Brevet FR2613677A1 — publié le 19881014

L'invention part d'une soupape pour un système de freinage de véhicule, comprenant un siège avec un orifice de soupape et un clapet doué d'élasticité caoutchoutique et logé dans une monture, clapet qui possède un bourrelet d'étanchéité annulaire dirigé vers le siège et qui entoure une cheville coaxiale formant un noyau. Par le brevet des E.U.A. 4.492 082, on connait une soupape comportant un clapet élastique, pouvant être pressé contre un siège de soupape par un bourrelet d'étanchéité de forme annulaire, de même qu'une monture dans laquelle est disposé le clapet et qui possède une cheville formant un noyau qui s'étend à travers le clapet, en faisant nettement saillie de celui-ci, et est destiné à pénétrer dans l'orifice de la soupape. Le noyau doit avoir aussi peu de jeu radial que possible dans cet orifice pour que, lorsqu'il est soumis à la pression hydraulique, le matériau du bourrelet d'étanchéité soit empêché d'être refoulé dans une fente annulaire entre la paroi de l'orifice et le noyau. Cependant, l'avantage d'un faible jeu radial à l'état fermé de la soupape est lié à l'inconvénient, en raison d'inévitables défauts d'alignement du noyau par rapport à l'orifice, que le noyau risque de ne pas pou- voir pénétrer sans heurts dans l'orifice de la soupape lors de la fermeture de celle-ci. De ce fait, le siège et l'orifice peuvent être déformés dans la région du bord de l'orifice, ce qui agrandit la fente de façon irrégulière. Lorsque les déformations s'accentuent, le bour- relet d'étanchéité risque d'être détruit. L'invention vise notamment à éviter cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, une soupape comme définie ci-dessus est essentiellement caractérisée en ce que le noyau est supporté élastiquement dans la monture au moyen du clapet élasti- que et est pourvu, à son extrémité dirigée vers la surface formant le siège de la soupape, d'une face de butée alignée sur ce siège et ayant un plus grand diamètre que l'orifice de la soupape, la face de butée étant située derrière un plan de référence adjacent au bourrelet d'étanchéité, vue à partir du siège, et pouvant s'appli- quer contre le siège, à la fermeture de la soupape, après une défor- mation du bourrelet d'étanchéité. 2613 6 7 7 Une soupape ainsi réalisée a notamment l'avantage d'être insensible aux défauts d'alignement Lors de l'approche et de l'appli- cation du clapet contre le siège. Les inévitables positionnements excentrés du clapet par rapport à l'orifice de la soupape ne se traduisent pas par un manque d'étanchéité. Le clapet et en parti- culier son bourrelet d'étanchéité sont protégés contre l'endommage- ment parce que, grâce à La disposition élastique du noyau dans la monture, la face de butée du noyau s'oriente et s'applique paral- lèlement sur la surface formant le siège, protégeant ainsi le matériau du bourrelet contre son refoulement dans l'orifice sous l'effet de la pression. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que le noyau présente un perçage auxiliaire en forme de trou borgne, qui part de la face de butée, située à proximité du bourrelet d'étan- chéité, et qui constitue un moyen auxiliaire d'alignement du noyau lors de la fabrication du clapet dans un moule. Ainsi, la soupape selon l'invention peut être fabriquée économiquement et d'une manière qui évite les rebuts. D'autres caractéristiques -facilitant notamment la fabri- cation - et avantages de L'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non Limitatifs, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - lafigure 1 est une coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation d'une soupape selon l'invention pour un système de freinage de véhicule; et - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'un second exemple de réalisation de la soupape selon l'invention. La figure I représente une soupape 2 avec un siège plan 3, dans lequel est prévu un orifice de soupape 4, un clapet 5 en matériau doué d'élasticité caoutchoutique, une cheville 6 formant un noyau et une monture 7 pour le clapet 5. Le clapet 5 porte un bourrelet d'étanchéité annulaire 8' à son extrémité 8 dirigée vers le siège 3. Le clapet 