Brevet FR2700824A1 — publié le 19940729

i "Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique" Etat de la technique L'invention concerne une soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique avec une enveloppe de boîtier, qui abrite une bobine et un noyau de bobine, qui coopèrent par l'intermédiaire d'une armature magnétique avec un corps de soupape et est fixée par une liaison par sertissage sur une bride pourvue de canaux d'agent sous pression, soupape pouvant être actionnée de façon électro-magnétique. Des soupapes de ce type sont connues par exemple par le document DE-GM 87 Il 602 et sont montées sur les boîtes de vitesse automatiques de véhicules à moteurs. Dans ces boîtes elles servent à commander l'écoulement d'un fluide sous pression à partir de et vers les embrayages respectifs De telles soupapes sont usinées en grande série et supportent des coûts élevés de fabrication Dans le cas de ces soupapes il est connu de fabriquer la bride sous la forme d'une pièce tournée, bride par laquelle la soupape est montée sur le boîtier de commande et au moyen de laquelle est réalisée la liaison avec les canaux de fluide sous pression allant à l'organe utilisateur ou dans le boîtier de commande Toutefois une bride tournée de ce type est très chère Il est en outre connu de fabriquer cette bride en matière plastique, par exemple en une matière plastique moulée par injection. Ces brides en matière plastique connues ont toutefois l'inconvénient que la liaison par sertissage entre la bride et l'enveloppe de l'électrovanne ne suffit par toujours aux exigences posées par l'environnement et l'emplacement de l'appareil On arrive à avoir en fonctionnement en partie des déformations de la bride dans la zone de la liaison par sertissage, par lesquelles la liaison se desserre De cette façon il se produit des défauts d'étanchéité de la soupape, qui peuvent conduire à sa mise hors service Des déformations et des variations de la composition de la matière plastique dans la zone de cette liaison par sertissage sont en partie coûteuses et ne conduisent pas toujours à des résultats satisfaisants. Avantages de l'invention La soupape selon l'invention qui peut être actionnée de façon électromagnétique est caractérisée par le fait que la bride est en une matière plastique, dans laquelle est noyé une armature métallique, sur le bord en forme de collerette repose le bord recourbé de l'enveloppe du boîtier. La soupape selon l'invention qui peut être actionnée de façon électromagnétique a par rapport à l'état de la technique l'avantage que la bride peut être fabriquée en une matière plastique économique et suffit néanmoins à satisfaire aux exigences les plus élevées en ce qui concerne la résistance dans le temps, la résistance aux secousses et le compartiment vis-à-vis des températures En noyant une armature d'un prix avantageux dans le sertissage, la partie sollicitée de la bride lors de la liaison de la bride et de l'enveloppe de l'électro-aimant devient très résistante et ne subit en fonctionnement normal aucune déformation ou des déformations seulement sans importance En utilisant la pièce d'armature dans la zone de la liaison par sertissage, on peut réaliser cette zone de façon sensiblement plus courte (épaisseur du bord), que dans le cas des brides en matière plastique conventionnelle Ceci conduit à un raccourcissement de la longueur totale de la soupape. Les configurations et développements avantageux de la soupape pouvant être actionnée de façon électro-magnétique sont obtenus grâce au fait que: le bord en forme de collerette de l'armature repose sur un disque polaire entre la bride et la bobine, le bord en forme de collerette de l'armature part d'un élément de base cylindrique creux, sur l'élément de base cylindrique creux de l'armature sur la face frontale située à l'opposé du bord en forme de collerette partent vers l'extérieur des appendices repliés, des prolongements repliés vers l'intérieur partent de l'élément de base cylindrique creux de l'armature sur la face frontale située à l'opposé du bord en forme de collerette, les prolongements sont pourvus au moins en partie de perçages, l'armature est une tôle estampée, une encoche de protection contre les rotations est découpée par estampage dans le bord en forme de collerette