Brevet FR2496187A1 — publié le 19820618

La présente invention concerne un servomoteur à dépression à simplfe effet, comprenant une membrane portant un organe de réglage et chargée par un ressort et la dépression, ainsi que deux électrovalves qui commandent la purge et l'aération. Un tel servomoteur est par exemple decrit par la demande de brevet de la République fedérale d'Allemagne publiee sous le ne 24 23 516. Ce dispositif connu comprend certes aussi deux distributeurs électromagnétiques pour commande de la dépression, mais il s'agit toutefois de distributeurs différents et non identiques, à savoir un distributeur 2/2 et un distributeur 3/2, auxquels sont affectés des raccords différents. Ce servomoteur à dépression connu ne fonctionne qu avec le distributeur 3/2 en service normal et le distributeur 2/2 est actionné uniquement dans le cas particulier ou l'enceinte à dépression du servomoteur doit être aérée tres rapidement. Dans ce dispositif connu, il s'agit donc d'un distributeur principal et d'un distributeur auxiliaire à fonctions différentes.Ce servomoteur connu n'est en outre pas à même de maintenir constante une position déterminée de -l'organe de réglage, qui oscille au contraire en permanence autour d'une valeur de consigne, de sorte que la source doit fournir constamment uneNdepres- sion pour la régulation. L'invention vise à éviter les inconvenients précités et à améliorer un servomoteur à dépression du type précédemment décrit, afin que l'organe de réglage conserve sa position ajustée et correspondant à la valeur de consigne, avec une consommation d'énergie aussi faible que possible, et que le servomoteur présente une constitution simple et permette une production économique.Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le servomoteur est logé dans un carter en deux parties, qui sont solidarisées avec encastrement de la membrane roulante; le demi-carter supérieur forme avec la membrane roulante une enceinte étanche à dépression et porte deux tubulures; et une électrovalve double, réalisée sous forme d'une unité constructive, est fixée dans l'enceinte à dépression, sur le demi-carter supérieur, la première électrovalve étant affectée à la première tubulure et la seconde electrovalve à la seconde tubulure. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, une électro valve double est disposée à l'intérieur du demi-carter supérieur et par suite intégrée avec le servomoteur. L'électrovalve double est réalisée sous forme d'une unité constructive, dont une électrovalve est destinée exclusivement à la purge et l'autre électrovalve exclusivement à l'aération de l'enceinte à dépression. Il en résulte l'avantage suivant : l'étanchéIté de l'enceinte à dépression est assuree par rapport aux deux tubulures en l'absence de courant dans les deux électrovalves, et l'organe de réglage maintient ainsi constante sa position ajustée. Un autre avantage réside dans le fait que, par suite de cette position constante correspondant à la valeur de consigne, la source ne doit pas fournir une dépression en permanence et du courant n'est pas consommé pour la commande des électrovalves. Selon une autre caractéristique de l'invention, les électrovalves présentent la mme constitution et les mêmes pièces détachées, et sont réunies par un corps. Il en résulte de faibles couts de production. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les noyaux plongeurs des électrovalves sont réalisés sous forme de poussoirs portant chacun un clapet auquel correspond un siège rapporté, dans un matériau d'amortissement et d'étanchéité. Cette disposition garantit d'une part une bonne étanchéité et assure d'autre part l'atténuation du bruit. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les sièges rapportés sont logés chacun dans un alésage étagé, se raccordant à une tubulure et contenant simultanément la douille de guidage prolongée d'une carcasse de bobine pour la réalisation d'un siège étanche. Cette disposition constructive assure d'une part l'étanchéité de la douille de guidage des carcasses et d'autre part l'étanchéité du clapet par un siege rapporté. Un haut degré d'intégration est ainsi avantageusement obtenu, ce qui équivaut à l'économie de diverses pièces détachées. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les poussoirs sont coaxiaux aux tubulures. Cette disposition réduit l'es- pace de montage de cette électrovalve double et diminue simultanément la distance et la resistance d'écoulement pour l'aération et la purge de l'enceinte à dépression. Selon une autre caractéristique de l'invention, un joint d'étan chéité est prévu sur le côté de la douille de guidage de la carcasse opposé au siège rapporté, afin d'une part limiter la course et d'autre part atténuer le bruit du poussoir. Le poussoir ou le noyau plongeur ne comporte ainsi aucune surface d'impact metallique, de sorte que le fonctionnement de cette électrovalve double est relativement silencieux. