Brevet FR2686561A1 — publié le 19930730

L'invention part d'une installation de frei- nage hydraulique possédant un système antiblocage, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant au moins une soupape à commande électromagnétique, pré- sentant un point d'étranglement et disposée dans un alésage récepteur d'un logement de soupape, qui comporte une pièce à siège de soupape présentant un perçage d'écoulement et un siège de soupape, un obturateur disposé mobile par rapport au siège de soupape et manoeuvrable au moyen d'une armature et d'une bobine d'électroaimant, ainsi qu'au moins une bague d'étan- chéité à son pourtour. Dans la demande de brevet allemand P 40 30 963,0, on a déjà proposé une soupape à commande électromagnétique avec un point d'étranglement qui possède une pièce à siège présentant le siège de soupape ainsi qu'un obturateur déplaçable par rapport à ce siège Sur cette soupape à commande électromagnétique, le réglage de la course de l'armature est seulement réalisable avec des difficultés parce qu'un disque d'étranglement avec un très petit orifice d'étrangle- ment, constituant le point d'étranglement, complique l'utilisation d'un instrument de mesure avec une tige de palpage que l'on doit introduire à travers un perçage d'écoulement de la pièce portant le siège de soupape afin de pouvoir l'amener au contact de l'obturateur de la soupape. L'invention vise notamment à atténuer ou à supprimer ces difficultés. A cet effet, selon l'invention, une installa- tion de freinage hydraulique comme définie au début est caractérisée en ce qu'une pièce d'étranglement est placée dans l'alésage récepteur du logement de soupape, pièce qui entoure en direction axiale au moins partiel- lement une extrémité de la soupape et présente un perçage traversant, qu'une bague d'étanchéité s'appuie sur un côté d'extrémité de la pièce d'étranglement dirigé vers la soupape et qu'un point d'étranglement est prévu dans le perçage traversant de la pièce d'étran- glement. Une telle installation de freinage a l'avan- tage, comparativement à l'état de la technique rappelé plus haut, que le réglage de la course de l'armature peut s'effectuer de façon simple avant le montage de la pièce d'étranglement sur la soupape La tige de palpage d'un instrument de mesure peut être introduite sans entraves dans la pièce à siège de soupape et être amenée au contact de l'obturateur de la soupape au travers du perçage d'écoulement de cette pièce à siège Lorsque la course de l'armature a été réglée, la soupape est glissée dans l'alésage récepteur du logement de soupape, alésage dans lequel a été disposée la pièce d'étrangle- ment par exemple La pièce d'étranglement séparée permet l'emploi d'une soupape uniforme pour différentes appli- cations et différents débits de fluide de pression Il n'est pas nécessaire de prévoir une bague d'appui particulière pour une bague d'étanchéité disposée sur le pourtour de la soupape parce que la bague d'étanchéité s'appuie sur un côté d'extrémité de la pièce d'étran- glement dirigé vers la soupape.25 Des développements et des perfectionnements avantageux de l'installation de freinage selon la caractéristique principale précitée de l'invention, sont décrits dans ce qui suit. Pour obtenir une réalisation particulièrement simple du point d'étranglement, il est avantageux qu'une pièce insérée ou insert d'étranglement, présentant le point d'étranglement, constitué par un orifice d'étran- glement, soit disposé dans le perçage traversant de la pièce d'étranglement.35 Pour la même raison, il est avantageux que I'linsert d'étranglement possède une forme en pot, le point d'étranglement soit réalisé dans un fond de cet insert en forme de pot et l'insert soit emmanché à force dans le perçage traversant de la pièce d'étranglement. Ainsi, on garantit en plus un maintien solide et sûr de l'insert d'étranglement dans la pièce d'étranglement. Afin de permettre une fabrication particuliè- rement simple de la pièce d'étranglement, il est avan- tageux que cette pièce soit faite d'une matière plas- tique ou d'aluminium. