FR2744415A1 - Soupape de commande, notamment pour directions assistees - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une soupape de commande. Cette soupape comporte un corps pourvu d'orifices et dans lequel est aménagé un trou (2) logeant un tiroir coulissant (3), un élément à orifice (7) placé dans le trou d'insertion d'un raccord (4) monté dans le corps et définissant un trajet de circulation, une chambre de pression (5), un passage pilote (23, 26, 19, 10, 12) d'introduction d'une huile, l'élément à orifice comportant une gorge de circulation d'huile (21), au niveau de laquelle l'élément (7) est en chevauchement avec un trou d'insertion du raccord (4), de manière à créer un trajet de détection de pression (23) du passage pilote en direction de la chambre de pression. Application notamment aux soupapes de commande pour systèmes de direction assistée.
Description
La présente invention concerne d'une manière générale une soupape de
commande destinée à être utilisée pour envoyer une huile sous pression à un dispositif de direction assistée, et plus particulièrement une structure de raccord d'une soupape de commande du type mentionné. Une soupape typique parmi les soupapes de commande classiques est représentée sur la vue en coupe
longitudinale de la figure 5 annexée à la présente demande.
En référence à la figure 5, dans un corps de soupape 1 sont formés un orifice P de raccordement d'une pompe et un orifice de by-pass B ainsi qu'en outre un trou 2 de logement d'un tiroir. Un tiroir 3 est monté de manière à avoir un mouvement de glissement dans le trou 2 de logement du tiroir. Un raccord 4 est inséré dans une partie d'extrémité du corps de soupape 1, et un orifice 4a de raccordement d'un actionneur est formé dans le raccord 4, le trou 2 de logement du tiroir et l'orifice P de raccordement de la pompe forment conjointement un trajet de circulation, par lequel de l'huile sous pression délivrée par une pompe non représentée est envoyée à un dispositif
de direction assistée non représenté.
A l'autre extrémité du corps de soupape 1, le tiroir 3 et le trou 2 logeant le tiroir coopèrent l'un et l'autre pour former une chambre de pression 5. Un ressort de compression 6 est logé dans la chambre de pression 5 de
telle sorte que sa force élastique agit sur le tiroir 3.
Un élément à orifice 7 est monté à force dans l'orifice 4a de raccordement de l'actionneur, que comporte le raccord 4, et une tige 8 fixée à une extrémité du tiroir 3 s'étend à travers un trou de centrage 7c aménagé dans l'élément à orifice 7. L'élément à orifice 7 et la tige 8 coopèrent pour former un orifice variable 9. De l'huile sous pression
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présente sur le côté aval de l'orifice variable 9 est introduite dans la chambre de pression 5 par un passage pilote. Le passage pilote est constitué par un trajet 11 de détection de la pression et une gorge annulaire 18 aménagée dans le raccord 4, et un orifice 19 de ce trajet, un trajet de communication 10 et un trou 12 formé dans le corps de
soupape 1.
Une soupape de surpression formée par un ressort 13, un support de bille 14, une bille métallique 15 et un élément
formant siège 16 est disposée dans le tiroir 3.
On notera que, bien que la soupape de commande soit représentée comme étant incorporée dans le corps de soupape 1, elle peut, sinon, être réalisée sous la forme d'une
soupape de commande indépendante.
En fonctionnement, lorsque la pompe non représentée commence à tourner, de l'huile sous pression est délivrée de l'orifice P de raccordement de la pompe au dispositif de direction assistée non représenté, au niveau de l'orifice
variable 9 par l'intermédiaire du trou traversant 4a.
Dans ce cas, sous l'effet d'une telle circulation de l'huile sous pression, une différence de pression est établie entre les côtés opposés, c'est-à-dire les côtés amont et aval de l'orifice variable 9. Ensuite, la pression présente sur le côté amont de l'orifice variable 9 agit sur l'extrémité de droite, sur la figure 5, du tiroir 3, tandis que la pression présente sur le côté aval de l'orifice variable 9 agit sur l'extrémité de gauche, sur la figure 5, du tiroir 3 par l'intermédiaire du passage pilote décrit
précédemment.