5 est situé dans un trou borgne 9 prévu dans la monture et possédant un fond 10. La monture 7 et le trou borgne 9 sont situés sur le même axe que l'orifice 4 de la soupape. Le noyau 6 possède un diamètre supérieur à celui de L'orifice 4 à son extrémité 11 dirigée vers le siège 3 et il pré- sente à cette extrémité une face de butée 12 formant un côté frontal et orientée transversalement à L'axe Longitudinal du noyau 6. Un perçage auxiliaire 13 s'étend vers l'intérieur à partir de cette face de butée 12. Le perçage 13 de L'exemple représenté ici est un trou borgne cylindrique. Il peut cependant être constitué aussi par un trou taraudé dont le but sera expliqué par la suite. Un collet 14 est formé sur le noyau 6 dans la région du fond de trou 10. A son extrémité dirigée vers le fond 10 et à côté du collet 14, le noyau 6 porte un ergot de centrage 15 qui est axialement situé à distance du fond 10. Entre ce dernier et le collet 14, se trouve, concentri- quement par rapport à L'ergot 15, un élément élastique de suspen- sion 16 qui, dans l'exemple de la figure 1, possède à l'état original la forme d'un joint torique. La figure montre cet élément de sus- pension 16 sous la forme qu'il possède quand il est monté dans la soupape 2 finie. L'élément 16 est alors précomprimé axialement, ce qui ressort de sa section ovale sur la figure 1. Lors de la fabrication de la soupape 2, le noyau 6 terminé, la monture 7 et le joint torique 16, à disposer entre le collet 14 et le fond de trou 10, sont mis en place ensemble dans un moule non représenté. Le perçage 13 sert à ce moment de moyen auxi- liaire de centrage pour aligner le noyau 6 par rapport au trou borgne 9. le moule est pourvu à cet effet d'un tenon de centrage. La surface de formage du moule contre laquelle vient s'appliquer la face de butée 12 du noyau 6, se trouve dans un plan de référence décalé par rapport à un second plan de référence, contre lequel vient s'appliquer une face d'extrémité annulaire 17 de la monture 7. Les deux plans de référence sont mutuellement décalés de manière que l'extrémité 11 du noyau 6 fasse saillie de la monture 7 dans une mesure choisie au préalable. Le joint torique 16 assure, en raison de sa précompression, que cet alignement voulu du noyau 6 est préservé. Avec le noyau 6 ainsi fixé dans le moule, une matière - thermoplastique par exemple - ayant l'élasticité du caoutchouc à l'état refroidi, est injectée dans le moule autour du noyau 6, de sorte qu'on obtient le clapet 5 avec son bourrelet 8' de la forme représentée. Il est bien entendu possible aussi d'utiliser de la gomme à la place d'une matière façonnable à l'état thermoplastique. Le moule, non représenté, devrait à cet effet être conçu, de façon connue, pour pouvoir être chauffé. Lorsque le clapet 5 est ainsi formé, il constitue un élé- ment élastique entre le noyau 6 et la monture 7. Du fait de l'élas- ticité du clapet 5, le noyau 6 est supporté élastiquement dans la monture 7, de sorte qu'il peut s'incliner. Ceci a l'avantage, pendant le fonctionnement de la soupape 2 terminée, que les défauts d'alignement résultant de tolérances des différentes pièces - entre l'axe longitudinal du noyau 6 et l'axe longitudinal de l'orifice 4 de la soupape, lequel est perpendiculaire à la surface 3 formant le siège de La soupape, n'ont pas de conséquences nuisibles pour la durée d'utilisation de la soupape 2. En effet, lorsque la face de butée 12 ne s'applique pas parallèlement contre le siège 3 quand la monture 7 et ce siège s'approchent l'un de l'autre, le noyau peut s'incliner, grâce à sa disposition élastique, de façon que la face 12 s'applique à plat contre le siège 3. De cette manière, lorsque le bourrelet d'étanchéité 8' est ensuite chargé radialement de L'extérieur par la pression du fluide, la surface formant le siège 3 et l'extrémité 11 du noyau 6 constituent une barrière empé- chant efficacement le refoulement du matériau du bourrelet 8' en direction de l'orifice 4 de la soupape. Grâce à l'application men- tionnée de toute l'étendue de la face de butée 12 contre le siège 3, il n'existe pratiquement pas de fente susceptible de recevoir le matériau élastique du bourrelet entre ces deux éléments. De