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion aui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 montre un schéma d'une installation de freinage hydraulique comportant des soupapes à commande électromagnétique et la figure 2 est une coupe axiale d'une telle soupape. La figure 1 représente à titre d'exemple une installation de freinage hydraulique 10 à système antiblocage, pour véhicules automobiles, comprenant un maître-cylindre de frein 11 commandé par pédale et portant un réservoir de fluide de pression 12 Un premier circuit de freinage I est coordonné par exemple aux cylindres de frein de roue 13, 14 de roues non motrices du véhicule, par exemple des roues avant du véhicule A un second circuit de freinage II, sont raccordés, par exemple, des cylindres de frein de roue 15, 16 de roues motrices du véhicule, par exemple des roues arrière du véhicule L'installation de freinage 10 présente donc une répartition des circuits de freinage désignée par TT Le circuit de freinage I sera ci-après décrit plus en détail. Le premier circuit de freinage I comporte une première conduite de frein 19 partant du maître-cylindre de frein 11 et menant au cylindre de frein de roue 13. Une seconde conduite de frein 20 part de cette conduite A 19 et mène au cylindre de frein de roue 14 de ce circuit de freinage I A chacun des cylindres de frein 13 et 14 est coordonné un appareil de robinetterie 21 ou 22 pour la modulation de la pression de freinage Les appareils r de robinetterie 21, 22 possèdent chacun une soupape d'admission 23 placée dans la conduite de frein 19 ou 20 correspondante Cette soupape est réalisée comme une soupape à deux voies et deux positions, à commande électromagnétique, présentant une position de passage ou position ouverte 23 a o elle est rappelée par ressort et une position de fermeture 23 b o elle est amenée par voie électromagnétique Parallèlement à chaque soupape d'admission 23, on a prévu un bipasse 24 dans lequel est disposé un clapet antiretour 25 Ce clapet s'ouvre dans15 le sens allant du cylindre de frein de roue 13 ou 14 vers le maître-cylindre de frein 11 et permet l'écoule- ment de retour du fluide de pression dans la mesure o la pression côté cylindre de frein de roue dépasse la pression côté maître- cylindre d'une valeur de pression2 O qui est caractéristique pour le clapet antiretour 25. Une conduite de retour ramifiée 28 part des conduites de frein 19 et 20 coordonnées entre la soupape d'admission 23 et les cylindres de frein de roue 13, 14. Une soupape d'échappement 31 des appareils de robinet-25 terie 21, 22 est disposée pour la modulation de la pression de freinage dans la branche 29 ou 30 corres- pondante de cette conduite de retour Les soupapes d'échappement 31 sont réalisées comme des soupapes à commande électromagnétique à deux voies et deux posi-30 tions Elles présentent une position de coupure 3 la o elles sont rappelées par ressort et une position de passage ou position ouverte 31 b à effet d'étranglement, o elles sont amenées par voie électromagnétique. L'effet d'étranglement ralentit, pendant le fonctionne-35 ment du système antiblocage, la réduction de la pression dans les cylindres de freins de roue 13, 14, de sorte que la qualité de la régulation du système antiblocage est améliorée Une variation de l'effet d'étranglement des soupapes d'échappement 31 à leur position ouverte 31 b permet une adaptation à un gradient de réduction de pression demandé dans les cylindres de frein 13, 14. Parallèlement aux soupapes d'échappement 31, on a prévu, dans un bipasse 32, un clapet antiretour 33 qui s'ouvre en direction du cylindre de frein de roue 13 ou 14 correspondant. La conduite de retour 28 mène au côté aspira- tion d'une pompe à haute pression 36 Entre le côté haute pression de cette pompe 36 et les soupapes d'échap- pement 31 des appareils de robinetterie 21, 22, une chambre d'accumulation 37 est raccordée à la conduite de retour 28 pour recevoir du fluide de pression enlevé des cylindres de frein 13, 14 Du côté refoulement de la pompe à haute pression 36, part une conduite 38 de refoulement de fluide de pression, qui est raccordée à la première conduite de frein 19 entre l'appareil de no robinetterie 21 et le maître-cylindre de frein 11. Les éléments de l'installation de freinage