FR2954448A1

FR2954448A1 - Electrovanne et installations d'assistance de conduite equipees d'une telle electrovanne

Info

Publication number: FR2954448A1
Application number: FR1060868A
Authority: FR
Inventors: Edgar Kurz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-06-24
Also published as: CN102109059A; US8740184B2; DE102009060294A1; US20110147627A1

Abstract

Electrovanne (1) comportant un corps de soupape (2), le corps de soupape (2) ayant au moins par zone, un canal d'entrée (7) et/ou au moins un canal de sortie (11) pour l'électrovanne et le canal d'entrée (7) et/ou le canal de sortie (11) sont reliés hydrauliquement au siège de soupape (8) de l'électrovanne (1). Le corps de soupape (2) comporte une zone de réception (5) munie d'un insert (4) formant le siège de soupape (8).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une électrovanne comportant un corps de soupape, le corps de soupape ayant au moins par zone un canal d'entrée et/ ou au moins un canal de sortie pour l'électrovanne, le canal d'entrée et/ou le canal de sortie étant reliés hydrauliquement à un siège de soupape de l'électrovanne. L'invention se rapporte également à une installation d'assistance de conduite. Etat de la technique On connaît les électrovannes du type défini ci-dessus selon l'état de la technique. Ces électrovannes sont par exemple utilisées dans les systèmes ABS, TCS ou ESP. Usuellement il s'agit d'une électrovanne fermée en l'absence de courant et qui se règle en continu et comporte une entrée radiale de liquide. Mais on connaît également d'autres réalisations d'électrovannes, par exemple des électrovannes ouvertes lorsqu'elles sont alimentées en courant. L'électrovanne comporte un corps de soupape. Le corps de soupape peut être en plus entouré au moins par zone, par un boîtier ou être réalisé dans le boîtier de l'électrovanne. Le corps de soupape comporte le canal d'entrée ou le canal de sortie réalisé dans celui-ci au moins par zone. Le canal d'entrée ou le canal de sortie sont reliés hydrauliquement au siège de soupape de l'électrovanne. Habituellement, le siège de soupape est réalisé dans le corps de soupape au niveau de la chambre de liquide. Le siège de soupape se ferme à l'aide d'un élément d'étanchéité. L'élément d'étanchéité est de préférence mobile dans la direction axiale et il est logé au moins par zone dans la chambre de liquide. L'élément d'étanchéité peut prendre au moins une position fermée, une position ouverte ou de libération. En position fermée, l'élément d'étanchéité est appliqué sur ou dans le siège de soupape pour couper la liaison hydraulique entre le canal d'entrée et le canal de sortie de l'électrovanne. Si en revanche l'élément d'étanchéité est au moins déplacé en partie en direction de sa position de libération, le liquide peut traverser le siège de soupape et la liaison hydraulique est ainsi établie. Habituellement, le siège de soupape est associé au canal

2 d'entrée. Le liquide arrive ainsi dans l'électrovanne par le canal d'entrée ou un branchement d'entrée associé au canal d'entrée et il est conduit jusqu'au siège de soupape. Lorsque l'élément d'étanchéité libère le siège de soupape, ce dernier est en position de libération et le liquide peut traverser le siège de soupape pour arriver dans la chambre de liquide. Ensuite, le liquide passe par au moins un canal de sortie en liaison hydraulique permanente avec la chambre de liquide. Le canal de sortie est associé au branchement de sortie de l'électrovanne. Souvent au moins la zone du corps de soupape comportant le siège de soupape est un composant intégré. Cela signifie que dans cette zone du corps de soupape, à la fois le siège de soupape ainsi que d'autres caractéristiques géométriques du corps de soupape doivent être respectées. C'est pourquoi la réalisation du corps de soupape est une opération compliquée et coûteuse.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer une électrovanne remédiant aux inconvénients des solutions connues et permettant une fabrication plus simple et plus économique de l'électrovanne et de son corps de soupape.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une électrovanne du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le corps de soupape comporte une zone de réception munie d'un insert formant le siège de soupape.