Ensuite, lorsque la vitesse de rotation de la pompe P augmente, la différence de pression sur les côtés opposés
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de l'orifice variable 9 augmente et le tiroir 3 est déplacé vers la gauche sur la figure 5 sous l'effet de la différence de pression. Comme la quantité de déplacement du tiroir 3 augmente, aussi l'ouverture du trajet de communication, par lequel l'orifice P de raccordement de la pompe et l'orifice de by-pass B sont en communication réciproque, augmente, et par conséquent la quantité d'huile sous pression, qui s'évacue de l'orifice de by-pass B,
augmente d'autant.
Cependant, lorsque la pression de charge appliquée sur le côté du trou traversant 4a augmente comme dans le cas d'un oscillation résiduelle d'un élément de direction, la pression située du côté de la chambre de pression 5 augmente également sous l'effet d'un tel accroissement de pression. Par conséquent, le tiroir 3 est rétracté vers la droite sur la figure 5, à la suite de quoi l'ouverture du trajet de communication entre l'orifice P de raccordement de la pompe et l'orifice de by-pass B diminue. En résumé, le tiroir 3 envoie un débit requis d'huile sous pression au côté du dispositif de direction et permet l'évacuation d'un débit excessif d'huile sous pression à partir de l'orifice de by-pass en réponse à la pression de charge située du
côté du dispositif de direction.
Comme cela a été décrit précédemment, la soupape de surpression est située dans le tiroir 3. De l'huile devant
être envoyée au dispositif de direction assistée, c'est-à-
dire l'huile sous pression située dans la chambre de pression 5, traverse un petit trou traversant 16a d'un élément formant siège 16 en traversant un filtre 17, et la pression de l'huile sous pression agit sur la bille d'acier appliquée contre une face d'appui au niveau d'une
extrémité du petit trou 16a.
Ensuite, si la charge appliquée au côté du dispositif de direction assistée augmente jusqu'à ce que la pression mentionnée précédemment devienne supérieure à une valeur de pression de détente préréglée, l'huile sous pression repousse la bille d'acier 15 dans le sens de l'ouverture de
sorte que l'huile s'évacue en direction de l'orifice de by-
pass B en passant par un trajet 3a présent dans le tiroir 3. La pression de détente est réglée par la force élastique du ressort 13, c'est-à-dire la position d'insertion du
siège 16.
En outre, lorsque la soupape de détente est ouverte de telle sorte qu'un débit élevé de l'huile sous pression est produit dans le trajet 11 de détection de la pression, la
pression dans la chambre de pression 5 diminue brusquement.
De ce fait, le tiroir 3 est déplacé sur une grande distance vers la gauche sur la figure 5, et par conséquent l'huile sous pression peut s'évacuer en une quantité plus importante en direction de l'orifice de by-pass B, et la pression de l'huile devant être envoyée au dispositif de direction assistée ne peut pas augmenter de façon supplémentaire. Dans la soupape de commande possédant l'agencement décrit précédemment, étant donné que le trajet 11 de détection de la pression est formé par usinage, un usinage précis est difficile et il faut passer beaucoup de temps pour le perçage, ou bien une opération différente de
perçage est requise pour chaque type différent de raccord.
En outre, lorsque le trajet de détection de la pression est formé par usinage comme décrit précédemment, des bavures se forment autour d'une ouverture du trajet de détection de la pression. C'est pourquoi, il est nécessaire de mettre en
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oeuvre une étape supplémentaire d'ébavurage, dans le cas
d'un accroissement du nombre d'étapes opératoires.
L'augmentation du nombre d'étapes dans l'opération d'usinage et la difficulté d'usinage posent un autre problème consistant en ce que le coût augmente d'autant. Un but de la présente invention est de fournir une soupape de commande, dans laquelle un trajet de détection de la pression d'un passage pilote pour l'introduction d'une huile sous pression présente sur le côté aval d'un orifice, dans une chambre de pression, peut être créé d'une
manière simple sans aucune opération de perçage.
