Brevet FR2963393A1 — publié le 20120203

L'invention est relative à un étage de pilotage de servovalve, pouvant servir de premier étage dans une servovalve à deux étages. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les servovalves à jet sont bien connues. On sait qu'elles sont plus résistantes à une pollution du fluide du fait de la distance plus élevée entre l'éjecteur et le déflecteur, que la distance séparant une buse de la palette. L'étage de pilotage des servovalves à jet comporte un éjecteur pour éjecter un jet de fluide vers un récepteur, comme un déflecteur ou un orifice. L'éjecteur et le récepteur sont déplaçables relativement l'un à l'autre. Le déplacement relatif du jet sortant de l'éjecteur par rapport au récepteur permet à ce dernier de créer des différentiels de pression qui sont exploités pour déplacer finement le tiroir de l'étage de distribution de la servovalve. Cependant, un inconvénient connu des servovalves avec étage de pilotage à jet est qu'il faut canaliser le fluide jusqu'à l'éjecteur par-dessus l'ensemble mobile de la servovalve. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet de proposer un étage de pilotage à éjecteur déplaçable plus simple que ceux connus. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose une servovalve à étage de pilotage de type à jet comportant un éjecteur pour éjecter un jet de fluide et qui est déplaçable en regard d'un déflecteur apte à générer un différentiel de pression exploitable pour déplacer un tiroir de la servovalve. Selon l'invention, l'éjecteur s'étend radialement en saillie d'une colonne de laquelle l'éjecteur est solidaire en étant en communication fluidique avec un orifice central de la colonne par lequel l'éjecteur est alimenté en fluide, la colonne étant encastrée à l'une de ses extrémités par laquelle le fluide est introduit dans la colonne, et soumise à la sollicitation d'un moteur couple à son autre extrémité pour tordre sélectivement la colonne dans un sens ou dans un autre autour d'une position de repos. La servovalve de l'invention fait donc appel à un élément déformable en torsion pour déplacer l'éjecteur, en agissant directement sur l'organe déformable qui porte l'éjecteur par le biais d'un moteur couple dont l'action sur la colonne est constant quelque soit l'angle de torsion de celle-ci, en gardant une grande proportionnalité entre l'action du moteur et le déplacement de l'éjecteur, ce qui permet un contrôle fin de la position angulaire de ce dernier. Qui plus est, l'extrémité encastrée peut être implantée dans une partie basse de la servovalve, supprimant la nécessité de faire passer un conduit d'alimentation de l'éjecteur par-dessus l'ensemble de distribution. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, en référence aux figures suivantes : - la figure 1 est un schéma de principe de l'application de l'invention à une servovalve selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention, le moteur couple ayant été omis ; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 3 d'une servovalve selon un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, le moteur couple ayant été représenté ; - la figure 5 est une vue en coupe selon la figure V-V de la figure 6 ; - la figure 6 est une vue de côté partielle de la servovalve des figures 2 à 5 ; - la figure 7 est un schéma de principe montrant les polarisations respectives de la palette et du stator de la servovalve. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES En référence à la figure 1, l'invention est ici illustrée en application à une servovalve de régulation de débit barométrique à deux étages dont un étage de pilotage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette application, et pourra être utilisée pour d'autres types de servovalves. La servovalve illustrée comporte un corps 1 dans lequel un tiroir 2 est monté pour coulisser à étanchéité dans un orifice cylindrique 3 en formant l'étage de distribution. Le tiroir 2 est mobile entre deux positions extrêmes et est conformé pour délimiter dans l'orifice 3 des chambres étanches Cl, C2, C3, C4 pour mettre en communication respectivement, selon la position extrême du tiroir 2 par rapport à une position centrée (ou position neutre) . - soit un port d'alimentation P avec un premier port d'utilisation U1, et un port de retour R avec un deuxième port d'utilisation U2, - soit le port d'alimentation P avec le deuxième port d'utilisation U2, et le port de retour R avec le premier port d'utilisation U1. Le contrôle du coulissement du tiroir 2 dans l'orifice 3 est assuré au moyen de chambres de pilotage 4,5 qui sont alimentées en fluide sous pression par un organe de répartition de pression, en l'occurrence ici un déflecteur 6 engagé à étanchéité dans un logement 7 du corps 1. Le déflecteur 6 comporte un méplat central 8 dans lequel un orifice de répartition 9 est pratiqué. L'orifice de répartition 9 est mis en communication, via des conduits 10,11 avec les chambres de pilotage 4 et 5. Des ressorts sont prévus pour exercer une contre réaction aux pressions de pilotages induites sur le tiroir 2, afin de pouvoir asservir en position celui-ci. En regard du méplat central 8 s'étend un éjecteur 20 qui éjecte un jet de fluide vers