Brevet FR2496028A1 — publié le 19820618

L'invention concerne une soupape de commande de pression pour installations de freinage hydraulique de véhicules automobiles, dans laquelle la pièce obturatrice est portée par un piston de commande qui, par une extrémité, est guidé au travers d'un joint d'étanchéité annulaire, dans un alésage du carter avantageusement relié à l'atmo- sphère, et qui, à son autre extrémité, porte une plaque d'appui solli- citée par un ressort, le siège de cette soupape étant une partie d'un corps annulaire qui est maintenu par un corps tubulaire entourant le piston de commande et fixé au boîtier, ce corps annulaire formant, entre lui-même et le corps tubulaire, un trajet de retour avec la soupape de retenue ouvrant dans la direction allant de la chambre de sortie à la chambre d'entrée, le joint d'étanchéité annulaire étant au contact d'un épaulement du boîtier et le corps annulaire étant au contact d'un collet intérieur du corps tubulaire. Une soupape de commande de pression de ce genre a déjà été proposée (demande de brevet français 81 16355 déposée le 27 août 1981 par la demanderesse et intitulde "Régulateur de pression pour installa- tions de freinage hydraulique). Cette construction présente l'avantage qu'il y a un ensemble-soupape préfabriqué qui peut être monté ensuite dans des boîtiers -quelconques. Comme le diamètre des îléments d'étanchéité est petit, les forces de frottement contre ceux-ci sont réduites. Comme le ressort est accessible de l'extérieur, le réglage peut aussi être effectue commodément. En outre, l'encombrement axial est moindre que dans les autres soupapes de commande de pression connues (par exemple, par la demande de brevet allemand DE-AS 15 80 148), dans lesquelles les pièces de la soupape doivent être montées dans un alésage du boîtier de soupape, et le ressort est agencé entre le joint d'étanchéité annulaire et le siège de la soupape et possède à peu près le même diamètre que ces éléments. L'invention a pour objet de parvenir à une soupape de commande de pression du genre mentionné au début, capable d'être réalisée avec un encombrement axial très réduit. Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait que le corps annulaire et le joint d'étanchéité annulaire sont agencés à proximité l'un de l'autre en laissant subsister des canaux radiaux. Dans cette construction, le siège de la soupape est rapproché à proximité immédiate du joint d'étanchéité annulaire, ce qui a pour effet que la longueur axiale de la soupape est très notablement réduite par rapport à celle des constructions connues. En outre, le piston de commande est plus court et donc mieux supporte. Pour le passage du fluide de pression, il suffit de canaux relativement petits qui n'ont aucune influence sensible sur la longueur axiale. De plus, l'étroite proximité du joint d'étanchéité annulaire et du corps annulaire permet de les arrêter axialement contre des parties solidaires du bottier, sans avoir à prendre des dispositions supplDmentaires. Le corps annulaire peut présenter un anneau élastique profilé constituant le siège tout aussi bien que la pièce obturatrice de la soupape de retenue. Cela simplifie la fabrication. En outre, l'anneau profilé peut être réalisé d'un seul tenant avec le joint d'étanchéité annulaire. Cela aboutit à une simplification encore plus grande de la fabrication et à une longueur axiale exception- nellement faible. Par ailleurs, l'ensemble "anneau profile-joint d'étanchéité annulaire" peut, globalement, être arrêté axialement entre l'épaulement du bottier et le collet intérieur du corps tubulaire. Il sera souvent opportun que le corps annulaire comporte, en plus de l'anneau élastique profilé, du c8té non en regard du siège, un anneau d'appui rigide; Un tel anneau d'appui empêche que les éléments élastiques soient trop fortement comprimés en direction axiale. Si l'anneau profilé élastique et le joint d'étanchéité annulaire sont en contact mutuel direct, l'anneau d'appui est alors agence, avec du jeu, entre deux autres surfaces