de l'armature, on constitue entre le disque polaire et la bride un espace intermédiaire, dans lequel est guidé un corps de soupape, qui coopère avec un siège constitué dans la bride, l'armature magnétique est une armature en disque, qui présente un perçage, dans lequel est monté de façon solidaire le corps de soupape en forme de bille. Dessins On va expliquer plus en détail un exemple de réalisation de l'invention dans la description et les dessins qui vont suivre. La figure 1 montre une coupe longitudinale d'une soupape pouvant être actionnée de façon électro- magnétique. La figure 2 montre une vue de dessus d'une armature, la figure 3 montre une coupe le long de la ligne III-III selon la figure 2 à travers cette armature. Description de l'exemple de réalisation Sur la figure 2 on a désigné par la référence 10 l'enveloppe du boîtier de la soupape qui peut être actionnée de façon électro-magnétique, constituée à peu près en forme de douille et a plusieurs passages 11 sur son pourtour A l'intérieur de l'enveloppe du boîtier 10 est disposée une bobine 12 ainsi que le corps de la bobine 13, qui comprend un noyau de bobine 14 cylindrique disposé au milieu Un perçage longitudinal médian 15 passe à travers le noyau de la bobine, qui est relié à l'une de ses extrémités à un réservoir désigné par la référence T. A cette extrémité l'enveloppe du boîtier 10 est formée par un disque 17 Sur cette extrémité sont aussi disposés les raccords électriques 18 servant à la mise en contact avec la bobine 12 A l'extrémité opposée de l'enveloppe du boîtier 10 ou de la bobine 12 se trouve un disque polaire 20 sur lequel fait suite avec le même axe une bride 21 Dans la zone du disque polaire et de la bride 21, l'enveloppe du boîtier 10 s'étale, le disque polaire 20 reposant sur un gradin 22. L'enveloppe de l'électro-vanne 10 est réalisée par injection d'un corps en matière plastique 23 au-dessus du gradin 22, corps dans lequel est aussi noyée la bobine 12, ainsi que le corps de la bobine 13 et le noyau de la bobine 14 Ce corps en matière plastique 23 a dans la zone du disque polaire 20 un prolongement cylindrique 24, qui pénètre dans un perçage 25 dans le disque polaire 20, le prolongement cylindrique 24 et le noyau de la bobine 14 se referment à fleur sur la face, tournée vers la bride 21 Dans cette zone le noyau de la bobine 14 a un diamètre extérieur plus faible, de telle sorte qu'entre le noyau de la bobine 14 et le corps de la bobine 13 ou le prolongement 24, est constitué un espace annulaire 26, dans lequel est guidé un ressort de pression 27, qui s'appuie sur un gradin 28 sur le noyau de la bobine 14. La bride 21 se raccordant au disque polaire se compose sensiblement d'une partie en matière plastique 30 et une partie d'armature 31 noyée dans celle-ci La pièce d'armature 31 présente un corps de base cylindrique creux 32, duquel part un bord 33, situé à l'extérieur, faisant tout le tour, en forme de collerette, qui repose sur le disque polaire 20 Sur la face frontale, située à l'opposé du bord 33 en forme de collerette, du corps de base 32, sont constitués respectivement six prolongements 34 ou 35, parmi lesquels les prolongements 24 sont recourbés vers l'intérieur et les prolongements 35 sont recourbés respectivement vers l'extérieur de façon alternative tout autour Le nombre des prolongements 34, 35 et leur disposition mutuelle sont ici donnés seulement à titre d'exemple D'autres nombres et dispositions de prolongements sont possibles sans problème Cette pièce d'armature 31 est noyée dans la pièce en matière plastique 30 de telle sorte que le corps de base 33 et les prolongements 34 ou 35 soient noyés dans la masse de matière plastique sans que le bord extérieur du bord en forme de collerette 33 soit en même temps noyé Pour avoir une meilleure liaison 1 O de la pièce d'armature 31 et de la pièce en matière plastique 30 on constitue dans les prolongements 34 pénétrant à l'intérieur des perçages traversants 37, qui sont remplis par la masse de matière plastique. Pour exclure toute rotation quand la soupape est en fonctionnement ou pour permettre une position de montage définie, on forme par estampage dans le bord en forme de collerette 33 de la pièce d'armature 31, une entaille de protection contre toute rotation. A l'intérieur du corps de