Brevet FR2636116A1 — publié le 19900309

-- 1 -- La présente invention concerne une électrovanne, et plus par- ticulièrement une électro:anne du type utilisé dans un dispositif de commande hydraulique. Les modèles d'utilité japonais n 61-82 185 et 61-52 776 dé- crivent des exeiples d'élect:oannes classiques, utilisés dans un dispositif de commande hydraulique, qui sont représentés respectivement aux figures 4 et 5 des dessins annexés. L'électrovanne représentée à la figure 4 comprend un bottier dans lequel sont disposés des manchons 34 dans lesquels des plongeurs 31 sont montés coulissants, ces plongeurs 31 étant déplacés au moyen de bobines de solénoïde 32 disposées à l'extérieur du bottier 30. Les plon- geurs 31 sont pourvus de clapets à billes respectifs 33 qui sont agencés de façon à venir en butée sur des sièges de clapet respectifs 35, remplis- sent ainsi une fonction de soupape. Dans ce type d'électrovanne, il est nécessaire de ménager, dans les plongeurs 31 eux-mêmes ou entre les plongeurs 31 et le bottier , un trajet d'écoulement de liquide permettant au liquide de travail de traverser le clapet. Dans l'exemple représenté, des ressorts de poussée 36, disposés entre les plongeurs respectifs 31 et les manchons 34, assu- rent un tel trajet. Dans l'électrovanne représentée à la figure 5, qui est sensi- blement du même type que celle représentée à la figure 4, le trajet d'écoulement qui est nécessaire est assuré par des rainures 40 ménagées sur la surface latérale du plongeur 31, ainsi que par un trou ménagé au centre du plongeur 31. Avec ces structures de la technique antérieure, le problème est qu'il est permis au liquide de travail de s'écouler sur la surface latérale du plongeur, ainsi que par le trou central de celui-ci, ce qui a une influence défavorable sur le déplacement du plongeur, rendant ainsi peu fiable l'action de ce plongeur en réponse à des signaux de commande. En d'autres termes, ces électrovannes classiques manquent de sensibilité de fonctionnement. Il en résulte que ces électrovannes doivent être d'une taille relativement importante pour être en mesure de fournir une force de 2636 1 16 -2- fonctionnement qui surmonte la résistance du liquide de travail. Le déplacement du plongeur pourrait être rendu plus régulier en augmentant la surface latérale de ce plongeur, ainsi que le trajet d'écoulement au centre de celui-ci, ce qui contribuerait aussi à empêcher le liquide de travail d' avoir une influence défavorable sur le déplacement du plongeur. Toutefois, cela impliquerait inévitablement un accroissement de la taille de l'électrovanne pour pouvoir assurer un trajet d'écoulement suffisamment large. L'invention a été mise au point dans le but d'éliminer les problèmes mentionnés ci-dessus que l'on rencontre dans les électrovannes de la technique antérieure. C'est ainsi que l'invention vise à fournir une électrovanne dans laquelle il n'existe pas de risque que le déplacement du plongeur soit empêché par l'écoulement du liquide de travail, qui présente une sensibilité suffisante de fonctionnement en réponse à une commande et un fonctionnement régulier du plongeur lui-même et qui puisse être réalisée avec une taille relativement petite. A cet effet, la présente invention a pour objet une électro- vanne caractérisée en ce qu'elle conprend des plongeurs, un bottier, des organes obturateurs reliés en coopération fonctionnelle aux plongeurs et enfermés de façcon étanche dans le bottier, des bobines de solénoïde disposées à l'extérieur du bottier et agencées de façon à déplacer les plongeurs, un orifice d'entrée/sortie de liquide, des pièces cylindriques disposées entre le bottier et les plongeurs et un passage de dérivation défini entre les surfaces périphériques extérieures de ces pièces cylin- driques et la surface intérieure du bottiers ce passage de dérivation communiquant avec les organes obturateurs et avec l'orifice d'entrée/sor- tie de liquide. Dans la structure décrite ci-dessus, il est permis à la plus grande partie du liquide s'écoulant lors du déplacement d'ouverture/ferme- ture des organes obturateurs de passer par le passage de dérivation défini entre la surface extérieure des pièces cylindriques et la surface inté- rieure du bottier, ce qui empêche ainsi le déplacement du liquide de travail d'agir directement sur les plongeurs. Il en résulte qu'il n'existe pas de risque que le déplacement des plongeurs soit gêné, ce qui assure une sensibilité satisfaisante de fonctionnement en réponse à une commande - 3 - et permet que l'électrovanne fonctionne d'une manière régulière; Par ailleurs, étant donné que les plongeurs n'ont besoin d'être pourvus que de passages d'écoulement suffisamment larges pour leur permettre de se déplacer, la taille des plongeurs peut être rendue plus petite que dans la technique antérieure, ce qui permet ainsi de rendre l'électrovanne plus