Brevet FR2555775A1 — publié le 19850531

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement de deux soupapes pouvant être actionnées en interdépendance. Par exemple on peut citer à cet égard une soupape d'entrée et une soupape de sortie pour la commande du liquide de frein d'un cylindre de frein de roue d'un véhicule équipé d'un système anti-blocage. Ces soupapes doivent pouvoir fonctionner aussi rapidement que possible, en interdépendance et sans chevauchement, c'est-à-dire que la soupape de sortie normalement fermée doit être ouverte seulement lorsque la soupape d'entrée normalement ouverte est fermée. On connaît des soupapes actionnées piézoélec- triquement avec des temps d'actionnement inférieurs à 100 microsecondes et des forces de blocage allant jusqu'à 7000 Newtons, mais les courses sont faibles: environ 0,07 mm. Dans l'art antérieur, on a utilisé pour des soupapes d'entrée et de sortie des soupapes séparées comportant chacune un organe de manoeuvre électromagnétique ou piézoélectrique. L'invention a pour but de créer un dispositif d'actionnement pour deux soupapes pouvant être actionnées en interdépendance, ce dispositif assurant l'élimina- tion nécessaire de tout chevauchement, et comportant une course de manoeuvre suffisamment grande, tout en étant de fabrication simple et peu coûteuse. Ce problème est résolu selon l'invention, en ce qu'il est prévu, dans un carter commun aux deux soupapes, un organe d'actionnement, déplaçable par un organe de manoeuvre et qui s'applique sur le poussoir de la-première soupape, sur le poussoir de la seconde soupape, et sur un point d'appui solidaire du carter et non placé sur la ligne joignant les deux poussoirs de soupapes, les deux soupapes étant maintenues par des ressorts dans leur position de repos, en ce qu'il est prévu au voisinage du second poussoir de soupape un ressort de pression s'appuyant sur un plan solidaire du carter et sur l'organe d'actionnement et dont la force élastique est supérieure à celle des ressorts de soupape et en ce que l'organe de manoeuvre, qui agit sur l'organe d'actionnement à l'intérieur de la surface triangulaire déterminée par les trois points d'appui, peut faire basculer l'organe d'actionnement pendant une première course de manoeuvre autour d'un premier axe de rotation déterminé par le point d'appui solidaire du carter et par le ressort de pression en vue de l'actionnement de la première soupape contre la force du premier ressort de soupape, et peut pendant une seconde course de manoeuvre servant à l'actionnement de la seconde soupape quand la première soupape a été actionnée, basculer autour d'un second axe de rotation déterminé par le point d'appui solidaire du carter et par le premier poussoir de soupape actionné contre la force du ressort de pression. Un tel agencement permet l'actionnement des deux soupapes avec un seul organe de manoeuvre. On économise ainsi un organe de manoeuvre. En outre, la condition d'élimination du chevauchement des deux soupapes est satisfaite, car la seconde ne peut être actionnée que quand la première a atteint sa position de travail. Un autre avantage, qui est important notamment pour des organes piézoélectriques de ma- noeuvre, consiste en ce que l'amplification du déplace- ment entre l'organe de manoeuvre et le poussoir de soupape est importante, dans le rapport de 1 à 3 dans le cas d'une disposition géométrique o les points d'appui de l'organe d'actionnement forment un triangle équilatéral au centre duquel agit l'organe de manoeuvre, cela s'appliquant aussi bien à la première soupape qu'à la seconde. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limItatif1 en référence aux dessins annexes dans lesquels - les figures la à!c représentent schématiqn- ment un dispositif d'actionnement en mettant en évi- dence son fonctionnemînt, et - la figure 2 est une coupe d'un exemple de réalisation de l'invention. La figure la représente schématiquement une soupape d'entrée 1, ouverte en position de repos et une soupape de so-tie 2 fermee en position de repos, ies soupapes se composant d'un premier et d'un second piston 3, 4 qui sont maintenus dans leur position de repos par un premier et un second ressort de soupape 5, 6, et qui sont actionnés par l'inter- médiaire d'un premier et d'un second poussoir de sou- pape 7, 8. Les deux soupapes sont montées dans un carter commun, indiqué seulement schématiquement. Un organe d'actionnement 10 s'appuie sur les deux poussoirs 7, 8 et sur un point d'appui 9 solidaire du carter, de manière à définir ainsi les trois sommets d'un triangle équilatéral, cet organe d'actionnement étant représenté ici sous la forme d'un triangle A, B, C reliant les trois points d'appui. Pour assister le ressort de soupape 6, il est prévu, au voisinage du second poussoir de soupape 8, un ressort de pression 11 disposé entre un plan solidaire du carter et l'organe d'actionnement 10, qui agit au point D et dont la force élastique est supérieure à celle des deux ressorts de soupape 5 et 6. Au point central F du triangle ABC agit un organe de manoeuvre, cela étant ici symbolisé par une flèche. Le ressort de pression 11 pourrait également agir au point B; pour une représentation schématique plus claire, on a choisi sur le dessin le point D placé sur la droite de liaison B-C. Lorsque l'organe de manoeuvre se déplace vfers le bas, l'organe d'actionnement 10 est basculé autour de la droite C-D, le point A se déplaçant vers le bas jusqu'au point A', et la soupape d'entrée 1 est fermée. Cette position est représentée sur la figure lb. L'axe de rotation correspondant à la droite C-D est déterminé par le point fixe d'appui C et par le ressort de pression 11 