tournées l'une vers l'autre qui appartiennent à l'anneau profilé et au joint d'étanchéité annulaire. Le jeu autorise un certain dibattement axial des pièces élastiques précitees, mais empêche une compression exagérée. Les canaux radiaux peuvent être constitués par des évidements dans l'anneau élastique profilé, ou bien, si l'anneau d'appui est agence entre l'anneau élastique profilé et le joint d'étanchéité annulaire, par des évidements dans l'anneau d'appui. Dans une forme de réalisation, le corps annulaire est immo- bilisé axialement par le collet intérieur du corps tubulaire et par une surface frontale du boîtier. Il est aussi possible que le corps annulaire soit immobilisé axialement par le collet intérieur du corps tubulaire et par la surface frontale du joint d'gtanchiité annulaire. Inversement, le joint d'étanchéité annulaire peut être immobilisé axia- lement par l'épaulement du bottier et par la surface frontale du corps annulaire. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints ou: - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation d'ui;e soupape de commande de pression selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une variante; - la figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une autre variante; et - la figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une quatrième forme de réalisation de l'invention. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, une soupape de commande ou de régulation de pression I est montée, en tant que module, dans la chambre intérieure 2 d'une partie 3 d'une installation de freinage d'un véhicule automobile. Faisant office de boîtier de la soupape, un organe à visser 4 présente, comme entrée 5, un trou filet& dans lequel on peut visser une conduite d'entrée qui, en règle générale, vient du maîtrecylindre. La pièce ou partie 3 possèdeen outre, une sortie 6. L'entrée est reliée, par un canal 7, à une chambre 8 qui est formée entre le bottier 4 et un corps tubulaire 9 solidaire de ce boîtier. Un autre canal 10 relie un alésage Il du bottier à l'atmo- sphère, au-delà du filetage 12. Dans cet alésage, est guidé un piston de commande 13 dont l'étanchéité est assurée par un joint d'étan- chéité 14. A son extrémité libre, le piston de commande 13 porte une plaqale d'appui 15 sur laquelle s'appuie un ressort 16 qui est agencé à l'extérieur du corps tubulaire 9 et dont l'autre extrémité est au contact du boîtier 4. Le piston de commande porte en outre une pièce obturatrice 17 qui coopère avec la surface frontale 18 d'un anneau élastique profilé 19 servant de siège de soupape. Avec un anneau d'appui 20 fait de matière plastique, cet anneau élastique profilé 19 constitue un corps annulaire 21. En outre, avec le corps tubulaire 9, l'anneau élastique profilé délimite un trajet de retour 22 sur lequel une lèvre 23 constitue, en combinaisor avec le corps tubulaire 9, une soupape de retenue. L'anneau d'appui 20 présente des canaux radiaux 24 et délimite, entre lui-même et le piston de commande 13, un canal axial 25. Par ces canaux, la chambre d'entrée 8 est reliée à la zone de la soupape et, lorsque la soupape est ouverte, à la sortie 6. L'anneau profilé 19 et le joint annulaire 14 sont formés d'un seul tenant. Les canaux 24 traversent des bras radiaux 26 de l'anneau d'appui 20, bras qui passent eux-mêmes par des trous dans l'ensemble "anneau profilé- joint d'étanchéité annulaire". La position axiale du corps annulaire 2. est fixée par le fait que l'anneau profilé 19 est appliqué contre le collet 27 du corps annulaire 9 et que les bras radiaux 26 de l'anneau d'appui 20 sont au contact d'une surface frontale 28 du boîtier 4. La position axiale du joint d'étanchéité annulaire 14 est fixée par le fait que celui-ci est en contact avec, d'un côté, un épaulement 29 du boîtier 4 et, de l'autre côté, l'anneau d'appui 20. Cette immobilisation axiale serait encore réalisée si le joint d'étanchéité annulaire 14 et l'anneau profilé 19 étaient non pas fabriques d'une seule pièce mais séparés par un collet