Pour atteindre le but indiqué précédemment, conformément à la présente invention, il est prévu une soupape de commande, comprenant: un corps dans lequel sont aménagés un orifice de raccordement d'une pompe et un orifice de bypass ainsi qu'en outre un trou de logement d'un tiroir; un tiroir monté, de manière à pouvoir glisser dans le trou de logement du tiroir, aménagé dans le corps; un raccord inséré dans une partie d'extrémité du corps et formant un trajet de circulation conjointement avec l'orifice de raccordement de la pompe et le trou de logement du tiroir; un élément à orifice, inséré dans un trou d'insertion du raccord pour créer un orifice dans une position intermédiaire dans le trajet de circulation; une chambre de pression formée sur l'autre partie d'extrémité du corps et définie par le trou de logement du tiroir et par le tiroir; un passage pilote pour introduire de l'huile sous pression sur le côté aval de l'orifice dans la chambre de pression; et un trajet de détection de pression faisant partie du passage pilote; l'élément à orifice comportant une gorge de circulation d'huile formée dans une zone d'au moins une partie cylindrique de cet élément à orifice, au
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niveau de laquelle cet élément est en recouvrement avec le trou d'insertion du raccord de telle sorte que, lorsque l'élément à orifice est inséré dans le raccord, le trajet de détection de pression du passage pilote aboutissant à la chambre de pression est formé par la gorge de circulation d'huile. L'élément à orifice peut comporter un trou formé en son
centre et utilisé comme orifice fixe.
L'élément à orifice peut comporter un trou formé en son centre, et une tige peut être prévue sur une partie d'extrémité du tiroir et traverser le trou de l'élément à
orifice en formant de ce fait un orifice variable.
Dans la soupape de commande, étant donné que cette dernière est agencée de la manière décrite précédemment, si l'élément à orifice est inséré dans le raccord, alors le
trajet de détection de pression est formé.
C'est pourquoi, avec cette soupape de commande, il n'est pas nécessaire de former par usinage le trajet de détection de la pression avec de faibles dimensions. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de dépenser un certain temps pour le perçage par usinage. En outre, pour des raccords de types différents, il suffit d'insérer des éléments à orifice en tant que pièce commune. De cette manière, on peut utiliser de façon économique la pièce commune. En outre, étant donné que la production de bavures, qui sont formées par usinage, est supprimée, de même on peut également supprimer l'étape d'ébavurage. Par conséquent, on peut obtenir une réduction globalement
importante du coût.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention ressortiront de la description et les
revendications données ci-après prises en référence aux
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dessins annexés, sur lesquels des parties et éléments identiques sont désignés par les mêmes chiffres de référence et: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape de commande représentant une première forme de réalisation préférée de la présente invention; - la figure 2 représente une vue en élévation latérale d'un élément à orifice de la soupape de commande de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en coupe de l'élément à orifice de la figure 2; - la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale d'une autre soupape de commande montrant une seconde forme de réalisation préférée de la présente invention; et - la figure 5, dont il a déjà été fait mention, représente une vue en coupe longitudinale d'une soupape de
commande classique.
En se référant tout d'abord aux figures 1 à 3, on y voit représentée une soupape de commande conforme à une première forme de réalisation préférée de la présente invention. La soupape de commande représentée est un perfectionnement de la soupape de commande classique décrite précédemment en référence à la figure 5 et inclut plusieurs composants communs avec cette dernière. C'est
pourquoi, on ne répètera pas ici la description de tels
composants communs, pour éviter toute redondance.
La soupape de commande comprend un raccord 4 et un élément à orifice 7, qui sont perfectionnés de telle sorte qu'un trajet 23 de détection de la pression peut être formé
de façon simple.
En particulier, un trou d'insertion 20 est formé dans le raccord 4 et est raccordé continûment à l'orifice 4a de raccordement d'un actionneur, que comporte ce raccord. Une partie en épaulement 20a est formée dans le trou d'insertion 20. Une partie cylindrique 7a de l'élément à
orifice 7 est montée à force dans le trou d'insertion 20.
L'élément à orifice 7 est formé de la manière suivante. Comme cela est visible notamment sur les figures 2 et 3, l'élément à orifice 7 comporte la partie cylindrique 7a et une partie formant paroi de séparation 7b. Une tige 8 traverse un trou central 7c formé dans l'élément de paroi de séparation 7b de l'élément à orifice 7 en formant ainsi un orifice variable 9. Une gorge 24 pour joint d'étanchéité est formée dans une périphérie extérieure de l'élément de paroi de séparation 7b, et un joint d'étanchéité 25 est
logé dans la gorge 24 pour joint d'étanchéité.
