Brevet FR2587418A1 — publié le 19870320

La présente invention concerne un dispositif de commutation électrohydraulique pour l'émission de signaux de commande électriques en fonction des signaux de pression fournis, ce dispositif de commu- tation comprenant un bottier à l'intérieur duquel un piston soumis à la pression d'entrée est disposé de manière à être mobile axialement, ledit piston étant sollicité élastiquement à l'encontre de la pres- sion d'entrée par un ressort de compression disposé entre un plateau de ressort et un manchon de guidage, le plateau de ressort étant fixé au piston au moyen d'un anneau de retenue, ce dispositif de commuta- tion comprenant également une plaque d'actionnement pour actionner un mécanisme de commutation électrique, cette plaque d'actionnement étant solidarisée avec le piston, l'extrémité du ressort de pression située visà-vis du mécanisme de commutation étant guidée axialement par le manchon de guidage. Un dispositif de commutation connu de ce type consiste en un bottier, un piston mobile axialement dans ce bottier, l'une des extrémités du piston portant une plaque d'actionnement pour actionner un mécanisme de commutation électrique, et en un manchon de guidage obturant un alésage cylindrique prévu à l'intérieur du bottier et comprenant un prolongement tubulaire. Le piston est muni d'un anneau d'étanchéité en matière plastique qui a pour but d'empêcher l'agent de pression de s'écouler du cBté pressurisé hydrauliquement jusqu'à l'alésage cylindrique prévu à l'intérieur du bottier. A l'intérieur de l'alésage cylindrique est disposé un ressort de compression dont l'une des extrémités s'appuie sur un plateau de ressort, tandis qu'à son autre extrémité il est guidé axialement par le prolongement tubu- laire du manchon de guidage. Un anneau de retenue empêche le déplace- ment axial du plateau de ressort dans le sens opposé à celui de l'ac- tionnement du piston. Cet anneau de retenue est logé dans une rainure carrée du piston. Une vis insérée dans un alésage fileté à l'extré- mité du piston maintient la plaque d'actionnement à l'extrémité du piston située vis-à-vis du mécanisme de commutation électrique. De plus, ladite plaque d'actionnement comporte une partie cylindrique de guidage qui est guidée de manière à coulisser à l'intérieur du pro- longement tubulaire du manchon de guidage. 2 2587418 Comme il est impossible d'assure une étanchéité satisfai- sante de l'alésage cylindrique en cas d'utilisation de l'anneau d'é- tanchéité en matière plastique, il est prévu un joint qui est logé dans une rainure circonférentielle extérieure du piston et dont les lèvres d'étanchéité s'appuient contre la paroi interne du prolonge- ment tubulaire du manchon de guidage. Avec un anneau d'étanchéité logé dans une rainure circonférentielle du manchon de guidage, ledit joint sert à étanchéifier hydrauliquement l'alisage cylindrique vis- à-vis de la chambre du bottier contenant le mécanisme de commutation. Des indentations maintiennent le manchon de guidage dans le bottier en quatre points. Cependant, il a été constaté sur le dispositif de commuta- tion connu que, lorsque le piston est soumis à la pression et pendant le mouvement du piston qui s'ensuit, des efforts de friction appa- raissent entre les lèvres d'étanchéité du joint et la paroi interne du prolongement tubulaire du manchon de guidage ainsi qu'entre cette paroi interne et la partie cylindrique de guidage de la plaque d'ac- tionnement. Ces efforts de friction ont une influence négative sur le comportement à la commutation du dispositif de commutation. De plus, par suite des tolérances de fabrication des différents composants, le plateau de ressort découpé dans de la t8le risque de se déformer sous l'action de la force élevée du ressort de pression, de telle manière qu'il glisse audelà de l'anneau de retenue et que le dispositif de commutation soit alors entièrement détruit. La présente invention a donc pour but de fournir un dispo- sitif de commutation électrohydraulique du type mentionné ci-dessus, dans lequel la friction sera réduite dans toute la mesure du possi- ble. En inme temps le dispositif de commutation doit être de conception simple et permettre une fabrication en série à faible coût. Conformément à la présente invention ce but est atteint en ce qu'il est prévu un aéliment