appartenant à l'anneau d'appui 20 ec traversé par les canaux radiaux 24. i5 Si, en fonctionnement, du fluide de pression est amené par lentrée 5, ce fluide parvient alors, sans obstacle, à la sortie 6 en passant par la soupape. Si, la pression d'entrée croissant, une pression prédéterminée est dépassée, la soupape se ferme contre la force du ressort 16: la pièce obturatrice 17 vient s'appliquer contre le siège 18. Alors, la pression d'entrée n'agit plus qu'à l'intérieur d'une étroite bande annulaire à l'intérieur du siège 18,tandis que la pression de sortie est active sur toute la surface de la pièce obtura- trice 17. La soupape a maintenant pour effet que, dans le cas d'un autre accroissement de la pression côté entrée, il y a un accroissement réduit de la pression à la sortie 6, la réduction correspondant au rapport des surfaces du piston de commande 13. Si la pression d'entrée descend en dessous de la pression de sortie, la lèvre 23 se décolle du corps tubulaire 9. Le canal de retour 22 qui est alors ouvert permet la décroissance de la pression dans la chambre de sortie et dans les appareils raccordés à celle-ci. On peut voir que la soupape de commande de pression possède une très faible longueur axiale. Elle peut aussi être montée très facilement. Le corps tubulaire 9 est préfabriqué et son extrémité 27 est terminée, avant le montage. L'équipement de ce corps avec les organes d'étanchéité 19 s'effectue par l'extrémité ouverte dont la firatlon à l'organe à visser 4 a lieu ultérieurement, par exemple, par matage. Ensuite, on monte le ressort 16, et, au moyen de la plaque d'appui 15, on le comprime jusqu'à la précontrainte désirée et l'on fixe cette plaque d'appui au piston de commande 13. Pour la forme de réalisation selon la figure 2, les parties identiques sont désignées par des références identiques, et les parties modifiées sont désignées par des références augmentées de 100. Dans ce cas aussi, l'anneau profilé 119 et le joint d'étanchéité annulaire114 sont réalisés d'un seul tenant. Toutefois, les canaux radiaux 124 se trouvent directement incorporés dans cet ensemble. L'anneau d'appui 120 est agencé, avec du jeu, entre deux surfaces 130 et 131, tournées l'une vers l'autre, qui appartiennent respectivement à l'anneau profilé 119 et au joint d'étanchéité annulaire 114. En outre, pour réduire le frottement, cet anneau d'appui 120 porte, sur son côté intérieur, une garniture textile 132. Le fonctionnement de la soupape, constituée par la pièce obturatrice 17 et le siège 18, est identique à celui correspondant à la figure 1. Toutefois, pour ouvrir le trajet de retour 122, la soupape de retenue opère de façon telle qu'en cas de surpression côté sortie l'anneau profilé 119 se décolle du collet 127. L'ensemble constitué par l'anneau profilé 119 et le joint d'étanchéité annulaire 114 est arrêté axialement par le fait qu'il est maintenu entre le collet intérieur 127 et un épaulement 129 du boîtier. Pour la forme de réalisation selon la figure 3, les parties identiques à celles de la figure 1 sont désignées par des références identiques, et les parties modifiées sont désignées par des références augmentées de 200. Là encore, le joint d'étanchéité annulaire 214 et l'anneau profilé 219 constituent un ensemble qui est traversé par des canaux radiaux 224. Faisant office d'anneau d'appui, une douille 220 est agencée, avec jeu, entre des surfaces 230 et 231,tournées l'une vers l'autre, qui appartiennent respectivement à l'anneau profilé 219 et au joint d'étanchéité annulaire 214. L'arrêt axial correspond à celui selon la figure 2. La fonction de la soupape, pour ce qui est de son rôle de soupape de retenue, correspond à celle selon la figure 1. Pour la forme de réalisation selon la figure 4, les parties identiques à des parties de la figure 1 sont désignées par des références identiques, et les parties modifiées sont désignées par des références augmentées de 300. Dans cette forme de réalisation, le joint d'étanchéité annulaire 314 est fabriqué séparément du corps annulaire 321 qui, ici, est simplement constitué de l'anneau profilé 319. Les canaux radiaux 324 sont constitués par des encoches de l'anneau profilé 319. Ce dernier est arrêté axialement entre le collet inté- rieur 327 et une surface frontale 328 du boîtier. Le joint d'étanchéité annulaire 314 est arrêté axialemeant par un épaulement 329 du bottier et par la face frontale 333 de l'anneau profilé 319. Le fonctionnement de cette soupape de commande correspond à celui de toutes les formes de réalisation décrites plus haut et la fonction de soupape de retenue correspond à celle selon la figure 2. