Brevet FR2543252A1 — publié le 19840928

ELECTROVALVE A TROIS VOIES L'invention se rapporte à une electrovalve à trois voies et trois positions, offrant une structure gé- nérale à symétrie de révolution autour d'un axe et compor- tant une armature magnétique mobile en translation suivant cet axe sous l'action d'une bobine électromagnétique et d'un ressort de rappel, cette armature étant creuse et comportant intérieurement deux clapets situés sur ledit axe, mobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'armature, écartés l'un de l'autre par un ressort et munis de brides par l'intermédiaire desquelles ils peuvent être déplacés par l'armature mobile vis-à-vis de sièges respes- tifs fixes qu'ils sont susceptibles d'obturer Comme par exemple dans la demande de brevet FR-A 2 259 303 Dans des électrovalves connues de ce genre, l'ar- mature mobile pousse chacun des clapets dans sa position d'obturation directement par sa bride Il en résulte que tout défaut d'usinage ou de montage de ces éléments peut- être cause d'un désalignement angulaire du clapet, qui ne se présente alors pas rigoureusement en face du siège qu'il doit obturer, de sorte qu'il y a risque d'obturation défec- tueuse et, par suite de fuite du fluide(pneumatique ou hydraulique) appliqué à l'électrovalve Par ailleurs, un tel mode d'action de l'armature sur les clapets nécessite de prévoir, entre les brides des clapets, une entretoise tubulaire solidaire de l'armature, cette entretoise coopérant avec l'une ou l'autre des brides pour transmettre au clapet correspondant la force de poussée de l'armature mobile en direction du siège de celui-ci Une telle disposition complique le montage des clapets dans l'armature mobile Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention a pour objet une électrovalve du genre défini ci-dessus, dans laquelle l'armature mobile actionne chaque clapet, pour l'appliquer sur son siège respectifs, par l'intermédiaire de la bride de l'autre clapet et d'une entretoise disposée entre les clapets, cette entretoise venant s'appuyer avec contact ponctuel sur l'extrémité interne de l'un des clapets Ce contact ponctuel évite toute position oblique indésirable de l'un ou l'autre clapet lorsqu'il vient se présenter devant son siège pour en réaliser l'obturation Au contraire, chaque clapet ne peut que conserver un alignement précis face à son siège Il convient que le contact ponctuel précité ait lieu en un point situé sensiblement sur l'axe de symétrie de l'électro- valve. L'entretoise peut être constituée par une pièce indépendante librement interposée entre les clapets Cette entretoise, conçue pour venir s'appuyer avec un contact ponctuel sur l'un des clapets, peut encore être rendue solidaire de l'autre clapet, soit fixée à-celui-ci, soit faisant corps avec lui. Avantageusement le contact ponctuel est réalisé entre une surface plane perpendiculaire à l'axe de symétrie et une surface bombée appartenant l'une au clapet et l'autre à l'entretoise De préférence, cette surface bom- bée appartient à l'entretoise et la surface plane au cla- pet, cette dernière pouvant alors être constituée par la face terminale de la bride de ce clapet La surface bombée est avantageusement formée par une bille sphérique Dans ce cas, lorsque les organes d'obturation des clapets sont constitués par des billes, ces billes et la bille de con- tact ponctuel, alignées sur l'axe de symétrie, peuvent être identiques. 3 o La disposition selon l'invention permet de pré- voir que les clapets soient retenus dans l'armature mobile par simple interposition de l'ensemble de leurs brides entre une paire de bagues de guidage des clapets, seule l'une de ces bagues étant fixée de manière démontable dans l'armature mobile Cela conduit à un mode de montage par- ticulièrement aisé des clapets dans l'armature mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure l représente en coupe axiale une élec- trovalve selon l'invention. Lesfigures 2 àâ 4 représentent schématiquement les trois positions de fonctionnement de l'électrovalve de la figure 1. L'électrovalve à trois voies représentée à la fi- gure 1, dont la structure générale présente une symétrie de révolution autour d'un axe 1, comporte, dans un bottier 