d'étanchéité élastique, à l'intirieur duquel le piston est guidé, et en ce qu'à son extrémité située vis- à-vis du manchon de guidage, le ressort de pression est centré par le N 3 2587418 plateau de ressort. Dans ce mode de réalisation, les forces de friction agis- sant entre les différents composants sont largement réduites, et ceci tandis que l'alésage cylindrique est étanch6ifié de manière fiable vis-àvis de la chambre du bottier contenant le mécanisme de commuta- tion. En même temps le grippage du ressort de pression dans l'alésage cylindrique à l'intérieur du bottier est évité. De plus, grâce aux surfaces de guidage plus courtes, le risque de coincement du piston est réduit au minimum. Dans un perfectionnement avantageux, l'élément d'étanchéité élastique est constitué par une bague rainurée, dans laquelle le pis- ton est guidé de manière à coulisser, cette bague rainurée étant lo- gée dans un prolongement tubulaire du manchon de guidage et fixée par une bague de blocage empêchant son déplacement axial. Grâce à cette mesure des valeurs de friction particulièrement faibles, qui permet- tent un réglage précis des points de commutation du mécanisme de com- mutation électrique, sont atteintes. Un mode de réalisation avantageux est également obtenu en fixant le manchon de guidage à l'intérieur du bottier au moyen d'une indentation ou d'un rivetage qui forme, avec le bord extérieur dis- posé axialement du manchon de guidage, un siège d'étanchéité servant à étanchéifier l'alésage cylindrique du bottier par rapport à un alé- sage logeant le mécanisme de commutation. On obtient ainsi une sim- plification du dispositif de commutation ainsi qu'une réduction des coûts de fabrication, grâce à la suppression de l'agencement d'un anneau d'étanchéité logé dans une rainure circonférentielle du man- chon de guidage, nécessaire dans l'état antérieur de la technique. De plus, le dispositif de commutation conforme à l'inven- tion peut être conçu de manière à ce que la plaque d'actionnement soit reliée au piston au moyen d'un rivetage, de préférence au moyen d'un rivetage par fluage radial, et à ce que la plaque d'actionnement soit disposée à une distance axiale par rapport au manchon de guidage lorsque le dispositif de commutation n'est pas soumis à la pression. Grace à cette mesure, il est possible de supprimer l'alésage filet& prévu à l'une des extrémités du piston et l'hexagone intérieur néces- 4 2587418 saire à l'autre extrémité de celui-ci et servant à le maintenir pen- dant la fixation de la plaque d'actionnement ou plut8t pendant le serrage de la vis maintenant la plaque d'actionnement. Ainsi, un pis- ton considérablement plus simple peut être utilisé. En outre, comme la plaque d'actionnement est libérée de la charge, l'usure ou le desserrement du rivetage pouvant provoquer un décalage des points de commutation sont évités. Une fixation fiable du plateau de ressort sur le piston pour éviter son déplacement axial dans le sens de l'actionnement du piston est réalisée en ce que l'alésage axial du plateau comporte un évidement qui présente un chanfrein de butée dans le sens de l'ac- tionnement du piston, ce chanfrein de butée formant, avec l'axe lon- gitudinal du dispositif de commutation, un angle de 30 à 60 , de préférence de 45 . Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, il est commode de disposer l'anneau de retenue fixant le plateau de ressort sur le piston dans une rainure circonférentielle présentant un chanfrein d'insertion qui forme, avec l'axe longitudi- nal du dispositif de commutation, un angle de 30 à 45 , de préféren- ce de 40 . Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite I titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une coupe longitudinale d'un dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'invention, et - la figure 2, la disposition du plateau de ressort sur le piston, dont l'échelle a été agrandie. Sur le dessin le chiffre de référence 1 de la figure 1 dé- signe un bottier vissé dans une partie d'un dispositif hydraulique non représenté plus en détail. Le vissage dans le dispositif hydrau- lique est rendu possible par un filet extérieur 16 formé sur le bol- tier 1. Le bottier 1 présente trois alésages coaxiaux 4, 5 et 15, l'une des extrémités d'un piston 7 étant logée dans l'alésage 4 de manière à pouvoir se déplacer