l'orifice de répartition 9. L'éjecteur 20 est déplaçable en regard de l'orifice de répartition 9 de sorte déplacer le point d'impact du jet sur le méplat central 8, ce qui a pour effet de faire varier les pressions régnant dans les chambres de pilotage 4, 5 ce qui permet de déplacer le tiroir en réponse au déplacement de l'éjecteur 20. Tout ceci est bien connu et n'est rappelé que pour situer le contexte de l'invention. Selon un aspect essentiel de l'invention, l'éjecteur 20 est solidaire d'une colonne torsible 21 et est fixé en extrémité d'une tubulure qui s'étend radialement de celle-ci en étant en communication fluidique avec un orifice central 22 de la colonne par lequel l'éjecteur 20 est alimenté en fluide. La colonne 21 comporte une première extrémité 23 qui est fixée de façon étanche sur le corps 1 et par laquelle le fluide est introduit dans l'orifice central de la colonne en provenance du port d'alimentation P (le conduit d'alimentation est illustré en pointillé et peut être directement foré dans le corps 1). La première extrémité de la colonne peut être implantée dans une partie basse du corps 1, à proximité de l'alimentation en pression, supprimant la nécessité de faire passer des conduits d'alimentation de l'éjecteur 20 par dessus l'ensemble de distribution. La colonne 21 comporte une deuxième extrémité 24 qui est solidaire du rotor 25 d'un moteur couple 26 dont le stator 27 est fixé sur le corps 1. Ainsi, lorsque le moteur couple 26 est alimenté, il provoque une torsion de la colonne 21 autour de son axe géométrique Z, provoquant un déplacement angulaire de l'éjecteur 20 en regard de l'orifice de répartition 9 de sorte que l'impact du jet produit par l'éjecteur 20 se déplace relativement à l'orifice de répartition 9. Le déplacement du point d'impact du jet est faible et est assimilable à une translation selon la tangente à la trajectoire de l'éjecteur 20. Une grande proportionnalité est conservée entre ce déplacement et le couple imposé par le moteur couple 26 sur la colonne, et donc avec le courant d'alimentation de celui-ci. Lorsque le moteur couple 26 n'est pas alimenté, la colonne 21 est au repos, et le jet produit par l'éjecteur 20 impacte le méplat central 8 du déflecteur à un endroit pour lequel les pressions dans les chambres de pilotage 4,5 s'équilibrent. A cet effet, le déflecteur 6 est pourvu de moyen de réglage permettant son positionnement précis dans le logement 9 en regard de l'éjecteur. Selon maintenant un deuxième mode particulier de réalisation illustré aux figures 2 et 3, et sur lesquelles les références des éléments communs avec ceux de la figure 1 sont augmentés d'une centaine, la servovalve comporte, comme auparavant, un corps 101 dans lequel un tiroir 102 est monté coulissant. L'étage de pilotage comporte un déflecteur 106 et un éjecteur 120 qui est solidaire d'une colonne 121 en étant monté à l'extrémité d'une tubulure 130 qui s'étend radialement depuis la colonne 121. La colonne 121 a une première extrémité qui est encastrée à étanchéité dans le corps 101, et une deuxième extrémité 124 soumise à l'action d'un moteur couple 126. La colonne 121 comporte un orifice central 122 permettant de mettre en communication fluidique l'éjecteur 120 et le port d'alimentation P par la première extrémité 123 via l'orifice central 122 et la tubulure 130. On constate ici encore que l'extrémité encastrée de la colonne est implantée à proximité de l'alimentation en pression de la servovalve. Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 3, la colonne 121 comporte une section torsible 140 de faible épaisseur, le reste de la colonne étant, par comparaison, très raide en torsion. La raideur en torsion de la colonne 121 dépend dont essentiellement de l'épaisseur, du diamètre et de la longueur de cette section torsible. Il est dès lors simple d'adapter la raideur de torsion de la colonne 121 en jouant sur ces paramètres de fabrication. On remarquera que l'on a fait en sorte que la section torsible s'étende sur une portion de longueur de l'orifice central 122, ce qui permet d'atteindre très facilement les faibles épaisseurs requises pour obtenir la raideur désirée. On aura intérêt à obtenir une raideur relativement faible, ce qui permettra, pour une course angulaire requise du déflecteur 120, d'utiliser un moteur couple de puissance plus faible. Ainsi, le couple d'encastrement sera d'autant plus faible, et l'encastrement pourra être garanti par un simple ajustement serré de la première extrémité 123 de la colonne 121 dans son logement. L'étanchéité est alors garantie par un simple joint statique 131. Ici et selon un aspect particulier de l'invention, la colonne 121 est entourée d'un tube fin 127 qui s'étend depuis une semelle 128 fixée à étanchéité sur le corps de la servovalve jusqu'à un pied 129 venant enserrer l'extrémité 124 de la colonne. Le pied 129 et ladite extrémité sont fixés l'un à l'autre de sorte que lors d'une torsion provoquée par le moteur couple 126, le tube fin 127 et la portion torsible 140 travaillent en parallèle et subissent la même torsion. Ce couple permet d'assurer l'étanchéité de la chambre 145 dans laquelle l'éjecteur 120 éjecte le fluide, sans recours à un joint d'étanchéité frottant au niveau de