hydraulique 10 placés entre le maître-cylindre de frein 11 et les cylindres de frein de roue 13 à 16, font partie d'un système 41 de réglage antiblocage et anti- patinage à l'entraînement De ce système 41 font partie un appareil de commande électronique 42 et des capteurs de vitesse de rotation 43 coordonnés aux différentes roues du véhicule L'appareil de commande 42 est capable d'exploiter des signaux venant des capteurs de vitesse30 de rotation de roue 43 et de les transformer en signaux de commande pour les sous-ensembles électriques de l'installation de freinage 10 Le circuit de freinage I permet un mode de réglage antiblocage sur les roues non motrices du véhicule, tandis que le circuit de freinage35 II, non décrit en détail, permet un mode de réglage antiblocage et antipatinage à l'entraînement sur les roues motrices du véhicule. La figure 2 représente une soupape d'échappe- ment 31 à commande électromagnétique, faisant partie d'un des appareils de robinetterie 21, 22 et servant à la modulation de la pression de freinage dans le cy- lindre de frein de roue 13 ou 14 concerné La soupape d'échappement 31 possède un manchon 50 de forme al- longée, faisant partie du corps de la soupape et pré- sentant un alésage longitudinal 54 concentrique à l'axe longitudinal 52 de la soupape A une extrémité 51 du manchon 50, un composant du corps de la soupape formant une pièce à siège de soupape, désigné par 56, a été glissé axialement dans l'alésage longitudinal 54, complètement par exemple La pièce à siège de soupape 56 a par exemple été emmanchée à force dans l'alésage longitudinal 54 du manchon 50 du corps et est maintenue en direction axiale par un bord de retenue 58 rabattu radialement vers l'intérieur à l'extrémité 51 du manchon 50 La pièce à siège de soupape 56, de forme tubulaire par exemple, possède à son extrémité éloignée du bord de retenue 58, une face d'extrémité supérieure 60 qui présente, par exemple concentriquement à l'axe longitu- dinal 52 de la soupape, un siège de soupape fixe 62 A partir de ce siège s'étend, à l'intérieur de la pièce 56, concentriquement à l'axe longitudinal 52 de la soupape, un perçage d'écoulement traversant et étagé 64, qui relie le siège 62 situé à la face d'extrémité supérieure 60 à une face d'extrémité inférieure 66 de la pièce à siège 56, située à l'opposé de la face supé- rieure 60, et permet au fluide de pression de s'écouler depuis le siège 62 vers la face inférieure 66 ou en sens inverse Avec le siège de soupape fixe 62 de la pièce tubulaire 56 portant ce siège, coopère un obturateur de soupape 68, de forme sphérique par exemple, qui est relié, directement par exemple, à une armature cylindrique 70 Le siège 62 et l'obturateur 68 forment ensemble une soupape à siège L'armature 70 est montée coulissante dans l'alésage longitudinal 54 du manchon 50 de forme allongée du corps de la soupape d'échappement. L'armature 70 présente, à son extrémité éloignée de la pièce à siège 56, un trou borgne 72, s'étendant par exemple concentriquement à l'axe longi- tudinal 52 de la soupape, dans lequel est logé un ressort de rappel 74 Ce ressort s'appuie par une to extrémité sur le fond 73 du trou borgne 72 et par son autre extrémité contre la face d'extrémité inférieure 75 d'un pâle intérieur 80 engagé au moins partiellement dans l'alésage longitudinal 54 à l'extrémité du manchon éloignée de la pièce à siège 56 Le ressort de rappel 74 tente de déplacer l'armature 70 avec l'obturateur 68 en direction du siège fixe 62 et de fermer ainsi la soupape à siège L'armature 70 et le pâle intérieur 80 sont au moins partiellement entourés, en direction axiale, par une bobine d'électroaimant 76 Cette bobine présente un mandrin 77 avec des broches 78 pour le raccordement électrique et un enrobage 79 de matière plastique moulée par injection Une enveloppe 81 en forme de pot et faisant partie du corps de la soupape, entoure en direction axiale la bobine 76, complètement par exemple, par une partie cylindrique 82, de même que, partiellement, une partie en forme de bride 84 du corps de la soupape, laquelle est dirigée vers la pièce à siège 56 et placée à côté de la bobine 76 L'enveloppe 81 en forme de pot est