Cela signifie que le siège de soupape ne se trouve pas directement dans le corps de base du corps de soupape ou qu'il serait réalisé par celui-ci. Au contraire, le corps de soupape comporte uniquement la zone de réception qui reçoit l'insert. Le siège de soupape fait partie de l'insert. Le corps de base du corps de soupape et l'insert sont ainsi tout d'abord des pièces distinctes. Ainsi le corps de soupape est réalisé en plusieurs parties. On fabrique tout d'abord le corps de soupape avec son canal d'entrée et/ ou son canal de sortie, ensuite on place l'insert dans la zone de réception. Cela est notamment avantageux pour les formes de réalisation de l'électrovanne comportant une arrivée radiale de liquide. Dans de telles réalisations, on pratique

3 habituellement un perçage traversant dans la direction axiale et à partir de celui-ci, on réalise des perçages radiaux dans le corps de soupape. Dans cette zone du perçage axial, on réalise également le siège de soupape. Ensuite, on ferme la zone inférieure du perçage axial de façon à n'avoir qu'une liaison hydraulique entre les perçages radiaux et le siège de soupape. La fermeture représente une étape de fabrication supplémentaire qui disparaît dans le cas d'un corps de soupape réalisé en plusieurs parties. De même, il est possible de réaliser une électrovanne à arrivée axiale et sortie radiale de liquide avec un corps de soupape selon l'invention, ayant une zone de réception et un insert. Le procédé ou la réalisation selon l'invention de l'électrovanne permettant de réaliser la géométrie difficile du siège de soupape séparément des autres parties du corps de soupape. L'insert peut également être réalisé en une autre matière que les zones moins dures du corps de soupape, de sorte que par exemple pour le siège de soupape on utilisera une matière plus résistante ou offrant de meilleures caractéristiques de résistance à l'usure ou caractéristiques d'étanchéité. Selon un développement de l'invention, l'insert comporte au moins par zone le canal d'entrée et/ou le canal de sortie ou forme celui-ci avec le corps de base du corps de soupape. Habituellement, on a une liaison hydraulique permanente entre le canal d'entrée, ou le canal de sortie et le siège de soupape. Ainsi l'insert qui réalise le siège de soupape est conçu pour avoir également la liaison hydraulique. Pour cela, le canal d'entrée et/ou le canal de sortie sont au moins par zone prévus dans l'insert. Suivant une variante de réalisation, le canal d'entrée ou le canal de sortie sont formés par la combinaison de l'insert et du corps de base du corps de soupape. Le canal d'entrée ou le canal de sortie peuvent être délimités dans la direction périphérique par la surface extérieure de l'insert et la surface intérieure du corps de base.

Suivant un développement de l'invention, l'insert et/ou le corps de base comportent au moins un canal d'écoulement entre la chambre de liquide en communication avec le canal de sortie et ce canal de sortie ou peuvent réaliser ce canal en commun. La chambre de liquide réalisée dans l'électrovanne ou formée par le corps de soupape communique avec le canal de sortie. Le liquide qui arrive dans la