petite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: les figures 1 à 3 représentent une électrovanne suivant un mode de réalisation conforme à l'invention, la figure i étant une vue en coupe d'ensemble de cette élec- trovanne, la figure 2 étant une vue en coupe d'un plongeur utilisé dans cette électrovanne et la figure 3 étant une vue en coupe d'une pièce cylindrique utilisée dans cette électrovanne, et les figures 4 et 5 sont des vues en coupe d'ensemble d'élec- trovannes classiques. Le mode de réalisation représenté à la figure 1 comprend un bottier 3 sensiblement cylindrique et des bobines de solénoïde 4 disposées autour du contour périphérique extérieur de ce bottier 3. Les parties du bottier qui sont en regard des bobines de solénoïde 4 sont réalisées partiellement sous forme de sections de matière non-magnétique 3a. Des manchons 5, qui constituent les pièces cylindriques, sont emboîtés dans le bottier 3. Comme le montre la figure 3, qui est une vue en coupe de l'un des manchons 5, trois méplats 5a sont ménagés sur les surfaces périphéri- ques extérieures de ces manchons 5, de sorte que, lorsqu'ils sont emboîtés dans le bottier 3, ces manchons 5 délimitent un passage de dérivation 6 entre eux et la surface périphérique intérieure du bottier 3. Il est prévu, emboîtés dans ces manchons 5, des plongeurs 1 qui, commne le montre la figure 2, présentent chacun trois méplats la sur leurs surfaces péri- phériques extérieures. Des tiges de clapet 2, qui constituent les organes obturateurs, sont emboîtées dans les plongeurs 1 respectifs et y sont 2636 1 1 6 - 4 - fixées. Les pointes respectives de ces tiges de clapet 2 sont conçues de façon à venir en butée sur des sièges de clapet respectifs 2a, 2b fixés dans les sections respectivement supérieure et inférieure du bottier 3 et servent à interrompre le trajet d'écoulement de liquide. Des méplats analogues à ceux des manchons 5 sont ménagés sur le siège de clapet 2a, délimitant ainsi un passage entre ce siège de clapet et le bottier 3. Les deux extrémités des tiges de clapet 2 respectives sont portées de manière coulissante par des pièces de guidage de tige 2c 0 disposées en quatre emplacements donnés. Ces pièces de guidage de tige 2c présentent aussi, sur leurs surfaces périphériques extérieures respecti- ves, des méplats analogues à ceux des manchons 5, délimitant ainsi un passage d'écoulement entre eux et le bottier 3. Un premier et un second ressorts hélicoïdaux S1 et S2, servant de premier et de second moyens élastiques, sont prévus entre les pièces de guidage de tige 2c et les plongeurs 1 et servent à repousser élastiquement les tiges de clapet 2 d'une manière telle que la tige de clapet supérieure 2 (lorsqu'on regarde le dessin) vienne constamment en butée sur le siège de clapet 2b et que la tige de clapet inférieure 2 soit constamment séparée du siège de clapet 2a. Cette électrovanne est conçue pour faire partie d'un disposi- tif de freinage par pression hydraulique, de sorte qu'elle comporte trois trajets d'écoulement de liquide: un orifice d'entrée/sortie de liquide 7 qui est relié à un cylindre de frein de roue (non représenté) du disposi- tif de freinage, un trajet de liquide 7a, ménagé dans le siège de clapet 2a, qui est relié au maitre-cylindre de frein (non représenté) et un trajet de liquide 7b, ménagé dans le siège de clapet 2b, qui est relié à un réservoir (non représenté) destiné à accumuler le liquide de travail en excès. Le passage de dérivation 6 mentionné plus haut communique avec les tiges de clapet 2, ainsi qu'avec l'orifice d'entrée/sortie de liquide 7. Bien que, dans cet exemple, le passage de dérivation 6 soit délimité par trois méplats 5a ménagés sur les surfaces périphériques extérieures respectives des manchons 5 et la surface périphérique - intérieure du bottier 3, le nombre des méplats 5a peut être de deux ou quatre, au lieu de trois. En variante, plusieurs rainures longitudinales peuvent être ménagées sur les surfaces périphériques extérieures respec- tives des manchons 5 pour réaliser un passage de dérivation 6 en forme de cannelures. C'est ainsi que n'importe quel type de passage peut convenir dans la mesure o il s'étend sur toute la longueur des manchons 5. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'électrovanne de la présente invention. Lorsque la pression du liquide dans le trajet de liquide 7a situé du côté du maitre-cylindre s'accrott, le liquide de travail s'écoule le long de la tige de clapet 2 située du côté de l'orifice d'entrée/sortie de liquide 7 et par le passage 2d et est refoulé du côté du cylindre de frein de roue en passant par cet orifice d'entrée/sortie de liquide 7. Sis dans cette situation, la pression de liquide qui agit sur cet orifice d'entrée/sortie de liquide 7 excède une valeur prédéterminée, du courant est fourni aux bobines de solénoïde 4. La tige de clapet 2 située du côté du siège de clapet 2a se ferme alors et la tige de clapet 2 située sur le côté du siège de clapet 2b s'ouvre. Ceci fait s'écouler du liquide vers le côté du réservoir en passant par le passage de dérivation 6 et le passage 2e, ce qui déleste ainsi la pression. Lorsque la pression du liquide dans le trajet de liquide 7a diminue, le liquide de travail est renvoyé du côté du trajet de liquide 7b vers ce côté du trajet de liquide 7a en passant par le passage de dériva- tion 6. Ainsi, le liquide de travail se déplace dans le passage de dériva- tion 6, de sorte qu'il n'a pas d'influence défavorable sur le déplacement du plongeur 1. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, des passages d'écoulement sont ménagés sur les surfaces périphériques extérieures respectives des plongeurs 1, ce qui non seulement permet à la contre- pression d'être délestée d'une manière progressive lorsque les plongeurs 1 se déplacent, mais permet aussi de réaliser ces plongeurs 1 plus petits que dans les électrovannes de la technique antérieure. Bien que le mode de réalisation ci-dessus de la présente in- vention ait été décrit conmme s'appliquant à une électrovanne du type à double obturateur, il va sans dire que l'invention peut aussi s'appliquer 6- à une électrovanne du type à simple obturateur. En d'autres termes, la présente invention peut s'appliquer à n'importe quel type d'électrovanne dans la mesure o sa structure est telle qu'un plongeur 1 est disposé dans le liquide de travail. 263611o -7- REVENDICATIONS 1. Electrovanne caractérisée en ce qu'elle comprend des plon- geurs (1), un bottier (3), des organes obturateurs (2) reliés en coopéra- tion fonctionnelle aux plongeurs (1) et enfermés de façon étanche dans le bottier (3), des bobines de solénoïde (4) disposées à l'extérieur du bottier (3) et agencées de façon à déplacer les plongeurs (1), un orifice d'entrée/sortie de liquide (7), des pièces cylindriques (5) disposées entre le bottier (3) et les plongeurs (1) et un passage de dérivation (6) défini entre les surfaces périphériques extérieures respectives de ces pièces cylindriques (5) et la surface périphérique intérieure du bottier (3), ce passage de dérivation (6) communiquant avec les organes obtura- teurs (2) et avec l'orifice d'entrée/sortie de liquide (7). 2. Electrovanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que deux plongeurs (1) sont disposés en série dans cette électrovanne, les organes obturateurs (2) étant fixés sur ces deux plongeurs (1) de façon à former un seul bloc. 3. Electrovanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des sièges de clapet (2a, 2b) prévus aux extré- mités de chaque plongeur (1), chacun des organes obturateurs (2) fixés sur les plongeurs (1) respectifs étant disposé en regard de l'un des sièges de clapet (2a, 2b) de manière à pouvoir venir en butée sur celui-ci. 4. Electrovanne suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'un des plongeurs (1) est repoussé par un premier moyen élastique (S1) de façon à faire venir l'organe obturateur (2) fixé sur ce plongeur (1) en butée sur l'un des sièges de clapet, l'autre plongeur (1) étant repoussé par un second moyen élastique (S2) de façon à faire se séparer de l'un des sièges de clapet (2a, 2b) l'organe obturateur (2) fixé sur ce plongeur (1). 5. Electrovanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les organes obturateurs (2) sont fixés sur les plongeurs (1) d'une manière telle que leurs extrémités respectives fassent saillie par rapport aux plongeurs (1), ces extrémités étant guidées de manière coulissante par des pièces de guidage de tige (2c). 26361 1 6 - 8 - 6. Electrovanne suivant la revendication 5, caractérisée en ce que des passages de dérivation analogues au passage de dérivation (6) défini entre les pièces cylindriques (5) et le bottier (3) sont ménagés sur les pièces de guidage de tige (2c). 7. Electrovanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle fait partie d'un dispositif de freinage par pression hydraulique et en ce que les sièges de clapet (2a, 2b) présentent des trajets de liquide respectifs qui peuvent communiquer avec le passage de dérivation (6), au moins l'un de ces trajets de liquide étant relié à un maitre- cylindre de frein, l'autre étant relié à un réservoir et l'orifice d'entrée/sortie de liquide (7) étant relié à un cylindre de frein de roue du dispositif de freinage. 8. Electrovanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le passage de dérivation (6) est délimité entre plusieurs méplats (Sa) ménagés sur les pièces cylindriques (5) et la surface périphérique inté- rieure du bottier (3). 9. Electrovanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le passage de dérivation (6) est délimité entre plusieurs rainures longitudinales ménagées sur le contour périphérique extérieur des pièces cylindriques (5) et la surface périphérique intérieure du bottier (3).