l'extrémité de la colonne coopérant avec le moteur couple et susceptible de créer une hystérésis. Selon un autre aspect particulier de l'invention, la rétroaction élastique entre le tiroir 102 et l'éjecteur 120 est ici assurée par une tige 132 flexible s'étendant entre l'éjecteur 120 et le tiroir 102. La tige s'étendant parallèlement à la colonne 121. Le moteur couple 126 est maintenant détaillé en relation avec les figures 4 à 6. Celui-ci comporte une palette 150 qui comportent deux bras opposés 150a, 150b et qui est reliée au pied 129 par vissage. La palette 150 est entourée d'une armature ferromagnétique comportant deux flancs 151, 152 qui sont reliés en partie supérieur par un aimant permanent 153 polarisé Nord-Sud conformément à la figure 4 Comme visible à la figure 6, les flancs 151, 152 présentent des faces actives 155, 156 qui viennent immédiatement en regard de faces de la palette 150, ne laissant qu'un petit entrefer, ce, de part et d'autre de l'axe de torsion Z. L'aimant permanent 153 génère alors des flux magnétiques, qui passent par les faces actives 155, 156 et se referment chacun dans l'un des bras de la palette 150 de part et d'autre de l'axe. Les flux étant égaux, la palette ne subit aucun couple. Des bobines 157, 158 disposées pour entourer chacune l'un des bras de la palette 150 sont alimentées en opposition, il est ainsi produit sur la palette 150 un couple proportionnel au produit de l'intensité d'alimentation des bobines 157 et du nombre de tours de celles-ci pour engendrer un flux magnétique au sein de la palette de manière à obtenir une polarisation Nord sur la partie 150a et une polarisation Sud sur la partie 150b (voir figure 7). Il est de cette façon créé sur la palette 150 un couple provoquant la torsion de la colonne 121 et du tube 127. Bien entendu, cette torsion est très faible, de l'ordre de quelques dixièmes de degrés. Il suffira d'inverser le sens du courant d'alimentation des bobines pour inverser le sens de la torsion. On remarquera que, selon une variante visible à la figure 5, la base 122 de la colonne 121 est encastrée non pas par un ajustement serré, mais au moyen d'au moins une vis de serrage en l'occurrence ici deux vis de serrage 160. L'invention n'est bien sûr pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications. En particulier, bien qu'ici la colonne soit montée en parallèle avec un tube fin torsible, on pourra éviter ce montage s'il l'on parvient à assurer l'étanchéité de la chambre dans laquelle l'éjecteur envoie le fluide. En particulier, on pourra utiliser un soufflet, ou un joint capable de se déformer en torsion sans glissement ni frottement et ne présentant pas d'hystérésis.20 REVENDICATIONS1. Servovalve à étage de pilotage de type à jet comportant un éjecteur (20;120) pour éjecter un jet de fluide et qui est déplaçable en regard d'un déflecteur (6;106) apte à générer un différentiel de pression exploitable pour déplacer un tiroir de la servovalve, caractérisé en ce que l'éjecteur s'étend radialement en saillie d'une colonne (21;121) de laquelle l'éjecteur est solidaire en étant en communication fluidique avec un orifice central (22;122) de la colonne par lequel l'éjecteur est alimenté en fluide, la colonne ayant une première extrémité encastrée sur la servovalve (23;123) et par laquelle le fluide est introduit dans la colonne, la colonne ayant une deuxième extrémité soumise à la sollicitation d'un moteur couple (26;126) pour tordre sélectivement la colonne dans un sens ou dans un autre autour d'une position de repos. 2. Servovalve selon la revendication 1, dans laquelle la colonne comporte une portion torsible (140) ayant une raideur en torsion faible par rapport au reste de la colonne, la portion torsible s'étendant le long d'une longueur de l'orifice central (122) de la colonne. 3. Servovalve selon la revendication 1, dans laquelle l'extrémité encastrée est maintenue immobile au moyen d'un ajustement serré entre ladite extrémité et un logement de réception de ladite extrémité. 4. Servovalve selon la revendication 1, dans laquelle l'extrémité encastrée est maintenue immobile au moyen d'au moins une vis de serrage (160) de ladite extrémité. 5. Servovalve selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle l'étanchéité de ladite extrémité dans son logement est assurée par un joint statique (131). 6. Servovalve selon la revendication 1, dans laquelle l'extrémité encastrée (23;123) de la colonne est implantée à proximité d'une alimentation en pression de la servovalve. 7. Servovalve selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième extrémité est encastrée sur un pied (129) terminal d'un tube fin (127) entourant la colonne (121), le tube étant solidaire d'une semelle (128) venant fermer à étanchéité une chambre (145) dans laquelle l'éjecteur éjecte le fluide. 8. Servovalve selon la revendication 1, dans laquelle le moteur couple comprend une palette (150) ayant deux bras opposés qui sont soumis à l'action électromagnétique d'un aimant permanent (153), le moteur couple comportant deux bobines (157, 158) entourant chacune un bras de la palette et alimentée en opposition pour engendrer une polarisation opposée des bras de la palette de manière à créer sur la palette un couple.