4 chambre de liquide peut ainsi arriver dans le canal de sortie et quitter l'électrovanne à partir de celui-ci. Le canal d'écoulement ou une conduite d'écoulement réalisent cette liaison hydraulique. Le canal d'écoulement se présente par exemple sous la forme d'un canal réalisé sur ou dans l'insert ou le corps de base du corps de soupape. En variante, l'insert et le corps de base peuvent former en commun le canal d'écoulement. Le canal d'écoulement peut également être réalisé de façon à calmer l'écoulement après la traversée du siège de soupape dans le canal d'écoulement, avant que le liquide ne sorte de io l'électrovanne par le canal de sortie. Le canal d'écoulement se réalise ainsi pratiquement sous la forme d'une chambre d'atténuation ou d'une conduite d'atténuation qui calme l'écoulement. Selon un développement de l'invention, le canal d'écoulement est réalisé par un retrait formé au moins en partie dans 15 l'insert et/ou le corps de base. Le canal d'écoulement peut par exemple être réalisé par un insert logé dans la zone de réception et dont les dimensions sont plus petites que celles de la zone de réception. Cela peut se faire par exemple en réalisant le retrait sur l'insert ou dans la zone de réception du corps de base. 20 Selon un développement de l'invention, le canal d'écoulement est formé entre la surface intérieure du corps de base et la surface extérieure de l'insert, notamment sous la forme d'un intervalle annulaire. La surface intérieure et la surface extérieure sont écartées l'une de l'autre pour que le canal d'écoulement se trouve entre ces deux 25 surfaces. Comme déjà décrit ci-dessus, le retrait peut être prévu sur l'insert ou le corps de base du corps de soupape. Il est particulièrement avantageux que le canal d'écoulement entoure complètement la périphérie du corps de base. Dans ce cas, le canal d'écoulement se présente sous la forme d'un intervalle annulaire. Une telle réalisation de 30 l'électrovanne permet de calmer de manière particulièrement efficace l'écoulement avant que le liquide ne sorte de l'électrovanne par le canal de sortie. Selon un développement, l'insert comporte un socle pour la fixation au corps de base. Le socle a de préférence des dimensions 35 plus grandes que les autres parties de l'insert. L'insert peut par exemple comporter un retrait pour qu'il présente au moins une zone de dimension plus petite que celle de la zone de réception du corps de soupape. En plus, il y a le socle dans lequel l'insert aura les mêmes dimensions ou des dimensions légèrement plus grandes que la zone de 5 réception. Cela permet de garantir le maintient de l'insert par le socle, dans la zone de réception, par exemple en enfonçant de force ce socle dans la zone de réception. Le socle est installé pour qu'il ne bloque pas le canal d'écoulement dans la mesure où celui-ci est prévu. Selon un développement de l'invention, le socle délimite le canal d'écoulement entre la chambre de liquide et le canal de sortie. Le socle rejoint ainsi le canal d'écoulement qui se trouve entre la chambre de liquide et le canal de sortie. Le côté du socle tourné vers le canal d'écoulement peut avoir une forme avantageuse pour l'écoulement, par exemple une inclinaison ou un coude en direction du canal de sortie. On crée ainsi un tracé d'écoulement particulièrement avantageux à faible pertes de charge entre la chambre de liquide et le canal de sortie. Selon un développement de l'invention, l'insert est fixé au corps de base par une liaison par la forme, une liaison par la force et/ou une liaison par la matière. En principe, l'insert peut être tenu de façon quelconque au corps de base. Une possibilité simple et économique consiste à réaliser l'insert comme pièce enfoncée de force, de sorte qu'après la réalisation du corps de base on puisse l'enfoncer de force dans la zone de réception où l'insert sera tenu par une liaison par la force. En variante, ou en plus on peut également prévoir une liaison par la matière ou par la forme. La liaison par la matière se fait par exemple par un collage. Selon un développement de l'invention, un branchement de sortie de liquide de l'électrovanne se fait dans la direction axiale ou dans la direction radiale et le branchement d'entrée de liquide de l'électrovanne se fait dans la direction radiale ou la direction axiale. Le branchement de sortie de liquide est associé au canal de sortie ; le branchement d'entrée de liquide est associé au canal d'entrée. Selon un premier mode de réalisation de l'électrovanne, le branchement de sortie de liquide est dans la direction axiale, par exemple sur la surface

6 frontale de l'électrovanne. En même temps, le branchement d'entrée de liquide se trouve dans la direction radiale, c'est-à-dire par exemple sur la surface enveloppe de l'électrovanne. Suivant une variante, le branchement de sortie de liquide se trouve dans la direction radiale et le branchement d'entrée de liquide dans la direction axiale. L'invention a en outre pour objet une installation d'assistance de conduite avec une électrovanne dont le premier élément d'étanchéité est de préférence pressé radialement avec le second élément d'étanchéité au niveau de la partie centrale en saillie et de la paroi annulaire et/ ou est soudé. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe d'une électrovanne comportant un corps de soupape, la zone de réception du corps de soupape étant munie d'un insert et l'électrovanne comporte une alimentation radiale et une sortie axiale, - la figure 2 est une coupe axiale d'une variante de réalisation de l'électrovanne avec alimentation axiale et sortie radiale, - la figure 3 montre un corps de base du corps de soupape, - La figure 4 montre un insert destiné à être logé dans la zone de réception du corps de soupape. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une coupe en perspective d'une zone d'une électrovanne 1 montrant uniquement le corps de soupape 2. Le corps de soupape 2 est formé d'un corps de base 3 et d'un insert 4 installé dans une zone de réception 5 du corps de base 3 ou du corps de soupape 2. Le corps de soupape 2 comporte un canal montant 6 relié par un canal d'entrée 7 à au moins un branchement d'entrée 7'. Le branchement d'entrée 7' permet de fournir le liquide à l'électrovanne 1. Le liquide du branchement d'entrée 7' traverse un siège de soupape 8 réalisé par l'insert 4 lorsque le siège de soupape est libéré par l'élément d'étanchéité 9. Le côté du siège de soupape 8 à l'opposé du canal montant 6 correspond à une chambre de liquide 10 réalisée au moins