base 32 de la pièce d'armature 31 on constitue dans la bride 21 une chambre cylindrique 38 pour l'armature de l'électro- amant, chambre dans laquelle se trouve une armature d'électro-aimant en forme de disque 39 Cette armature d'électro-aimant a au milieu un perçage 40, dans lequel est inséré de façon solidaire un corps de soupape en forme de bille 41 et plusieurs perçages 42 en dehors du milieu pour laisser passer le fluide sous pression Ce corps de soupape 41 coopère avec deux sièges 43 ou 44, dont le premier, le siège 43 est constitué sur le noyau de la bobine 14 par le perçage longitudinal 15 Le deuxième siège 44 est constitué dans la partie en matière plastique 30 de la bride 21 et se trouve en liaison par un perçage médian 45 et un canal de raccordement 46 avec une source de fluide sous pression ou pompe P Autour du deuxième siège 44 dans la partie en matière plastique 30 s'étend une rainure annulaire 48 partant de la chambre de l'armature de l'électro-aimant 38, rainure 48 dans laquelle débouche un canal médian de pression 49, qui est relié avec un appareil utilisateur A. L'armature de l'électro-aimant 39 et de cette façon le corps de soupape 41 sont sollicités par le ressort de pression 27 de telle sorte que le corps de soupape 41 soit pressé contre le deuxième siège 44 1 O dans le cas o aucun courant ne passe dans la bobine 12. La bride 21 et l'enveloppe de l'électro- vanne 10 sont reliées l'une à l'autre de façon solidaire et permanente par un processus de formation d'un sertissage Pour cela le bord en forme de collerette 33 de la partie d'armature 31, comme cela a déjà été représenté, repose sur le disque polaire 20 à l'intérieur de la partie évasée de l'enveloppe de l'électro-vanne 10 L'extrémité libre 50 de l'enveloppe de l'électro-amant 10 est recourbée autour du bord en forme de collerette 33 et repose sur sa face frontale libre qui n'est pas noyée dans la matière plastique. Le fonctionnement de la soupape représentée qui peut être actionnée de façon électro-magnétique est connu en soi et ne sera ici que brièvement expliqué La soupape représentée est réalisée sous la forme d'un distributeur à 3/2 voies, le corps de la soupape 41, quand aucun courant ne passe dans la bobine 12, repose sur le deuxième siège 44 De cette façon on ferme d'un côté le perçage 45 allant à la pompe P En même temps l'appareil utilisateur A et le réservoir T sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire du canal de fluide sous pression 49,la rainure annulaire 48, la chambre pour l'armature de l'électro-aimant 38 ainsi que le premier siège ouvert 43 et le perçage 15. Si le courant passe ans la bobine 12, l'armature de l'électro-aimant 39 et de cette façon le corps de soupape 41 sont attirés à l'encontre de l'action du ressort de compression 27 sur le premier siège 43, de telle sorte que le perçage 15 qui va au réservoir T est fermé d'un côté En même temps l'appareil utilisateur A et la pompe P sont reliés l'un à l'autre par le canal médian de pression 49, la rainure annulaire 48, la chambre de l'armature de l'électro-aimant 38, ainsi que le deuxième siège ouvert 44 et le perçage 45. La bride 21 consiste comme on l'a déjà exposé en une pièce en matière plastique 30, dans laquelle la pièce d'armature 31 est noyée Cette pièce d'armature 31 est une pièce flexible obtenue par estampage qui est fabriquée dans une tôle classique, convenant à cela Pour relier cette pièce d'armature 31 à la partie en matière plastique 30, la pièce d'armature est mise avant la fabrication de la bride 21 dans un moule d'injection et comme représenté - est noyée dans le corps en matière plastique de la pièce en matière plastique 30 Grâce au fait qu'en particulier le deuxième siège 44 est constitué dans la pièce en matière plastique 30, sa position dans la bride est dépendant du moule De cette façon on maintient sa position et son façonnage en permanence de façon très précise et les écarts de position ou de forme sont minimales On peut de cette façon fabriquer toutes les dimensions essentielles pour le fonctionnement avec d'étroites tolérances correspondantes Même la liaison avec l'enveloppe de l'électro-vanne 10 grâce à la liaison par sertissage peut être réalisée de façon très précise, car en mettant l'un sur l'autre le disque polaire 20 et le bord en