; - la figure 3 est une coupe faite suivant la ligne B-B de la figure 2; - la figure 4 est une vue en plan du corps de soupape selon la présente invention; - la figure 5 est une coupe faite suivant la ligne C-C de la figure 4; - la figure 6 est une vue en élévation latérale faite suivant la ligne D-D de la figure 4; et - la figure 7 est une vue agrandie de la gorge de came selon la présente invention. En se référant maintenant aux dessins et plus parti- culièrement aux figures 1 et 2, un mode de réalisation préféré de la soupape selon l'invention est généralement indiqué en 1. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, la soupape 1 se compose d'un corps 2, traversé d'un alésage échelonné 4, o est disposé un élément de soupape généra- lement désigné en 6. L'élément de soupape comporte un arbre 8 portant deux corps espacés d'étanchéité 10 et 12, séparés par une pièce d'espacement 11. Alternativement, l'agencement corps d'étanchéité-pièce d'espacement-corps d'étanchéité peut être formé en une pièce pour la simplicité de l'installation. Ces corps 10 et 12 sont formés en un matériau élastique pour servir de plats de l'élément de soupape 6 et sont interposés entre des pièces d'espace- ment 14 et 16. La pièce d'espacement 16 est fixée à l'arbre 8 tandis que les corps d'étanchéité 10, 12, la pièce d'espacement 14 et un guidage mobile 18 sont glissés un à un en place sur l'arbre 8. Un ressort(à boudin) 20 est disposé autour de l'arbre 8 de façon que l'une de ses extrémités soit en aboutement contre le guidage 18 et l'autre contre un épaulement 22 de l'alésage échelonné 4. Une extrémité de l'alésage 4 est fermée par un guidage stationnaire 24 maintenu en place par un moyen de fixation automatique 26. Le corps de soupape 2 est monté sur un organe de base 28, et un joint 30 est pris en sandwich en étanchéité entre le corps de soupape et l'organe de base. Le corps de soupape 2 comporte un alésage 32 servant d'orifice vers l'atmosphère et des alésages 34, 36 en communication de fluide avec des fentes en angle 38 et 40 (que l'on peut mieux voir sur la figure 3) formées dans le Joint 30. L'organe de base 28 comporte deux alésages filetés 42 et 44 et des alésages 46 et 48 conduisant des alésages 42 et 44 respectivement vers les fentes 38 et 40. Des emboutsde connexion 43 et 45 sont vissés dans les alésages respectifs 42 et 44. Une extrémité de l'arbre 8 est vissée et fixée amovible à une partie 50a pendant vers le bas d'un bras coulissant par un écrou 49. Un bouton 51 est prévu à l'autre extrémité du bras 50 et peut être pressé par un opérateur. La force du ressort 20 est bien entendu choisie en tenant compte de cela. Le corps de soupape 20 comporte des parties de liaison 52 et 54 fendues ayant des ouvertures respectives en forme de fente 56, 58 o est supporté coulissant le bras 50. Avec l'agencement illustré, le bras est initialement inséré dans les liaisons puis le bouton 51 lui est fixé. La fixation de l'écrou 49 établit alors une connexion opérative entre le bras et l'élément de soupape. Un mécanisme à came et galet de came généralement indiqué par le repère 60 est prévu pour maintenir l'élément de soupape soit dans une première position (illustrée sur la figure 2) o l'alésage (orifice vers l'atmosphère) 32 et l'alésage 34 sont en communication de fluide et l'alésage 36 est isolé par les corps d'étanchéité 10 et 12, ou une seconde position o les alésages 34 et 36 sont en communi- cation de fluide et l'alésage 32 définissant l'orifice vers l'atmosphère en est isolé. Ce dispositif à came et galet de came a la forme (dans le mode de réalisation préféré) d'une gorge de came 62 ayant une configuration sensiblement en tète de flèche et d'une broche 64 définie à l'extrémité d'un ressort 66. Comme on peut mieux le voir sur la figure 1, le bras coulissant 50 comporte une ouverture ou fenitre 68 permet- tant au ressort 66 d'être monté au sommet du bras par une vis à épaulement 70. Un bras du ressort 66 est agencé pour s'adapter dans un trou du bras coulissant 50 pour permettre au ressort d'appliquer une légère sollicitation sur la broche 64 qui a tendance à la solliciter à travers la face de la came (gorge de came) dans le sens des aiguilles d'une montre, indiqué par la flèche Q sur la figure 1. La gorge de came a une profondeur graduellement variable qui est plus profonde au sommet extrême pointu 72 et devient graduellement de moins en moins profonde pour définir un gradin 74 immédiatement adjacent au sommet. La varia- tion de profondeur de la gorge de came est mieux représen- tée sur les vues en coupe des figures 2 et 5. Le ressort de soupape (à boudin) 20 sollicite constam- ment l'élément de soupape 6 vers sa position représentée (vers la gauche sur les dessins). On notera que le ressort aura également pour effet de solliciter le bras coulissant 50 et la broche de came 64 vers la gauche sur les dessins, dans l'un dess>mmets 72 ou 80. En fonctionnement, en prenant la position initiale pour celle représentée sur les figures 1 et 2, la broche 64 repose dans le sommet extrême pointu 72 représenté sur la figure 7. Quand on appuie sur le bouton 51, la broche 64 suit la gorge de came comme cela est représenté par les flèches, vers