plus puissant que le-ressort de soupape 5. Si l'organe de manoeuvre continue à se déplacer vers le bas, figure lc, l'axe de rotation est transféré sur la droite de liaison A'-C, car le point A' doit être considéré, à cause de la fermeture de la soupape d'entrée 1, également comme un point d'appui fixe. Maintenant le point B est déplacé vers le bas jusqu'au point B', et ainsi la soupape de sortie 2 est ouverte. Par suite de la disposition géométrique des points A, B et C selon les sommets d'un triangle équilatéral, et du fait que le point d'action F de l'organe de manoeuvre est situé au centre (ou au centre de gravité) de ce triangle, on obtient en même temps également un effet d'amplification du déplacement, c'est-à-dire un triplage de la course de déplacement des poussoirs de soupapes 7 et 8 par rap- port à la course de déplacement de l'organe de manoeuvre. Sur la figure 2, on a représenté en coupe un exemple de réalisation. Dans un carter à soupapes 12, il est prévu, entre une chambre supérieure 13 et une chambre inférieure 14, une soupape d'entrée 1 ouverte en position de repos, et comportant le premier piston de soupape 3 et le premier ressort de soupape 5, ainsi qu'une soupape de sortie 2 fermée en position de repos, et comportant le second piston de soupape 4 et le second ressort de soupape 6. Le fluide sous pression parvient d'un réservoir de stockage, non représenté, sous l'impulsion d'une pompe de refoulement, en passant par un conduit d'entrée , le siège 16 de la soupape d'entrée 1, ainsi que les conduits 17a et 17b menant aux chambres supérieure et inférieure 13, 14 pour s'écouler à partir de la chambre inférieure 14, par l'intermédiaire d'un conduit 18, jusqu'à un cylindre de pression, non représenté, par exemple d'un frein de roue. Ensuite, en particulier venant de la chambre supérieure ou inférieure 13, 14, le fluide revient en suivant le même parcours ou bien en passant par d'autres conduits 19a et i9b menant au siège 20 de la soupape de sortie 2 et, quand celle-ci est ouverte, pour revenir au réservoir de stockage par l'inter- médiaire d'un conduit de retour 21. Entre le conduit d'entrée 15 et la chambre inférieure 14, il est prévu un clapet anti-retour 22 par lequel la pression peut être établie dans un cylindre de pression, non repre- senté, quand la soupape d'entrée 1 n'est pas ouverte, pour une raison quelconque, et lorsqu'il n'existe aucune pression dans le conduit d'entrée 15. Dans la chambre supérieure 13, l'organe d'ac- tionnement 10 est disposé de telle sorte qu'il s'applique sur le point d'appui 9 solidaire du carter et agencé sous forme d'une bille dans sa position de repos repré- sentée, il est poussé par le premier piston de soupape 3, qui sert ici simultanément de poussoir de soupape, par l'intermédiaire du premier ressort de soupape 5 et du ressort de pression 11, contre une surface 23 portée par le carter. Le second poussoir 8 de la soupape de sortie ne s'applique pas, en position de repos, contre l'organe d'actionnement 10 mais il est légèrement espacé de celui-ci. Cela sera expliqué de façon plus détaillée dans la suite. Dans le carter 12, il est prévu, au-dessus de la chambre supérieure 13, un organe piézoélectrique de manoeuvre 24 qui s'applique, dans la condition non action- née, contre l'organe d'actionnement 10 se trouvant dans la position de repos. Pour une meilleure comparaison avec la figure 1, on a indiqué à nouveau sur la figure 2 les points A, B, C, D et F. Le mode de fonctionnement du dispositif a déjà été décrit de façon détaillée ci-dessus (description des figures la, lb, et lc). Le volume intermédiaire, existant entre le poussoir 8 et l'organe d'actionne- ment 10 dans la position de repos, est prévu pour que, lors de l'actionnement de la soupape d'entrée, quand l'organe d'actionnement bascule autour de l'axe C-D, la soupape de sortie ne soit pas légèrement ouverte car le ressort de pression 11 malgré sa plus grande force élastique, est cependant légèrement comprimé. Lors de l'utilisation comme unité de commande de pression pour un frein de roue de véhicule, la pression peut ainsi être augmentée dans un cylindre de frein de roue, non représenté, (figure la), elle peut être maintenue constante (figure lb), ou bien elle peut être réduite (figure lc). L'avantage ainsi obtenu consiste en ce qu'il suffit d'utiliser un seul organe de manoeuvre dont la course est augmentée par un système à effet d'amplification de déplacement, qui agit de la même manière aussi bien sur la soupape d'entrée que sur la soupape de sortie. Il s'ajoute à cela que l'ensemble est logé dans un carter commun contenant peu de composants, de façon compacte, peu coûteuse et non sujette à des pannes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'actionnement pour deux soupapes pouvant être actionnées en interdépendance, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans un carter (12) commun aux deux soupapes (1,2)\, un organe d'action- nement (10), déplacable par un organe de manoeuvre (24) et qui s'applique sur le poussoir (73 de la première soupape (1), sur le poussoir (8) de la seconde soupape actionné (7) contre la force du ressort de pression (11). 2 - Dispositif d'actionnement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que les points d'appui (A,B,C) de l'organe d'actionnement (10) forme un triangle équilatéral au centre (F) duquel agit l'organe de ma- noeuvre (24). 3 - Dispositif d'actionnement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la première soupape (1) est ouverte en position de repos. 4 - Dispositif d'actionnement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la seconde soupape (2) est fermée en position de repos.