Brevet FR2640022A1 — publié le 19900608

ELECTROVALVE HYDRAULIQUE NOTAMMENT POUR CIRCUIT DE FREINAGE DE VEHICULE La présente invention a trait à une électrovalve hydraulique notamment pour circuit de freinage de véhicule automobile et plus précisément encore, bien que non exclusivement, pour circuit de freinage de système anti-blocage des roues. On connaît déjà des électrovalves hydrauliques utilisées à cet usage mais leur conception -n'est pas satisfaisante car elles sont relativement complexes dans leur structure et font appel à des techniques d'usinage et de réalisation qui entraînent un co t de revient qui ne peut être abaissé en dessous d'un seuil non négligeable du fait même de la conception de ces électrovalves. Le but de la présente invention est, en premier lieu, de proposer une nouvelle conception d'électrovalves hydrauliques susceptibles de répondre au moins aux mêmes critères de fonctionnement et de performances tout en étant nettement plus simples et plus économiques de fabrication. L'invention vise également à améliorer la fiabilité des électrovalves connues notamment au niveau de la jonction mécanique entre la partie gicleur et la partie électromagnétique ainsi qu'au niveau de l'étanchéité. A cet effet, l'invention a pour objet une électrovalve hydraulique notamment pour circuit de freinage de véhicule, du type comprenant un corps de gicleur muni d'au moins une entrée et une sortie de fluide et d'un clapet mobile sous l'action d'un poussoir sollicité par un noyau magnétique mobile à l'intérieur d'une bobine, caractérisée en ce que le circuit magnétique de la bobine est formé: - par un corps d'électroaimant de forme toroldale à section générale rectangulaire dans lequel est disposée la bobine et comprenant une paroi cylindrique externe et une paroi cylindrique interne reliée par une paroi de fond, du côté opposé au gicleur, à la paroi externe, et s'étendant à partir de ladite paroi de fond sur une longueur de l'ordre du tiers de celle de la bobine, - par ledit noyau s'étendant à l'intérieur dudit corps toroïdal, - par une pièce polaire fixe entourant ledit poussoir et interposé entre le noyau et le gicleur, - et par un prolongement du corps du gicleur solidarisé de l'extrémité en regard de la paroi externe du corps toroïdal, - un manchon cylindrique mince en matériau amagnétique étant interposé, sur toute la longueur de la bobine, entre, d'une part, lesdits corps toroïdal et prolongement du gicleur et, d'autre part, l'ensemble formé par le noyau et la pièce polaire. Un tel dispositif permet d'obtenir des performances magnétiques au moins aussi bonnes que celles atteintes par les électrovalves connues, en particulier un bon confinement du trajet du flux magnétique dans le noyau, et, ce, par un montage à la fois simplifié et beaucoup plus économique à réaliser, comme il sera expliqué plus loin. Suivant un autre avantage substantiel du dispositif de l'invention, la fragilité de la jonction mécanique entre la partie gic1-ur et la partie électro-aimant des électrovalves connues est supprimée grâce au prolongement du corps du gicleur qui constitue en quelque sorte un flasque fermant l'extrémité du corps toroïdal de l'électro-aimant et fixé de manière particulièrement étanche et solide sur ce corps toroldal. Suivant encore un autre avantage important du dispositif de l'invention, la présence dudit manchon permet de renforcer l'étanchéité tout en la simplifiant, d'une part, en assurant une liaison étanche entre l'extrémité du manchon, côté gicleur, et ledit prolongement du gicleur et, d'autre part, en prolongeant l'autre extrémité du manchon par une collerette rabattue contre la face externe de la paroi de fond du corps toroldal, la coupelle de noyau étant conformée de manière à être appliquée, par sa périphérie, contre ladite collerette, avec interposition d'un joint d'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard de la figure unique annexée, laquelle représente en coupe axiale une électrovalve hydraulique conforme à l'invention. Plus précisement, l'électrovalve représentée est une électrovalve du type sans restricteur, comportant une partie gicleur 1 et une partie électroaimant 2, l'ensemble étant monté sur un bloc hydraulique 3 d'un ensemble dénommé groupe de pression de freinage (non représenté), par l'intermédiaire d'une plaque de couche 4 et de tirants tels que celui représenté symboliquement en 5. Le gicleur 1 