reliée, à son extrémité infé- rieure 86 dirigée vers la pièce à siège 56, par exemple au moyen d'un assemblage serti 87, à un rebord d'assem- blage 88 dirigé radialement vers l'extérieur de la bride 84, l'enveloppe 81 présentant un plus grand diamètre à son extrémité 86. La soupape d'échappement 31 est placée par exemple dans un alésage récepteur 90 d'un logement de soupape 91, ménagé par exemple dans un bloc de distri- bution ou dans un groupe hydraulique, de manière que l'enveloppe 81 avec les broches de raccordement élec- trique 78 dépassent au moins partiellement, en direction axiale, de l'alésage récepteur 90 Par une face extrême d'appui 93 dirigée vers la pièce à siège 56 de la bride 84, la soupape d'échappement 31 s'applique contre un épaulement de support 94 formé dans l'alésage récep- teur étagé 90. A son extrémité supérieure 95, o la soupape d'échappement 31 fait saillie en direction axiale de la réception de soupape 91, l'alésage récepteur 90 présente un rétrécissement de section 97 dirigé radialement vers l'intérieur Une bague de maintien 98 a été emmanchée à force à partir de cette extrémité supérieure 95 dans l'alésage 90, de manière à être pressée radialement entre la partie cylindrique 82 de l'enveloppe 81 et le paroi de l'alésage récepteur 90, bague qui, en direction de l'axe longitudinal 52 de la soupape, s'étend au moins dans la zone du rétrécissement 97 de l'alésage 90 et de l'extrémité inférieure 86, présentant un plus grand diamètre, de l'enveloppe 81 du corps de la soupape, et qui établit une liaison par adhérence et par complémen- tarité de formes entre la soupape d'échappement 31 et l'alésage récepteur 90 du logement de soupape 91. A son extrémité éloignée du rétrécissement 97, l'alésage récepteur étagé 90 présente un segment d'écou- lement 100 qui communique avec le perçage d'écoulement 64 de la pièce à siège 56 et forme un segment côté maître-cylindre d'une branche 29 ou 30 de la conduite de retour La paroi du manchon 50 du corps de la soupape est percée, dans la zone axialement comprise entre la bride 84 et la pièce à siège 56, par exemple par un orifice de passage 102 A la périphérie du manchon 50, on a disposé un élément filtrant annulaire 103 qui recouvre cet orifice 102 par un tamis filtrant en vue de la filtration du fluide de pression Une bague d'étan- chéité supérieure 104 est disposée sur le pourtour du manchon 50 dans la zone comprise axialement entre l'extrémité supérieure 105 de l'élément filtrant 103, dirigée vers la bride 84 et cette bride du corps de la soupape, bague d'étanchéité qui s'applique de façon étanche contre la périphérie du manchon 50 du corps et contre la paroi de l'alésage récepteur 90. Dans le logement de soupape 91, on a ménagé un canal d'écoulement 106, s'étendant par exemple à angle droit par rapport à l'axe longitudinal 52 de la soupape, qui communique avec l'alésage récepteur 90 du logement de soupape 91 dans la région de l'orifice de passage 102 du manchon 50, canal qui forme un segment côté cylindre de frein de roue de la branche 29 ou 30 de la conduite de retour et sert à l'amenée du fluide de pression dans la soupape d'échappement 31 du côté de ce cylindre de frein. Une pièce d'étranglement 108 est placée dans l'alésage récepteur 90 du logement de soupape 91 à l'extrémité éloignée du rétrécissement 97 La pièce d'étranglement 108 possède un perçage traversant et étagé 109 qui est par exemple concentrique à l'axe longitudinal 52 de la soupape, la pièce 108 ayant à peu près la forme d'un pot par exemple Par une face d'ex- trémité inférieure 110 éloignée de la pièce à siège 56, la pièce d'étranglement 108 s'applique contre un épau- lement de support 111 orienté radialement dans l'alésage récepteur étagé 90 Par une partie cylindrique 113 renfermant un segment élargi 112 du perçage traversant 109, la pièce d'étranglement 108 entoure partiellement, en direction axiale, l'extrémité 51 du manchon 50 éloignée de la bobine 76 et présentant le bord de retenue 58 La partie cylindrique 113 de la pièce d'étranglement 108 présente un côté extrême supérieur 114 dirigé vers l'élément filtrant 103 Une bague d'étanchéité inférieure 116 est disposée sur le pourtour du