axialement. L'étanchéité hydraulique de l'alésage 4 est assurée par un anneau d'étanchéité 3 réalisé en ma- 2587418 tière plastique et fixé par une bague de retenue 2 dans un évidement du bottier 1. Comme le montre le dessin, l'extrémité gauche du piston 7 dépasse du bottier 1 et est actionnée par la pression hydraulique. Plusieurs canaux s'étendent radialement 14, répartis symé- triquement dans la paroi du bottier, se terminent près du filet extérieur 16. Ces canaux 14 font communiquer l'alésage cylindrique 5 avec l'atmosphère. Les canaux s'étendant radialement 14 permettent, en coopération avec le jeu existant entre le filet intérieur du disposi- tif hydraulique et le filet extérieur 16 formé sur le bottier 1 ainsi qu'avec un bord d'écoulement 27 prévu sur le bottier 1, une détente rapide de l'agent de pression qui a pénétré dans l'alésage 5. A l'extrémité gauche du bottier I, un plateau de ressort 10 est disposé dans l'alésage cylindrique 5. Le collet 11 de ce plateau de ressort 10 centre un ressort de compression 6. De cette manière, il est certain que le ressort de compression est fixé à l'intérieur de l'alésage cylindrique 5 sans entrer en contact avec la paroi de cet alésage 5. Un anneau de retenue 9 empêche le déplacement axial du pla- teau de ressort dans le sens opposé à celui de l'actionnement du pis- ton 7. Cet anneau de retenue 9 est logé dans une rainure circonféren- tielle 8 du piston et peut être conçu sous la forme d'un anneau de retenue en fil de section circulaire. L'illustration de ces compo- sants représentée à la figure 2 montre que l'alésage axial 17 du pla- teau de ressort 10 comporte un évidement cylindrique 18 muni d'un chanfrein de butte 12 dans le sens de l'actionnement -du piston 7, ce chanfrein de butée étant incliné à un angle de 30 à 600 par rapport à l'axe longitudinal du dispositif de commutation. La rainure circon- férentielle 8 du piston 7 qui doit loger l'anneau de retenue 9 a une forme circulaire et présente une rampe d'insertion 19 qui forme, avec l'axe longitudinal du dispositif de commutation, un angle de 30 à 450. L'autre extrémité du ressort de compression 6 s'appuie sur une surface radiale d'un manchon de guidage 20 logé dans un évidement du bottier 1 o il est maintenu par une déformation 38 ou un rive- tage. Il faut noter que la déformation, ou indentation, 38 ou le ri- 6 2587418 vetage ne sert pas seulement à fixer le manchon de guidage 20, mais également à étanch&ifier l'alésage cylindrique 5 vis-i-vis de l'alé- sage 15 du bottier 1, cet alésage 15 étant coaxial avec l'alésage 5 et logeant un mécanisme de commutation électrique 30. La face axiale frontale externe du manchon de guidage 20 comporte un évidement 36 qui, en coopération avec une plaque d'ac- tionnement 23 disposée à l'intérieur, détermine un jeu radial limité. Le dessin montre que la plaque d'actionnement 23 est fixée à l'extré- mité droite du piston 7 au moyen d'un rivetage, de préférence au mo- yen d'un rivetage par fluage radial. L'agencement est réalisé de pré- férence de manière à ce que, dans la position de repos représentée du dispositif de commutation, la surface axiale radiale interne de la plaque d'actionnement 23 se trouve à une distance axiale de la sur- face de fond de l'évidement 36 prévu dans le manchon de guidage 20. Sur sa surface axiale interne, le manchon de guidage 20 est muni d'un prolongement tubulaire 26, dans l'évidement cylindrique duquel est logée une coupelle d'étanchéité. Dans le mode de réalisation repre- senté, la coupelle d'étanchéité et constituée par une bague rainurée élastique 21. Un anneau de blocage 22 se trouve également dans l'évi- dement cylindrique. Cet anneau de blocage 22 maintient la bague rai- nurse 21 en position axiale. La bague rainurée 21 est disposé coaxia- lement par rapport au piston 7. L'agencement est tel que le piston est guidé coulissant à travers l'ouverture de la bague rainurée 21. Pour le montage du dispositif de commutation, le glissement de la bague rainurée 21 sur le piston 7 est facilité par le chanfrein d'in- sertion 19 mentionné à la figure 2. L'alésage 15 ayant le plus grand diamètre dans le bottier 1 comporte un filet intérieur 37 coopérant avec un filet extérieur d'un élément support 31 dans lequel est logé le mécanisme de commutation électrique 30. Le mécanisme de comutation 30 comprend deux coemuta- teurs, de type connu, dont les éléments d'actionnement 24, 25 sont amenés en contact effectif avec la plaque d'actionnement 23 pendant le fonctionnement du dispositif de commutation électrohydraulique. Comme le mode de fonctionnement de dispositifs de commutation de ce type est connu, il est inutile de l'expliquer plus en détail dans ce contexte. 