comprend un çorps principal cylindrique 6 engagé dans un alésage 7 du bloc 3 dans le fond duquel est ménagé un perçage 8 d'arrivée de fluide de freinage en provenance du maître-cylindre. A la périphérie du corps 6 est ménagée une chambre annulaire 9 communiquant avec un perçage 10 relié aux freins. Le gicleur 1 présente une structure intérieure qui est classique et comprend brièvement un clapet à bille 11 commandé par un poussoir 12 et susceptible d'occuper deux positions, l'une, pour laquelle la communication est établie entre le canal 8 et la chambre 9 (électrovalve au repos) et, l'autre, pour laquelle ladite communication est interrompue (électrovalve excitée), ce qui a pour effet de mettre en communication la sortie 10 et la bâche du circuit hydraulique. La structure interne et le fonctionnement du gicleur tel que représenté sont bien connus et il est.inutile d'en donner davantage de détail. Le gicleur se distingue toutefois des gicleurs connus, et conformément à l'invention, sur le point suivant. Le corps principal 6 se prolonge au delà du débouché de l'alésage 7 par une partie cylindrique 13 de diamètre élargi venant en appui sur le bloc 3. L'électro-aimant 2 comprend un corps toroïdal 14 constitué par une pièce de métal embouti, par exemple de l'acier embouti profond, présentant une paroi cylindrique externe 15, une paroi cylindrique interne 16 et, à l'extrémité du corps 14.opposée au gicleur 1, une paroi de fond de liaison 17. Le corps 14 définit un logement -intérieur annulaire de section générale rectangulaire dans lequel est disposée la bobine 18 de commande de l'1électrovalve, avec ses conducteurs d'alimentation 19. La paroi interne 16 s'étend sensiblement, à partir du fond 17, sur une longueur de l'ordre du tiers de celle de la bobine 18. Le logement de la bobine 18 est fermé, côté gicleur 1, par le prolongement 13 du gicleur, qui forme une sorte de flasque appliqué contre le rebord de ladite paroi 15 par l'intermédiaire d'un épaulement 20 ménagé à un effet dans ledit prolongement 13. La bobine 18 commande un noyau cylindrique 21 solidaire du poussoir 12. L'ensemble noyau 21-poussoir 12 présente une configuration tout à fait classique qu'il est inutile de décrire plus en détail. Le poussoir 12 traverse librement une pièce polaire 22, interposée entre le noyau 21 et le gicleur et solidarisée du prolongement 13, la pièce 22 étant logée dans un chambrage cylindrique 23 ménagé à cet effet sur la face du prolongement 13 tournée vers le noyau 21. Le chambrage 23 présente un diamètre égal au diamètre interne de la paroi 16. Un manchon mince cylindrique 24 est interposé entre, d'une part, la par i interne 16 et le chambrage 23 du prolongement 13, et, d'aut:e part, le noyau 21. Le manchon 24, en matériau amagnétique, par exemple de l'acier inoxydable, est solidarisé des pièces 14 et 13 et le noyau 21 glisse à frottement doux à l'intérieur. Côté gicleur 1, l'étanchéité est assurée par un joint torique 25 interposé entre le manchon 24 et la paroi du chambrage 23. A l'autre extrémité du manchon 24, l'étanchéité est assurée par un rabattement en forme de collerette 26 du manchon contre la paroi de fond 17 et un joint annulaire d'étanchéité 27 interposé entre ladite collerette 26 et le rebord périphérique 28 d'une coupelle 29 appliquée par la plaque 4 contre le corps toroïdal 14 et formant ainsi le logement du noyau 21 en servant également d'ancrage au ressort de rappel 30 dudit noyau. La coupelle 29 est percée d'un trou 31 de retour de fluide à la bâche du circuit hydraulique via un passage 32. Le fonctionnement de cette électrovalve est tout à fait analogue à celui des électrovalves de type connu utilisées à cette même fin. La conception particulière de l'électrovalve de l'invention présente plusieurs avantages substantiels. D'une part, le circuit magnétique est simplifié car il comporte un nombre réduit de pièces, par ailleurs de forme plus simple et surtout bien plus économiques à fabriquer et faciles à monter. Le corps toroïdal 14 est un élément essentiel du circuit magnétique. Il est facilement réalisable par une technique d'emboutissage bien plus économique qu'un usinage. Cette pièce unique 14 constitue le logement de la bobine 18, ce logement étant fermé par le prolongement 13 du gicleur qui constitue la pièce magnétique de retour du flux. Ce dernier est contraint de passer de manière efficace dans le noyau 21 grâce, d'une part, à la