2, une bobine électromagnétique 3 capable de faire se dépla- cer en translation suivant l'axe 1 une armature mobile 4. Celle-ci est creuse et comporte intérieurement des bagues de guidage 4 a, 4 b'dans lesquelles peuvent coulisser respec- tivement deux clapets 56 a, 56 b constitués par des pièces cy- lindriques 5 a, 5 b portant à leur extrémité extérieure des billes 6 a, 6 b dont chacune peut venir obturer un siège res- pectif 7 a, 7 b, ces sièges apparaissant aux extrémités inter- nes de tubulures 8 a, 8 b montrés coaxialement à l'axe 1 dans des flasques d'extrémités 2 a, 2 b du boîtier 2 Suivant celle des trois positions que prend l'armature mobile 4, chaque tubulure 8 a, 8 b peut être soit obturée, soit reliée à une troisième tubulure 9 (par l'intermédiaire de passages prévus à cet effet autour et à travers l'armature mobile 4). L'armature mobile 4 est sollicitée vers la gauche (suivant la représentation de la figure 1) par un ressort de rappel 10, tandis que la bobine 3, excitée par un-courant électrique, la sollicite vers la droite Les pièces cylin- driques 5 a, 5 b comportent, à leur extrémité la plus proche du centre de l'armature 4, une bride lia, llb dont chacune peut coopérer avec la bague de guidage 4 a, 4 b respective. Les pièces 5 a, 5 b et par suite leurs billes 6 a, 6 b sont écartées mutuellement par un ressort de compression 12 in- terposé entre les brides lia, 11 b. La pièce 5 a se prolonge, au delà de sa bride lia, par une entretoise 13 solidaire de ladite bride, qui porte à son extrémité une bille 14 susceptible de venir en contact ponctuel avec le centre C de la bride llb de l'autre pièce b, ce point étant situé sensiblement sur l'axe 1. Le fonctionnement de l'électrovalve va maintenant être expliqué à ltaide des figures schématiques 2 à 4 Lor- sque la bobine 3 (non représentée sur ces figures) n'est pas excitée, l'armature mobile est repoussée à gauche par le ressort 10 dans sa position de repos, définie par la venue en butée de la bague de guidage 4 b sur la bride 11 b du cla- pet 56 b, de cette bride 11 b sur la bille 14 appartenant à l'entretoise 13 et de la bille 6 a appartenant au clapet 56 a sur son siège la, tandis qu'en même temps le clapet 56 b se trouve tiré vers la gauche par sa bride 11 b, de sorte que la bille 6 b de ce clapet est écartée de son siège lb La tubu- lure 8 b est alors reliée à la tubulure 9 (non représentée), la tubulure 8 a étant obturée Afin d'éviter tout collage in- tempestif de l'armature 4, le dimensionnement des pièces est calculé de manière qu'il subsiste dans cette première posi- tion extrême un entrefer 15 non nul entre l'armature 4 et le flasque de gauche 2 a Dans cette position, le ressort 12, - moins fort que le ressort 10, se trouve comprimé par ce der- nier entre les brides lia et 11 b. Lorsqu'on soumet la bobine 3 à une demi-excita- tion, elle fait se déplacer l'armature 4 vers la droite dans une position intermédiaire d'équilibre à l'encontre de la force du ressort 10 légèrement comprimé Dans cette position (fig 3) la bride lia est butée sur la bague de guidage 4 a tandis que la bride llb reste dégagée de la bague de guidage 4 b Le ressort 12 se met en extension et applique les billes 6 a, 6 b sur leurs sièges 7 a, 7 b, tandis que la bille 14 quit- te la bride 11 b Les deux tubulures 8 a et 8 b sont alors ob- turées. Si l'on applique à la bobine 3 sa pleine excita- tion, elle déplace l'armature 4 vers la droite, avec compres- sion du ressort 12, jusque dans sa seconde position extrême (fig 4)-définie par la venue en butée de la bague de gui- dage 4 a sur la bride lia du clapet 56 a, et de la bille 14 appartenant à l'entretoise 13 sur la bride 11 b du clapet 56 b, la bille 6 b de ce dernier venant obturer la tubulure 8 b, tandis que la tubulure 8 a est mise en communication avec la tubulure 9 Les éléments sont dimensionnés pour qu'ici aussi demeure un entrefer 16 non nul, entre l'armature 4 et le flasque de droite 2 b. On constate que, pour venir dans leur position respective d'obturation, les clapets 56 a, 56 b sont poussés, du fait du déplacement de l'armature 4, par l'intermédiaire non pas de leur bride respective 11 a, 11 b, mais de la bille 14 en contact ponctuel avec la bride llb de