7 en partie dans le corps de soupape 2. Le corps de soupape 2 comporte au moins un canal de sortie 11 débouchant dans la chambre de liquide 10. La liaison de liquide est permanente entre la chambre de liquide 10 et les canaux de sortie 11 (dans le présent exemple, on a deux canaux de sortie 11). L'électrovanne 1 représentée est prévue pour une arrivée radiale par le branchement d'entrée 7' et une sortie axiale du liquide par les canaux de sortie 11 ou les branchements de sortie 12 (n'apparaissant pas dans cette figure), reliés aux canaux de sortie. Cela signifie que l'électrovanne 1 comporte le branchement d'entrée 7' dans une surface enveloppe 13 alors que les branchements de sortie 12 se trouvent dans la surface frontale 14. La zone de réception 5 qui reçoit l'insert 4 comporte un retrait 15 du corps de base 3 formant un épaulement 16 pour soutenir l'insert 4. L'insert 4 est avantageusement réalisé sous la forme d'une pièce enfoncée de force qui est ainsi fixée au corps de base 3 ou dans celui-ci, suffisamment par son simple enfoncement de force dans la zone de réception 5. La profondeur de la zone de réception 5 est de préférence telle que l'insert 4 se loge complètement dans celle-ci et que la surface annulaire 17 de l'insert 4 soit à niveau avec la surface du fond 18 du corps de base 3 ou soit alignée sur cette surface. Cette réalisation de l'électrovanne 1 a l'avantage que le canal montant 6 puisse être réalisé comme perçage borgne. Ainsi contrairement à l'état de la technique, le canal montant 6 n'est pas réalisé sous la forme d'un perçage traversant dont le côté non tourné vers le siège de soupape 8 est ensuite fermé par un élément d'obturation tel qu'une bille. La figure 2 est une coupe axiale d'un autre mode de réalisation de l'électrovanne 1. L'électrovanne 1 est formée également d'un corps de soupape 2. En outre apparaît un induit 19 et un élément d'actionnement 20 coopérant avec celui-ci ainsi qu'un élément d'étanchéité 21. L'induit 19 est logé au moins en partie dans un boîtier 22. L'électrovanne 1 se trouve dans une installation externe 23 seulement partiellement représentée et elle est tenue dans celle-ci. Comme déjà expliqué à propos du mode de réalisation de la figure 1, le corps de soupape 2 est formé du corps de base 3 et de l'insert 4.

8 L'insert 4 est tenu dans la zone de réception 5 du corps de base 3 ou du corps de soupape 2. Contrairement au mode de réalisation décrit ci-dessus, l'électrovanne 1 présentée ici a une arrivée axiale de liquide et une sortie radiale. Cela signifie que le canal d'entrée 7 traverse le corps de soupape 2 dans la direction axiale et le branchement d'entrée 7' se trouve sur la surface frontale 14. En revanche, les canaux de sortie 11 sont installés pour que les branchements de sortie 12 se trouvent dans la surface enveloppe 13 de l'électrovanne ou dans le corps de soupape 2. Les branchements de sortie 12 se trouvent sur le corps de soupape 2 du même côté que le siège de soupape 8 et le branchement d'entrée 7'. L'insert 4 tenu dans la zone de réception 5 forme ainsi au moins en partie le canal d'entrée 7. L'insert 4 dispose d'une partie en retrait 24, si bien qu'il aura au moins par zone, des dimensions diminuées par rapport à celles de la zone de réception 5. Notamment à la fois la surface interne 25 du corps de soupape 2 et la surface externe 26 de l'insert sont cylindriques de section circulaire ; la surface extérieure 26 a un diamètre légèrement plus faible que la surface intérieure 25 et elle est écartée de celle-ci, ce qui forme le retrait 24 de l'insert 4.