paroi interne 16, d'autre part, à la pièce polaire auxiliaire 22 et, enfin, au manchon amagnétique 24. Ce manchon, qui s'étend sur toute la longueur de la bobine 18, est particulièrement important car il constitue un pontage amagnétique évitant au flux traversant le noyau, dans le trajet entre la pièce 22 et la partie du noyau se trouvant à hauteur de la paroi 16, de s'échapper du noyau et de court-circuiter la pièce polaire 22. L'épaisseur du manchon 24 est calculée pour éviter de créer un entrefer parasite trop important entre le corps d'électro-aimant 14 et le noyau 21 et également pour résister aux pressions hydrauliques. La longueur de la paroi interne 16 est déterminée en correspondance avec l'épaisseur du manchon 24 de façon à obtenir la passage du maximum de flux magnétique utile dans le noyau. La longueur de cette paroi 16 est environ le tiers de celle de la bobine 18 mais on pourrait bien entendu s'éloigner sensiblement de cette valeur, en plus ou en moins, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Le manchon 24 réalise également la fonction de guide du noyau 21 et, enfin, d'étanchéité, d'une part, vis à vis de la bobine 18 et, d'autre part, vis à vis de l'extérieur du logement du noyau 21. Le manchon 24 est facilement et économiquement obtenu par emboutissage, de même que la coupelle 29 dont le rôle est double: ancrage du ressort 30 et étanchéité. L'ensemble des particularités ci-dessus permet de réduire très substentiellement le coût de la fabrication des pièces constitutives de l'électrovalve tout en facilitant leur montage. L'étanchéité est également renforcée ainsi que la fiabilité mécanique de l'ensemble gicleur 1-électro-aimant 2 dont la liaison mécanique est beaucoup plus solide du fait du prolongement 13, formant partie intégrante du corps du gicleur et parfaitement assis et fixé sur le bloc 3, lequel prolongement forme un flasque également solidement ancré sur l'extrémité du corps de l'électro-aimant. La figure unique représente une électrovalve sans restricteur, mais la même structure que celle représentée s'applique aux électrovalves avec restricteur, les seules modifications portant sur la partie gicleur et donc totalement indépendantes de la partie électro-aimant, ainsi que sur la coupelle 29 qui ne comporte plus alors de trou 31 puisque dans ce type d'électrovalve il n'y a pas de retour vers la bâche. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne la nature des matériaux utilisés, les formes et dimensions du corps toroïdal 14, du manchon 24, de la pièce polaire 22 et du prolongement 13 du gicleur. R E V E N D I C A T I O N S 1. Electrovalve hydraulique notamment pour circuit de freinage de véhicule, du type comprenant un corps de gicleur (1) muni d'au moins une entrée et une sortie de fluide et d'un clapet (11) mobile sous l'action d'un poussoir (12) sollicité par un noyau magnétique (21) mobile à l'intérieur d'une bobine (18), caractérisée en ce que le circuit magnétique de la bobine est formé: - par un corps d'électro-aimant (14) de forme toroïdale à section générale rectangulaire dans lequel est disposée la bobine (18) et comprenant une paroi cylindrique externe (15) et une paroi cylindrique interne (16) reliée par une paroi de fond (17), du côté opposé au gicleur (1), à la paroi externe, et s'étendant à partir de ladite paroi de fond sur une longueur de l'ordre du tiers de celle de la bobine, - par ledit noyau (21) s'étendant à l'intérieur dudit corps toroïdal (14), - par une pièce polaire fixe (221 entourant ledit poussoir (12) et interposé entre le noyau (21) et le gicleur (1), - et par un prolongement (13) du corps du gicleur solidarisé de l'extrémité en regard de la paroi externe (15) du corps toroïdal, - un manchon cylindrique mince (24) en matériau amagnétique étant interposé, sur toute la longueur de la bobine (18) entre, d'une part, lesdits corps toroïdal (14) et prolongement (13) du gicleur et, d'autre part, l'ensemble formé par le noyau (21) et la pièce polaire (22). 2. Electrovalve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit manchon (24) est fixé de manière étanche sur ledit prolongement (13) du gicleur et., à son autre extrémité, est prolongé par une collerette (28) pressée contre ladite paroi de fond (17) du corps toroïdal (14) par le bord périphérique de la coupelle (29) d'ancrage du ressort (30) de rappel du noyau (21), avec interposition d'un joint d'étanchéité (27).