un premier évidement 76. Le mouvement du sommet 72 à l'évidement 76 définit la course maximum du bouton 51. Le ressort 66 sollicite constamment la broche de came 64 dans le sens des aiguilles d'une montre comme cela est représenté sur les dessins, ainsi lors d'un relâchement de la force sur le bouton, le ressort 20 force la broche à glisser le long du premier bras 78 d'un cran d'arrêt formé à l'extrémité émoussée de la tête de flèche et à reposer dans le second sommet 80 comme cela est représenté en tracé fantôme sur la figure 7. Dans cette position, l'élément de soupape est maintenu dans sa seconde position pour permettre une communication exclusive entre les orifices 34 et 36. Lorsque l'on appui de nouveau sur le bouton 51, la force constante du ressort 66 force la broche à se déplacer du second sommet 80, à suivre un second bras 82 du cran d'arrêt vers un second évidement 84. Lors d'un relâchement subséquent du bouton 51, le ressort 20 entratne l'élément de soupape opérativement connecté, et le bras 50 dans la direction indiquée par la flèche M sur la figure 2, pour forcer la broche 64 à suivre la gorge de came du second évidement 84 au premier sommet 72. En atteignant le sommet 72, la broche descend dans le gradin 74 et est ainsi empéchéede repasser vers l'arrière le long du trajet de came entre le sommet 72 et l'évide- ment 84, ce qui pourrait autrement se produire du fait de la légère sollicitation appliquée à la broche 64 par le ressort 66. Ceux qui sont compétents en la matière noteront facilement que les forces des ressorts 20 et 66 s'opposent parce que la force de sollicitati.o du ressort 66 du galet de came solliciterait la broche 64 pour "grimper" le long du second bras 82 à partir du second sommet 80, s'il n'y avait pas le ressort 20. En même temps, le ressort 66 doit être capable de bien décaler la broche 64 dans le second évidement 84 afin que la broche ne retourne pas vers l'arrièrevers le second évidement quand la force sur le bouton est relàchée, tandis que la force sur le ressort de soupape 20 doit Otre suffisamment faible pour être facilement surmontée par une légère poussée d'un index On notera cependant que la présente invention n'est pas limitée à une forme d'une gorge continue, mais peut avoir la forme d'une simple gorge, la broche étant soumise à une sollicitation sensiblement nulle. La soupape selon la présente invention trouve son utilité dans un système de commande de conditionnement d'air pour véhicule automobile,, mais elle n'est évidemment pas limitée à cela, et peut tre utilisée dans tout système de commande de fluide pour remplacer une combinai- son d'un commutateur électrique et d'une soupape à commande par solénoïde. La simple conception permet une production et un assemblage très facileset assure une durée de vie longue et efficace. En sumé, la présente invention se rapporte à une soupape de fluide à deux positions maintenue dans l'une de ses deux positions opératives par la combinaison d'un mécanisme à came en forme de tête de flèche et d'un galet de came avec un ressort de soupape sollicitant le galet dans l'un des deux sommets de retenue d'une brocheformés dans la came. Une pression sur un bouton pour surmonter la force du ressort de soupape force le galet de came à suivre un trajet dans la came en tête de flèche entre les deux sommetsce qui correspond à un décalage de la soupape entre ses deux positions opératives. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit- et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en ùvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Soupape, caractérisée en ce qu'elle comprend: un corps (2); un élément de soupape (6) opérativement disposédans ledit corps pour définir des première et seconde positions opératives; un bras (50) opérativement relié à une extrémité audit élément de soupape, ledit bras comportant un bouton (51) à son autre extrémité; une came (62)prévue sar ledit corps de soupape ou ledit bras; un galet de came (64)pLvu surl'autre des deux, ladite came et ledit galet coopérant pour maintenir ledit élément de soupape dans l'une des première et seconde positions. 2. Soupape selon la revendication 1, caractériséeen ce que la came précitée a la forme d'une gorge (62) ayant des première et seconde parties formant siège (72, 80) o repose le galet de came précité pour maintenir l'élémeat de soupape précité dans ses première et seconde positions opératives, respectivement. 3. Soupape selon la revendication 2, caractériséeen ce que le galet de came précité a la forme d'une broche (64) sollicitéedans une direction à travers la face de la gorge précitée. 4. Soupape selon la revendication 2, caractérise en ce que la gorge précitée est continue et a une profondeur variable qui définit un gradin (74) pour empêcher le galet de came précité d'inverser sa direction de parcours. 5. Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que la gorge précitée a sensiblement une orme de tSte de flèche et en ce qu'elle définit la première partie de siège précitéeà l'extrémité aigte de ladite forme de tète de flèche, la seconde partie de siège précitéeétant définie par un cran d'arrêt à l'extrémité émoussée de la- dite forme de tète de flèche.