forme de collerette 33 de la pièce d'armature 31 sur le gradin 22, lors du processus de formation du sertissage il ne peut se produire aucune déformation des formes ou seulement de faibles déformations non plus que des écarts de positionnement en résultant De cette façon on peut fabriquer et assembler la soupape qui vient d'être décrite avec des matières simples, économiques avec en même temps des procédés simples et peu coûteux. La soupape représentée qui peut être actionnée de façon électromagnétique avec la bride constituée selon l'invention ne convient pas seulement pour l'insertion décrite dans les boîtes de vitesse automatiques Elle peut en outre être montée aussi dans une multiplicité d'autres applications dans des circuits hydrauliques La constitution de la bride 21 réalisée sous la forme d'une pièce en matière plastique 30 avec une armature noyée 31 n'est pas limitée au distributeur décrit ici à 3/2 voies avec une armature d'électro- aimant en forme de disque et un corps de soupape en forme de bille La bride décrite peut aussi être utilisée pour n'importe quels autres structures de soupapes ou soupapes pouvant être actionnées de façon électromagnétique avec d'autres fonctionnements de soupape Elle convient à toutes les formes de soupape dans lesquelles on doit relier une bride servant au montage et à l'alimentation en fluide sous pression de la soupape à une enveloppe d'électro- aimant au moyen d'une liaison par sertissage de façon solidaire et permanente. R E V E N D I C A T I O N S 1) Soupape pouvant être actionnée de façon électro-magnétique avec une enveloppe de boîtier ( 10), qui abrite une bobine ( 12) et un noyau de bobine ( 14), qui coopèrent par l'intermédiaire d'une armature magnétique ( 39) avec un corps de soupape ( 41) et est fixée par une liaison par sertissage sur une bride ( 21) pourvue de canaux d'agent sous pression ( 48, 49, , 46), soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique, caractérisée en ce que la bride ( 21) est en une matière plastique, dans laquelle est noyé une armature métallique ( 31), sur le bord en forme de collerette ( 33) repose le bord recourbé ( 50) de l'enveloppe du boîtier ( 10). 2) Soupape pouvant être actionnée de façon électro-magnétique, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord en forme de collerette ( 33) de l'armature ( 31) repose sur un disque polaire ( 20) entre la bride ( 21) et la bobine ( 12). 3) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le bord en forme collerette ( 33) de l'armature ( 31) part d'un élément de base cylindrique creux ( 32). 4) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique, selon la revendication 3, caractérisée en ce que sur l'élément de base cylindrique creux ( 32) de l'armature ( 31) sur la face frontale située à l'opposé du bord en forme de collerette ( 33) partent vers l'extérieur des appendices repliés ( 35). ) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que des prolongements ( 34) repliés vers l'intérieur partent de l'élément de base il cylindrique creux ( 32) de l'armature ( 31) sur la face frontale située à l'opposé du bord en forme de collerette ( 33). 6) Soupape pouvant être actionnée de façon électro-magnétique selon la revendication 5, caractérisée en ce que les prolongements ( 34, 35) sont pourvus au moins en partie de perçages ( 37). 7) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'armature ( 31) est une tôle estampée. 8) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique selon l'une des revendications 1 a 7, caractérisée en ce qu'une encoche de protection contre les rotations ( 36) est découpée par estampage dans le bord en forme de collerette ( 33) de l'armature ( 31). 9) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique selon les revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'on constitue entre le disque polaire ( 20) et la bride ( 21) un espace intermédiaire ( 38), dans lequel est guidé un corps de soupape ( 41), qui coopère avec un siège ( 44) constitué dans ma bride ( 31). 10) Soupape pouvant être actionnée de façon électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'armature magnétique ( 39) est une armature en disque, qui présente un perçage ( 40), dans lequel est monté de façon solidaire le corps de soupape ( 41) en forme de bille.