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le demi-carter inferieur porte un potentiomètre d'asservissement, dont le curseur est accouplé au mouvement de l'organe de réglage du servomoteur. Cette intégration du potentiomètre d'asservissement avec le servomoteur présente de nouveaux avantages en permettant la suppression de pièces détachees supplémentaires et de moyens de fixation du potentiomètre d'asservissement. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le support du potentiomètre d'asservissement est constitué par une languette en saillie sur le demi-carter inférieur. Selon une autre caracteristique de l'invention, la languette et le demi-carter inférieur forment une seule pièce. Le support du potentiomètre d'asservissement est ainsi réalisé sous forme d'une languette en saillie vers le bas sur le demi-carter, avec lequel elle constitue une seule pièce. Un degré élevé d'intégration du servomoteur est ainsi également obtenu, car cette languette est déjà une pièce du potentiomètre, sur laquelle les autres pièces détachées de ce dernier sont simplement montees. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la languette support du potentiomètre est reliée par une articulation au demi-carter inférieur. Cette disposition permet au potentiomètre de suivre d'éventuels mouvements angulaires de l'organe de réglage et garantit ainsi un asservissement fonctionnel sur de la valeur instantante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est la coupe du servomoteur à dépression avec une électrovalve double; la figure 2 est la vue de dessus du servomoteur à dépression selon figure 1; la figure 3 est la coupe du servomoteur à dépression suivant l'axe III-III de la figure 2; et la figure 4 représente le servomoteur à dépression avec électrovalve double et potentiomètre d'asservissement intégré. La figure 1 est la coupe du servomoteur à dépression avec électrovalve double intégrée, les deux électrovalves étant visibles sur cette coupe. Le servomoteur à dépression est constitue par un carter, forme par deux demi-carters 1 et 2 assemblés par des clips, une membrane roulante 5 étant encastree dans le plan de joint des deux demicarters 1 et 2. Cette membrane roulante 5 est chargée par un ressort de compression 6, qui prend appui d'une part sur le demi-carter supérieur 1 et d'autre part sur le piston 3, reposant sur la membrane roulante 5 et relié à l'organe de réglage 4. Le demi-carter supérieur 1 et la membrane roulante 5 forment le piston 3 une enceinte à dépression étanche, qui est aerée ou purgée par l'électrovalve double 7.La dépression peut provenir d'une source quelconque, mais de préference des conduites d'aspiration du moteur à combustion d'un véhicule. L'electrovalve double 7 est constituée par deux électrovalves rigoureusement identiques, comprenant les mêmes pièces détachées et réunies en une unité constructive par un corps 12, 13. Chaque électrovalve est constituée par une carcasse 8, 9, une bobine 10, 11 et un noyau plongeur 14, 15 qui porte un clapet 16, 17 et présente du côte opposé une fente 18, 19 pour le passage de l'air. Un ressort de compression 20 applique les noyaux plongeurs 14, 15 et leurs clapets 16, 17 sur les sièges rapportés 24 et 25 quand les bobines 10 et 11 ne sont pas parcourues par un courant. Les deux carcasses 8 et 9 sont assemblées par un corps, dont une culasse 12 en U comprend une plaque de fixation 13 avec des pattes 12a et 12b.Deux orifices de passage 22 et 23 sont prévus dans la plaque inferieure de culasse 12 pour l'aération et la purge de l'enceinte à dépression. Des joints toriques 26 et 27 sont disposés concentriquement à ces orifices de passage 22 et 23 pour limiter la course des poussoirs 14 et 15 et atténuer leur bruit. Le demi-carter supérieur 1 presente des alésages etages 28 et 29, qui se prolongent par les alésages des tubulures 30 et 31, reliées à une source de dépression ou à l'atmosphère. Les sièges rapportes 24 et 25, dans un matériau élastique et amortisseur, sont emmanchés dans les alésages étagés 28 et 29.Ces derniers contiennent par ailleurs les douilles de guidage 8a et 9a prolongées des deux carcasses 8 et 9, qui sont appliquées sur les sièges rapportés 24 et 25 pour assurer leur étan chiite. Une étanchéité des douilles de guidage 8a et 9a prolongées est ainsi assurée par rapport au