ce fait, comme déjà mentionné, la déformation du matériau élastique est limi- tée à un degré garantissant une durabilité suffisante de la soupape 2. Le perçage auxiliaire cylindrique 13 est utilisable en com- binaison avec le tenon de centrage déjà mentionné du moule, peu importe que l'élément de suspension 16 assure l'application de la face de butée 12 contre le moule ou que, par exemple, le noyau 6 est en matériau magnétisable et est tenu au moyen d'un aimant incorporé dans le moule. Avec ce second mode de maintien du noyau 6 à l'intérieur du moule, on peut donc se dispenser de l'élément de suspension 16. Ceci facilite l'assemblage, surtout lorsque le clapet 5 est réalisé d'une matière thermoplastique très fluide à l'état chaud et qui s'écoule par conséquent facilement autour du noyau 6, en remplissant le trou borgne 9, sans exercer des efforts notables tendant à dépla- cer le noyau 6. La soupape 2a du second exemple de réalisation de l'inven- tion, montré sur la figure 2, se distingue de la soupape de l'exemple de la figure 1 par le fait que le noyau 6a possède un collet 14a qui est décaLé en direction du fond de trou 10 et à l'in- térieur duquel se trouve un creux de centrage 15a. Ce creux contient un élément de suspension 16a qui possède la forme d'une bittlle par exemple à l'état de départ et qui est précomprimé au moment de la mise en place de la monture 7 et du noyau 6a dans le moule déjà mentionné, la précompression étant indiquée de nouveau par la forme illustrée de l'élément de suspension 16a. Le remplacement du perçage auxiliaire 13 par un trou taraudé, mentionné dans ce qui précède, permet, par exemple, de fixer le noyau 6a à l'intérieur du moule sans faire appel à un éLément élastique de suspension 16, 16a ou à un aimant, lequel peut seulement attirer des noyaux en matériaux magnétisables. La fixation du noyau 6 au moyen de ce trou taraudé peut être accélérée en prévoyant, par exemple, un dispositif de rotation pour le tenon de centrage fileté. Il est possible aussi, en variante, d'employer un noyau expansible et dépla- çable axialement, ce qui permettrait d'utiliser de nouveau un per- çage auxiliaire 13 de forme cylindrique. 2613 6 77 REVENDICATIONS 1. Soupape pour un système de freinage de véhicule, comprenant un siège avec un orifice de soupape et un clapet doué d'élasticité caoutchoutique et logé dans une monture, clapet qui possède un bourrelet d'étanchéité annulaire dirigé vers le siège et qui entoure une cheville coaxiale formant un noyau, caractérisée en ce que le noyau (6,6a), est supporté élastiquement dans la monture (7) au moyen du clapet élastique (5, 5a) et est pourvu, à son extré- mité dirigée vers la surface formant le siège (3) de la soupape, d'une face de butée (12) alignée sur ce siège et ayant un plus grand diamètre que l'orifice (4) de la soupape, la face de butée (12) étant située derrière un plan de référence adjacent ou bourrelet d'étanchéité (8'), vue à partir du siège (3), et pouvant s'appliquer contre le siège (3),à la fermeture de la soupape (2, 2a), après une déformation du bourrelet d'étanchéité (8'). 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le noyau (6, 6a) présente un perçage auxiliaire (13) en forme de trou borgne, qui part de la face de butée (12) située à proximité du bourrelet d'étanchéité (8') , et qui constitue un moyen auxiliaire d'alignement du noyau (6, 6a) lors de la fabrication du clapet (5, 5a) dans un moule. 3. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par l'in- terposition, entre l'extrémité du noyau (6, 6a) éloignée de la face de butée (12) et le fond (10) d'un trou borgne (9) prévu dans la monture (7) pour la réception du clapet (5, Sa), d'un élément élasti- que de suspension (16, 16a) qui est précomprimé dans le sens de la longueur du noyau (6, 6a). 4. Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de suspension (16) est un élément en forme d'anneau, de préférence en forme de joint torique. 5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que le noyau (6) possède un ergot de centrage (15) pour l'anneau (16). 6. Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de suspension (16a) possède une forme essentiellement sphérique.