manchon 50, axialement entre l'élément filtrant 103 et ce côté supérieur 114 de la pièce d'étranglement 108, bague qui s'appuie axialement sur ce côté extrême supérieur 114 et est appliquée de façon étanche contre la périphérie du manchon 50 du corps et contre la paroi de l'alésage récepteur 90 du logement de soupape 91 Une bague d'appui particulière pour la bague d'étanchéité inférieure 116 n'est pas nécessaire. Un point d'étranglement 118 est prévu dans le perçage traversant 109 de la pièce d'étranglement 108 A cet effet, un insert d'étranglement 120, en forme de pot par exemple, présentant le point d'étranglement 118, est disposé dans le perçage traversant 109 de la pièce 108.15 Cette pièce insérée ou insert 120 en forme de pot possède, dans un fond 122, un point d'étranglement 118 réalisé sous la forme d'un orifice d'étranglement ayant un diamètre de quelques dixièmes de millimètre, par exemple de 0,3 mm, de même qu'une partie cylindrique 12420 qui se raccorde à ce fond 122 et est dirigée vers la pièce à siège 56 La partie cylindrique 124 de l'insert d'étranglement 120 présente, en direction axiale, sur une partie au moins, un diamètre légèrement plus grand que le perçage traversant étagé 109 de la pièce d'étran-25 glement 108 dans un segment 126 d'emmanchement à force. Il est ainsi garanti que l'insert d'étranglement 120, lequel est emmanché à force dans le perçage traversant 109 de la pièce 108 par exemple, est maintenu en place de façon solide et sûre La pièce d'étranglement 108 est faite d'une matière plastique par exemple Elle peut cependant être réalisée aussi d'aluminium ou d'un autre métal Le point d'étranglement 118, constitué par l'orifice d'étranglement dans l'insert 120, peut être formé aussi, par exemple, par un segment du perçage 10935 de la pièce 108. 1 Il Par suite de l'écoulement du fluide de pres- sion depuis le canal 106 côté cylindre de frein de roue vers le segment d'écoulement 100 côté maître-cylindre de frein de l'alésage récepteur 90, une chute de pression se produit sur le siège 62 agissant également comme un étranglement de l'obturateur 56 de la soupape Cette chute de pression a pour conséquence que la bague d'étanchéité inférieure 116, entourant le manchon 50, est pressée contre le côté extrême supérieur 114 de la partie cylindrique 113 de la pièce d'étranglement 108, de sorte que cette bague remplit sa fonction d'étan- chéité de manière fiable et empêche que le fluide sous pression dynamique se trouvant en amont du point d'étran- glement 118 lorsque la soupape d'échappement 31 est15 ouverte (position de passage 31 b), contourne le point d'étranglement 118 de la pièce 108 entre la périphérie de cette dernière et la paroi de l'alésage récepteur 90. La pression dynamique agissant sur la pièce d'étranglement 108 en amont du point d'étranglement 118 est encaissée par l'intermédiaire de la face d'extrémité inférieure 110 de cette pièce au moyen de l'épaulement de support 111 de l'alésage récepteur 90 du logement de soupape 91 On évite ainsi une sollicitation à la traction nuisible du manchon 50, laquelle résulterait par contre de la réalisation du point d'étranglement 118 directement à l'intérieur de la pièce 56 portant le siège de la soupape. Le réglage de la course de l'obturateur 68 et par suite de l'armature 70, s'effectue au moyen d'un instrument de mesure de longueur Pour ce réglage, on introduit une tige de palpage 130 indiquée en trait discontinu avant le montage de la soupape d'échappe- ment 31 dans l'alésage récepteur 90 du logement de soupape 91 d'en bas dans le perçage d'écoulement 64 de35 la pièce à siège 56, de manière à l'amener au contact de l'obturateur 68 Le réglage proprement dit de la course de l'armature s'effectue par le déplacement du pôle intérieur 80 dans l'alésage longitudinal 54 du manchon , suivant l'axe 52 de la soupape Pour terminer, on fixe le pôle intérieur 80 solidement à ce manchon 50 du = corps de la soupape, par exemple par une soudure Après cela, la soupape d'échappement 31, assemblée et réglée, est glissée dans l'alésage 90 du logement 91, dans lequel la pièce d'étranglement 108 est déjà appliquée contre l'épaulement de support 111 de l'alésage récep- teur 