demi-carter supérieur 1. Les bobines 10 et 11 des deux électrovalves comportent chacune deux prises non représentées, qui sont reliées à des broches de contact 32, 33, 34 et 35 montées dans le demi-carter supérieur 1, comme le montre notamment le plan de la figure 2. Les flèches sur cette dernière indiquent l'affectation des broches de contact aux électrovalves.Les broches de contact 32 et 33 appartiennent à la tubulure 31 et à l'électrovalve correspondante, tandis que les broches de contact 34 et 35 appartiennent à la tubulure.30. Quatre oeillets de fixation sont en outre visibles sur la figure 2, un seul étant identifié par le repère 37. La figure 3 représente une coupe différente du servomoteur à dépression, suivant l'axe III-III de la figure 2. Elle illustre la fixation de l'électrovalve double 7 sur le demi-carter supérieur 1. La plaque de fixation 13 présente des oeillets de fixation 39, qui permettent le montage de l'électrovalve double 7 sur le demi-carter supérieur 1 à l'aide de vis 38. Il va de soi que ce montage peut aussi être effectué d'une façon différente. La figure 3 représente en outre la broche de contact 33, qui traverse le fond du demi-carter supérieur 1 et dont l'extrémité 36 située dans l'enceinte à dépression est rabattue. Cette surface de contact 36 peut être reliée de façon appropriée et non représentée à la prise correspondante des bobines. La figure 4 représente une variation de l'invention, dans laquelle le servomoteur à dépression 40 comprend un potentiomètre d'asservissement 47 intégré. Le servomoteur à dépression 40 comprend les mêmes pièces détachées que sur les figures 1 à 3, et notamment la même électrovalve double représentée masquée. Il est constitué par un demicarter supérieur 41 et un demi-carter inférieur t2, entre lesquels est dispose la membrane roulante 45, sur laquelle repose le piston 43 chargé par le ressort de compression 46. Le piston 43 est prolongé par l'organe de reglage, réalisé sous forme de tige 44 de piston. Une languette 48, en saillie vers le bas, se raccorde au demi-carter inférieur 42, avec lequel elle forme une seule pièce; cette pièce est avantageusement réalisée en matière plastique injectée, comme le demicarter supérieur 41.Dans l'exemple représenté, la languette 48 constitue une pièce du potentiomètre d'asservissement 47, à savoir sa plaque de base, qui porte les bandes conductrices 49 avec leurs broches 50 et 51. Le potentiomètre d'asservissement 47 comprend en outre la plaque de couverture 52, qui est munie d'une fente 53 dans laquelle coulisse le curseur 54 avec son axe 55. L'axe 55 du curseur est enfin logé dans une ouverture 56 appropriee, permettant de faibles mouvements angulaires,de sorte que le mouvement de l'organe de réglage 44 peut être ramené directement sur le potentiomètre d'asservissement et par suite électriquement sur un régulateur approprié, par les broches 50 et 51.Selon une autre caractéristique de l'invention, la languette 48 n est pas reliée rigidement au demi-carter inférieur 42, mais par I'interrr.ediaire d'une articulation 57, qui peut être constituée de façon connue par une réduction de section en ce point. Cette articulation 57 permet au potentiomètre d'asservissement 47 d'éventuels mouvements angulaires de l'organe de réglage 54 et par suite de garantir un asservissement parfait du mouvement longitudinal de l'organe de réglage 44. Le fonctionnement du servomoteur à dépression est le suivant. Une tubulure, telle que la tubulure 30, est reliée à l'atmosphère et la tubulure 31 à une source de dépression. Un étrangleur peut etre prévu de façon connue dans les canalisations de raccordement pour amortir le mouvement de réglage. Lorsque la bobine 11 est parcourue par un courant, à partir de la position de l'organe de réglage 4 représentée sur la figure 1, le noyau plongeur 15 est attiré vers le bas, contre la pression exercée par le ressort 21, et le clapet 17 se soulève sur le siège rapporté 25.La source de dépression est ainsi reliée par la tubulure 31 et l'orifice de passage 23 à l'enceinte à dépression, entre le demi-carter supérieur 1 et la membrane roulante 5, c'est-à-dire que l'enceinte à dépression est purgée, ce qui correspond à un mouvement de l'organe de réglage 4 vers le haut sur la figure 1. Ce mouvement ascendant se poursuit jusqu'à ce que la valve 17, 25 s'ouvre. Lorsque le passage d'un courant dans la bobine 11 est interrompu, le ressort de compression 21 applique de nouveau le clapet 17 sur le siège rapporté 25. L'enceinte à dépression est ainsi étanche par rapport à l'extérieur et l'organe de réglage 4 conserve la position qu'il occupait. Pour poursuivre