La partie cylindrique 7a de l'élément à orifice 7 possède à une extrémité un diamètre extérieur qui permet d'insérer à force cette extrémité dans le trou d'insertion 20. L'élément à orifice 7 est conformé et dimensionné de telle sorte que, lorsque l'extrémité de l'élément à orifice 7 est monté à force dans le trou d'insertion 20 jusqu'à ce qu'il soit bloqué par la partie en épaulement 20a du trou d'insertion 20, l'élément de paroi de séparation 7b et l'extrémité du connecteur 4 définissent en coopération une
partie annulaire en renfoncement 26.
Une gorge 21 de circulation d'huile est formée sur une périphérie extérieure de la partie cylindrique 7a de l'élément à orifice 7 et s'étend dans la direction de l'axe de la partie cylindrique 7a. Une gorge de face d'extrémité 22 est formée dans une direction radiale dans une face d'extrémité de la partie cylindrique 7a de sorte qu'elle
communique avec la gorge de circulation d'huile 21.
Si la partie sphérique 7a de l'élément à orifice 7 formé de la manière décrite précédemment est montée à force dans le trou d'insertion 20 du connecteur 4, alors une partie du trou d'insertion 20, qui est en chevauchement avec la gorge de circulation d'huile 21 et avec la gorge de face d'extrémité 22, établit un trajet 23 de détection de la pression, qui fait partie d'un passage pilote. En résumé, dans la présente forme de réalisation, le passage pilote est constitué par le trajet 23 de détection de la pression, qui est constitué par la gorge de circulation d'huile 21 et la gorge de face d'extrémité 22, la partie annulaire en renfoncement 26, un orifice de trajet 19, un
trajet de communication 10 et un trou 12.
Bien que ceci ne soit pas représenté, la gorge de circulation d'huile 21 peut être formée alternativement sur
le côté du trou d'insertion 20.
Comme cela a été décrit précédemment, si la gorge 21 de circulation d'huile et la gorge de face d'extrémité 22 sont formées sur l'élément à orifice 7 ou sur le raccord 4, alors l'élément à orifice 7 peut être inséré en tant que partie commune dans le raccord 4, qui peut posséder n'importe laquelle de différentes formes d'embouchures, ce
qui crée le trajet 23 de détection de la pression.
Par conséquent, un usinage tel que celui requis par la soupape de commande classique décrite précédemment n'est pas nécessaire pour former un trajet de détection de pression pour l'introduction d'une pression hydraulique d'huile sur le côté aval de l'orifice variable 9 en tant que pression hydraulique d'huile pilote, et les gorges 21
et 22 peuvent être formées simultanément lors du moulage des parties concernées.
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En outre, si les dimensions de la gorge de circulation d'huile 21 sont spécifiées, alors les dimensions du trajet 23 de détection de pression en tant que partie d'introduction d'une pression d'huile hydraulique pilote, peuvent naturellement être également spécifiées. En outre, dans ce cas, étant donné que les dimensions peuvent être spécifiées avec le moule, la détermination des dimensions
peut être réalisée très facilement.
Dans la soupape de commande selon la présente invention, l'orifice situé en position intermédiaire dans le trajet de circulation peut avoir n'importe quelle forme de réalisation. Bien qu'un orifice variable soit utilisé dans la forme de réalisation décrite, on peut utiliser à sa place un orifice fixe comme dans une soupape de commande correspondant à une seconde forme de réalisation préférée
de la présente invention, représentée sur la figure 4.
La soupape de commande de cette seconde forme de réalisation est une modification de la soupape de commande de la première forme de réalisation décrite précédemment en référence aux figures 1 à 3 et comprend plusieurs composants communs avec cette soupape. Ici, on ne donne seulement que les différences de la soupape de commande selon la première forme de réalisation par rapport à la surface de commande de la forme de réalisation précédente,
pour éviter toute redondance dans la description.