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. IM#024 REVENDICATIONS 1. Soupape de commande de pression pour installations de freinage hydraulique de véhicules automobiles, dans laquelle la pièce obturatrice est portée par un piston de commande qui, par une extrémité, est guidé au travers d'un joint d'étanchéité annulaire, dans un alésage du carter avantageusement relié à l'atmosphère, et qui, à son autre extrémité, porte une plaque d'appui sollicitée par un ressert, le siège de cette soupape étant une partie d'un corps annulaire qui est maintenu par un corps tubulaire entourant le piston de commande et fixé au boîtier, ce corps annulaire formant, entre lui-même et le corps tubulaire, un trajet de retour avec soupape de retenue ouvrant dans la direction allant de la chambre de sortie à la chambre d'entrée, le joint d'étanchéité annulaire étant au contact d'un épaulement du boîtier et le corps annulaire étant au contact d'un collet intérieur du corps tubulaire, cette soupape étant caractérisee en ce que le corps annulaire (21, 121, 221, 321) et le joint d'étanchéité annulaire (14, 114, 214, 314) sont agences à proximité l'un de l'autre en laissant subsister des canaux radiaux (24, 124, 224, 324). 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps annulaire (21, 121, 221, 321) présente un anneau élastique profilé (19, 119, 219, 319) qui constitue aussi bien le siège (18) que la pièce.obturatrice (23, 223) de la soupape de retenue. 3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'anneau profilé (19, 119, 219) est réalisé d'un seul tenant avec le joint d'étanchéité annulaire (14, 114, 214). 4. Soupape selon l'une des revendications 2 ou 3, caracté- risée en ce que lz corps annulaire (21, 121, 221) comporte, ú. plus de l'anneau élastique profilé (19, 119, 219), du côté non en regard du siège (18), un anneau d'appui rigide (20, 120, 220). 5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que, l'anneau élastique profilé (119, 219) et le joint d'étanchéité annulaire (114, 214) étant mutuellement adjacents, l'anneau d'appui (120, 220) est disposé avec du jeu entre deux autres surfaces (130, 230, 131, 231) tournées l'une vers l'autre qui appartiennent à l'anneau profilé et au joint d'étanchéité annulaire. 6. Soupape selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les canaux radiaux (124, 224, 324) sont constitués par des évidements dans l'anneau élastique profilé (119, 219, 319). 7. Soupape selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisee en ce que, l'anneau d'appui (20) étant agence entre l'anneau élastique profile (19) et le joint d'étanchéité annulaire (14), les canaux radiaux (24) sont constitues par des évidements dans l'anneau d'appui. 8. Soupape selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisee en ce que le corps annulaire (21, 321) est immobilisé axialement par le collet intérieur (27, 327) du corps tubulaire et par une surface frontale (28, 328) du bottier. 9. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractéris8e en ce que le corps annulaire (121, 221) est immobilisé axialement par le collet intérieur (127, 227) du corps tubulaire et par la surface frontale du joint d'étanchéité annulaire (114, 214). 10. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, caractgris8e en ce que le joint d'étanchéité annulaire (314) est immobilisé axialement par l'épaulement (329) du boîtier et par la surface frontale (33) du corps annulaire (321).