L'écart entre la surface intérieure 25 et la surface extérieure 26 ou encore le retrait 24 forment un canal d'écoulement 27 entre la chambre de liquide 10 et les canaux de sortie 11. Le canal d'écoulement 27 est ainsi réalisé par la combinaison de l'insert 4 et du corps de base 3 du corps de soupape 2. Le canal d'écoulement 27 se présente sous la forme d'un intervalle annulaire 28 que peut traverser le liquide. Pour se fixer au corps de base 3, l'insert 4 comporte un socle 29 qui est également de forme pratiquement cylindrique circulaire. Les dimensions du socle 29 sont toutefois égales ou supérieures aux dimensions de la zone de réception 5 pour réaliser un maintien par serrage de l'insert 4 dans la zone de réception. La figure 2 montre que le socle 29 délimite le canal d'écoulement 27 ou l'intervalle annulaire 28 dans la direction axiale de l'électrovanne 1. L'intervalle annulaire 28 du présent mode de réalisation constitue une chambre calmant l'écoulement du liquide entre la chambre de liquide 10 vers les canaux

9 de sortie 11. Cela permet d'amortir les turbulences non souhaitables dans l'écoulement avant que le liquide ne sorte de l'électrovanne 1 par les branchements de sortie 12. La figure 3 montre le corps de base 3 du corps de soupape 2 suivant une autre vue. A la figure 4, on a représenté l'insert 4, séparé. A la fois le corps de base 3 et l'insert 4 correspondent aux deux modes de réalisation précédents auxquels il est fait référence pour la description. lo NOMENCLATURE 1 électrovanne 2 corps de soupape 3 corps de base 4 insert 5 zone de réception 6 canal montant 7 canal d'entrée 7' branchement d'entrée 8 siège de soupape 9 élément d'étanchéité 10 chambre de liquide 11 canal de sortie 12 branchement de sortie 13 surface enveloppe 14 surface frontale 15 retrait 16 épaulement 17 surface annulaire 18 surface du fond du corps de base 19 induit 20 élément d'actionnement 21 élément d'étanchéité 22 boîtier 23 installation externe 24 retrait 25 surface intérieure 26 surface extérieure 27 canal d'écoulement 28 intervalle annulaire 29 socle35

Claims

REVENDICATIONS1 °) Electrovanne (1) comportant un corps de soupape (2), - le corps de soupape (2) ayant au moins par zone un canal d'entrée (7) et/ou au moins un canal de sortie (11) pour l'électrovanne, et s - le canal d'entrée (7) et/ou le canal de sortie (11) étant reliés hydrauliquement à un siège de soupape (8) de l'électrovanne (1), électrovanne caractérisée en ce que le corps de soupape (2) comporte une zone de réception (5) munie d'un insert (4) formant le siège de soupape (8). 10 2°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insert (4) reçoit au moins par zone le canal d'entrée (7) et/ou le canal de sortie (11) et forme le corps de soupape (2) avec un corps de base (3). 15 3°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insert (4) et/ou le corps de base (3) comportent ou réalisent en commun un canal d'écoulement (27) entre le canal de sortie (11) et la 20 chambre à liquide (10) en liaison hydraulique avec le canal de sortie (11). 4°) Electrovanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que 25 le canal d'écoulement (27) est formé par un retrait (24) réalisé au moins par zone dans l'insert (4) et/ou dans le corps de base (3). 5°) Electrovanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que 30 le canal d'écoulement (27) est réalisé entre la surface intérieure (25) du corps de base (3) et la surface extérieure (26) de l'insert (4), notamment sous la forme d'un intervalle annulaire (28). 6°) Electrovanne selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce quel'insert (4) comporte un socle (29) pour être fixé au corps de base (3). 7°) Electrovanne selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que le socle (29) limite le canal d'écoulement (27) entre la chambre à liquide (10) et le canal de sortie (11). 8°) Electrovanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'insert (4) est fixé au corps de base (3) par une liaison par la forme, une liaison par la force et/ ou une liaison par la matière. 9°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' un branchement de sortie de liquide (12) de l'électrovanne (1) est prévu dans la direction axiale ou radiale et un branchement d'entrée de liquide (7' de l'électrovanne (1) est prévu dans la direction radiale ou dans la direction axiale. 10°) Installation d'assistance de conduite notamment installation ABS, TCS ou ESP comportant au moins une électrovanne (1) ayant un corps de soupape (2) notamment selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 9 dans lequel le corps de soupape (2) comporte au moins un canal d'entrée (7) et/ou un canal de sortie (11) pour l'électrovanne (1), ces canaux prévus au moins par zone et/ou le canal d'entrée (7) et/ou le canal de sortie (11) étant reliés hydrauliquement à un siège de soupape (8) de l'électrovanne (1), installation caractérisée en ce que le corps de soupape (2) comporte une zone de réception (5) munie d'un insert (4) réalisant le siège de soupape (8)