En référence à la figure 4, un élément à orifice fixe conformément à la présente forme de réalisation est désigné par 27 et possède une partie cylindrique 27a et un élément de paroi de séparation 27b. Un trou central 27c est formé dans l'élément de paroi de séparation 27b. Lorsque l'huile traverse le trou central 27c, une différence de pression
est produite entre les côtés opposés du trou central 27c.
il 2744415 En d'autres termes, le trou central 27c agit en tant qu'orifice fixe. Une gorge 24 pour joint d'étanchéité est formée sur une périphérie extérieure de l'élément de paroi de séparation 27b, et un joint d'étanchéité 25 est logé dans la gorge 24 pour joint d'étanchéité. Une gorge de circulation d'huile 21 est formée sur une périphérie extérieure de la partie cylindrique 27a de l'élément à orifice fixe 27, de manière à s'étendre dans la
direction axiale de la partie cylindrique 27a.
En outre, dans la soupape de commande de la seconde forme de réalisation, un trou d'insertion 29 est formé dans un raccord 28 de manière à être relié en continu à un orifice actionneur 28a de celui-ci. La partie cylindrique 27a de l'élément à orifice fixe 27 est montée à force dans le trou d'insertion 29. Le trou d'insertion 29 ne comporte pas de partie en épaulement telle que la partie d'épaulement 20a de la soupape de commande de la première
forme de réalisation.
Si la partie cylindrique 27a de l'élément à orifice fixe 27 possédant l'agencement décrit précédemment est montée à force dans le trou d'insertion 29 du raccord 28, alors une partie du trou d'insertion 29, qui est chevauchement avec la gorge de circulation d'huile 21, forme un trajet 23 de détection de pression, qui fait
partie d'un passage pilote.
On notera qu'un manchon 30 agit, dans la soupape de commande de la seconde forme de réalisation, en tant que dispositif d'arrêt servant à limiter le déplacement du
tiroir 3 vers la droite sur la figure 4.
De la même manière également dans le cas o une gorge est formée sur une périphérie extérieure d'au moins une
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partie cylindrique d'un élément à orifice, cette gorge peut
faire partie d'un trajet de détection de la pression. Après la description complète qui vient d'être donnée de la présente invention, il apparaîtra à l'évidence à un
spécialiste usuel de la technique que l'on peut y apporter de nombreux changements et modifications sans sortir du
cadre de l'invention.
Claims (3)
1. Soupape de commande, caractérisée en ce qu'elle comporte: un corps (1) dans lequel sont aménagés un orifice (P) de raccordement d'une pompe et un orifice de by-pass (B) ainsi qu'en outre un trou (2) de logement d'un tiroir; un tiroir (3) monté, de manière à pouvoir glisser dans ledit trou de logement du tiroir dudit corps; un raccord (4) inséré dans une partie d'extrémité dudit corps (1) et formant un trajet de circulation conjointement avec ledit orifice (P) de raccordement de'la pompe et ledit trou (2) de logement du tiroir; un élément à orifice (7;27), inséré dans un trou d'insertion dudit raccord (4) pour créer un orifice (9) dans une position intermédiaire dans ledit trajet de circulation; une chambre de pression (5) formée sur l'autre partie d'extrémité dudit corps (1) et définie par ledit trou (2) de logement du tiroir et par ledit tiroir (3); un passage pilote (23,26,19,10,12) pour introduire de l'huile sous pression sur le côté aval dudit orifice (9) dans ladite chambre de pression (5); et un trajet de détection de pression (23) faisant partie dudit passage pilote; ledit élément à orifice (7;27) comportant une gorge de circulation d'huile (21) formée dans une zone d'au moins une partie cylindrique de cet élément à orifice, au niveau de laquelle cet élément est en recouvrement avec ledit trou d'insertion dudit raccord (4) de telle sorte que, lorsque ledit élément à orifice (7,27) est inséré dans ledit raccord, ledit trajet de détection de pression (23) dudit passage pilote aboutissant à ladite chambre de pression est formé par ladite
gorge de circulation d'huile (21).
2. Soupape de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un trou (27c) est formé dans la partie centrale dudit élément à orifice (27) et sert d'orifice fixe.
3. Soupape de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un trou est formé dans la partie centrale dudit élément à orifice (7) et qu'une tige (8) est prévue sur
une partie d'extrémité dudit tiroir et traverse ledit trou (7c) dudit élément à orifice en formant ainsi un orifice variable (9).
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