90 Le réglage de la course de l'armature peut ainsi être effectué de manière simple avant le montage de la pièce d'étranglement 108 à l'extrémité de la soupape 31 éloignée de la bobine 76. Lors de la modulation de la pression de freinage, au cours de laquelle, dans des phases de réduction de pression, la soupape d'échappement 31 est commutée à sa position de passage ou d'ouverture 31 b et l'obturateur 68 est par conséquent levé de son siège 62, du fluide de pression s'écoule à travers le canal 106 du n 2 logement 91 et l'orifice de passage 102 dans l'alésage 54 du manchon 50 et, de là, devant le siège 62 et à travers le perçage 64 de la pièce à siège 56, en sur- montant la résistance opposée par le point d'étrangle- ment 118 prévu dans la pièce d'étranglement 108 et formé par l'insert d'étranglement 120, jusque dans le segment d'écoulement 100 de l'alésage récepteur 90 et vers la pompe à haute pression 36 ou la chambre d'accumulation 37 Sur ce parcours, les bagues d'étanchéité 104, 116 empêchent le fluide de sortir de l'alésage 90 du loge- ment 91 et de contourner le point d'étranglement 118. Lorsque la soupape d'échappement 31 occupe sa position fermée 31 a, le fluide ne peut pas traverser la soupape d'échappement Le clapet antiretour 33, placé dans le bipasse 32, permet alors l'écoulement de fluide35 en sens inverse, c'est-à-dire depuis la pompe 36 ou la chambre d'accumulation 37 en direction du cylindre de frein de roue 13 ou 14, en surmontant une pression d'ouverture caractéristique et préfixée du clapet antiretour 33. La pièce d'étranglement 108, placée à une extrémité de la soupape d'échappement 31, permet de choisir le point d'étranglement en fonction des besoins et d'utiliser la même soupape pour différentes applica- tions et différents débits de fluide, de même que de régler de façon simple la course de l'armature avant le montage de la pièce d'étranglement 108. REVENDICATIONS 1 Installation de freinage hydraulique possédant u.n système antiblocage, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant au moins une soupape à commande électromagnétique, présentant un point d'étranglement et disposée dans un alésage récepteur d'un logement de soupape, qui comporte une pièce à siège de soupape présentant un perçage d'écoulement et un siège de soupape, un obturateur disposé mobile par rapport au siège de soupape et manoeuvrable au moyen d'une armature et d'une bobine d'électroaimant, ainsi qu'au moins une bague d'étanchéité à son pourtour, caractérisée en ce qu'une pièce d'étranglement ( 108) est placée dans l'alésage récepteur ( 90) du logement de soupape ( 91), pièce qui entoure en direction axiale au moins partiel- lement une extrémité de la soupape ( 31) et présente un perçage traversant ( 109), qu'une bague d'étanchéité ( 116) s'appuie sur un côté d'extrémité ( 114) de la pièce d'étranglement ( 108) dirigé vers la soupape ( 31) et qu'un point d'étranglement ( 118) est prévu dans le perçage traversant ( 109) de la pièce d'étranglement ( 108). 2 Installation de freinage hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'unr insert d'étran- glement ( 120), présentant le point d'étranglement ( 118), est disposé dans le perçage traversant ( 109) de la pièce d'étranglement ( 108 >. 3 Installation de freinage hydraulique selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'insert d'étran- glement ( 1201 est en forme de pot et le point d'étran- glement ( 118) est réalisé dans une partie de fond ( 122) de l'insert d'étranglement ( 120) en forme de pot. 4 Installation de freinage hydraulique selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'insert d'étranglement ( 120) est emmanché à force dans le perçage traversant ( 109) de la pièce d'étranglement ( 108). Installation de freinage hydraulique selon la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que le point d'étranglement ( 118) est réalisé comme un orifice d'étranglement. 6 Installation de freinage hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce d'étran- glement ( 108) est en matière plastique.13 7 Installation de freinage hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce d'étran- glement ( 108 > est en aluminium.