la pièce 5 b (fi- gure 2 et 4), ce qui assure un alignement automatique des clapets 56 a, 56 b sur l'axe 1 et donc de leurs billes 6 a, 6 b sur les sièges 7 a, 7 b de celles-ci Cela assure à l'électro- valve un fonctionnement parfait et sans fuite en toutes cir- constances. De plus, la structure correspondante de l'équipage mobile formé par l'armature 4 et les clapets 56 a, 56 b pro- cure un assemblage très simple et aisé de celui-ôi Il suf- fit d'introduire le clapet 56 b dans la bague de guidage 4 b, qui fait corps avec l'armature 4, puis le clapet 56 a après interposition du ressort 12, et enfin de visser dans l'arma- ture 4 la bague de guidage '4 a grâce à un filetage 17 prévu à cet effet. Une électrovalve telle que décrite trouve applica- tion par exemple dans les systèmes de freinage antipatinants pour véhicules automobiles La tubulure 9 étant raccordée à un cylindre de frein, la tubulure 8 b à la source de fluide. sous pression et la tubulure 8 a à la bâche du système ou à l'atmosphère, la première position de l'électrovalve corres- pond à une phase de freinage, la seconde position à une pha- se de relâchement du freinage et la position intermédiaire à une phase de maintien de la force de freinage existante. REVENDICATIONS 1 Electrovalve à trois voies et trois positions, offrant une structure générale à symétrie de révolution au- tour d'un axe ( 1) et comportant une armature magnétique ( 4) mobile en translation suivant cet axe sous l'action d'une bobine électromagnétique ( 3) et d'un ressort de rappel ( 10), cette armature étant creuse et comportant intérieurement deux clapets ( 56 a et 56 b)situés sur ledit axe, mobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'armature, écartés l'un de l'autre par un ressort ( 12) et munis de brides ( 11 a, 11 b) par l'intermédiaire desquelles ils peuvent être dépla- cés par l'armature mobile vis-à-vis de sièges respectifs fi- xes ( 7 a, 7 b) qu'ils sont susceptibles d'obturer, caractéri- sés par le fait que l'armature mobile ( 4) actionne chaque clapet ( 56 a, 56 b), pour l'appliquer sur son siège ( 7 a, 7 b) respectif, par l'intermédiaire de la bride ( 11 b, 11 a) de l'autre clapet ( 56 b, 56 a) et d'une entretoise ( 13) disposée entre les clapets, cette entretoise venant s'appuyer sur l'extrémité interne de l'un des clapets. 2 Electrovalve selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que l'appui de ladite entretoise ( 13) sur le clapet considéré est réalisée par le contact ponctuel en un point (C) situé sensiblement sur l'axe de symétrie de l'é- lectrovalve. 3 Electrovalve selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisée par le fait que l'entretoise ( 13) est constituée par une pièce indépendante librement interposée entre les clapets ( 56 a, 56 b). 4 Electrovalve selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisée par le fait que l'entretoise ( 13), venant s'ap- puyer sur l'un des clapets ( 56 b), est rendue solidaire de l'autre clapet ( 56 a). Electrovalve selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisée par le fait que le contact ponc- tuel est réalisé entre une surface plane perpendiculaire à l'axe de symétrie ( 1) et une surface bombée appartenant l'une au clapet ( 56 b) et l'autre à l'entretoise ( 13). 6 Electrovalve selon la revendication 5 caracté- risée par le fait que la surface bombée de contact appar- tient à l'entretoise ( 13) et la surface plane au clapet ( 56 b). 7 Electrovalve selon la revendication 5 ou 6, ca- ractérisée par le fait que la surface bombée est formée par une bille sphérique ( 14). 8 Electrovalve selon la revendication 7, dans la- quelle les organes d'obturation des clapets sont constitués par des billes, caractérisée par le fait que ces billes ( 6 a, 6 b) et la bille ( 14) de contact ponctuel, alignées sur l'axe de symétrie ( 1), sont identiques. 9 Electrovalve selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisée par le fait que les clapets ( 56 a, 56 b) sont retenus dans l'armature mobile ( 4) par simple in- terposition de l'ensemble de leurs brides ( 11 a, 11 b) entre une paire de bagues ( 4 a, 4 b) de guidage des clapets, seule l'une ( 4 a) de ces bagues étant fixée de manière démontable dans l'armature mobile ( 4).