7 2587418 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation électrohydraulique pour l'émission de signaux de commande électriques en fonction des signaux de pression fournis, ce dispositif de commutation comprenant un bot- tier à l'intérieur duquel un piston soumis à la pression d'entrée est disposé de manière à être mobile axialement, ledit piston étant sol- licité élastiquement à l'encontre de la pression d'entrée par un res- sort de pression disposé entre un plateau de ressort et un manchon de guidage, le plateau de ressort étant fixé au piston au moyen d'un anneau de retenue, ce dispositif de commutation comprenant également une plaque d'actionnement pour actionner un mécanisme de commutation électrique, cette plaque d'actionnement étant solidarisée avec le piston, l'extrémité du ressort de compression située vis-à-vis du mécanisme de commutation étant guidée axialement par le manchon de guidage, caractérisé en ce que qu'il est prévu un élément d'étanchéi- té élastique (21), à l'intérieur duquel le piston (7) est guidé, et en ce qu'à son extrémité située vis-à-vis du manchon de guidage (20), le ressort de compression (6) est centré par le plateau de ressort. 2. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité élastique (21) est formé par une bague rainurée à l'intérieur de la- quelle le piston (7) est guidé de manière à coulisser et de façon étanche. 3. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague rainurée (21) est logée dans un prolongement tubulaire (26) du manchon de guidage (20). 4. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un anneau de blocage empêche le déplacement axial de la bague rainurée (21). 5. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon de guidage (20) est fixé dans le bottier (1) au moyen 8 2 587418 d'une indentation (38) ou d'un rivetage. 6. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que l'indentation (38) ou le rivetage forme, avec le bord extérieur s'étendant axialement du man- chon de guidage (20), un siège d'étanchéité servant à étanchéifier l'alésage cylindrique (5) du bottier (1) par rapport à un alésage (15) logeant le mécanisme de commutation (30). 7. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque d'actionnement (23) est reliée avec le piston (7) au moyen d'un rivetage, de préférence au moyen d'un rivetage par fluage radial. 8. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque d'actionnement (23) est disposée à une distance axiale par rapport au manchon de guidage (20) lorsque le dispositif de courm- mutation n'est pas soumis à la pression. 9. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un un alésage axial (17) du plateau de ressort (10) comporte un évidement (18) qui présente un chanfrein de butte (12) dans le sens de l'actionnement du piston (7). 10. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le chanfrein de butte (12) forme, avec l'axe longitudinal du dispositif de commutation, un angle de 30 à 60 , de préférence de 45 . 11. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau de retenue (9) fixant le plateau de ressort (10) sur le piston (7) est logé dans une rainure circonférentielle de section circulaire (8) présentant un chanfrein d'insertion (19). 12. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le chanfrein d'insertion (19) de la rainure circonftrentielle (8) forme, avec l'axe longitudi- nal du dispositif de commutation, un angle de 30 à 45 , de préféren- 9 2587418 ce de 40 . 13. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un filet extérieur (16) est formé sur le bottier (1) pour le re- lier à un dispositif hydraulique et en ce qu'au moins un canal radial (14) se terminant près dudit filet extérieur fait communiquer l'alé- sage (5) avec l'atmosphère. 14. Dispositif de commutation électrohydraulique conforme à la revendication 13, caractérisé en ce qu'à l'extrémité du filet ex- térieur (16) éloignée du canal (14) un bord d'écoulement (27) est formé sur le bottier.