son déplacement vers le haut, la bobine 11 est de nouveau excitée et le cycle décrit se répète.Pour amener par contre l'organe de réglage dans une position plus basse, la bobine 10 est excitée, de sorte que le noyau plongeur 14 est attiré vers le bas avec son poussoir 16, contre la pression exercée par le ressort 20. L'enceinte à dépression est ainsi reliée à l'atmosphère et peut etre aérée. Le passage de l'air s'effectue dans les deux électro- valves entre le noyau plongeur 14, 15 et la paroi intérieure des douilles de guidage 8a, 9a, et par la fente 18, 19 prévue à la base du noyau plongeur 14, 15. Le fonctionnement des deux électrovalves est donc absolument identique; elles ferment ainsi les tubulures 30, 31 en l'absence de courant et assurent par suite l'étanchéité de l'enceinte à dépression par rapport à l'extérieur.L'organe de réglage 4 conserve donc sa position en l'absence de courant dans l'électrovalve; aucune énergie n'est ainsi consommée. Aucune dépression n'est nécessaire pour une correction de l'organe de réglage 4, tant que la valeur de consigne de sa position n'est pas modifiée, ce qui se traduit par une économie d' énergie. Le servomoteur à dépression selon les figures 1 à 4 est particulièrement avantageux dans les équipements de chauffage et de climatisation de véhicules. La dépression est prélevée dans ce cas dans les conduites d'aspiration du moteur à combustion. La réduction de cette prise de dépression dans le cas du servomoteur selon l'invention améliore les conditions de fonctionnement du moteur à combustion. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées 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. Servomoteur à dépression et à simple effet, comprenant une membrane portant un organe de réglage et chargée par un ressort et la dépression, ainsi que deux électrovalves qui commandent la purge et l'aération, ledit servomoteur étant caractérisé en ce que a) le servomoteur est logé dans un carter en deux parties (1, 2), qui sont solidarisées avec encastrement de la membrane roulante (5); b) le demi-carter supérieur (1) forme avec la membrane roulante (5) une enceinte étanche à dépression et porte deux tublures (30, 31); et c) une electrovalve double, réalisée sous forme d'une unité construc tive (7), est fixée dans l'enceinte à dépression, sur le demi carter supérieur (1), la première électrovalve etant affectée à la première tubulure (30) et la seconde électrovalve à la seconde tubulure (31). 2. Servomoteur à dépression selon revendication 1, caractérisé en ce que les électrovalves présentent la même constitution et les mêmes pièces détachées (8, 10, 14, 16, 24; 9, 11, 15, 17, 25), et sont réunies par un corps (12, 12a, 12b, 13). 3. Servomoteur à dépression selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les noyaux plongeurs (14, 15) des électrovalves sont réalisés sous forme de poussoirs portant chacun un clapet (16, 17), auquel correspond un siège rapporté (24, 25) dans un matériau d'amortissement et d'étanchéité. 4. Servomoteur à dépression selon revendication 3, caractérise en ce que les sièges rapportes (24, 25) sont logés chacun dans un alésage etage (28, 29), se raccordant à une tubulure (30, 31) et contenant simultanément la douille de guidage prolongee (8a, 9a) d'une carcasse de bobine (8, 9) pour la réalisation d'un siège étanche. 5. Servomoteur à dépression selon une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les poussoirs (14, 15) sont coaxiaux aux tubulures (30, 31). 6. Servomoteur à dépression selon une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la plaque de base inférieure (12) comprend des orifices de passage (22,- 23), concentriques à des joints d'étan chéité (26, 27), pour limitation de la course et amortissement des poussoirs (14, 15). 7. Servomoteur à dépression selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le demi-carter inférieur (2) porte un potentiometre d'asservissement (47), parallèle au déplacement de l'organe de réglage (4), ou un support (48) dudit potentiomètre (47), dont le curseur (54) est accouplé au mouvement de l'organe de réglage (44). 8. Servomoteur à dépression selon revendication 7, caractérisé en ce que le support (48) du potentiomètre d'asservissement (47) est constitué par une languette en saillie sur le demi-carter inférieur (42). 9. Servomoteur à dépression selon revendication 8, caractérisé en ce que la languette (48) et le demi-carter inférieur (42) forment une seule pièce. 10. Servomoteur à dépression selon une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le support (48) est relié par une articulation (57) au demi-carter inférieur (42).