FR2613677A1

FR2613677A1 - VALVE HAVING A SEAT AND AN ELASTIC VALVE HELD IN A FRAME, FOR VEHICLE BRAKING SYSTEM

Info

Publication number: FR2613677A1
Application number: FR8804629A
Authority: FR
Inventors: Ernst-Dieter Schafer; Georg Spalding
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1988-10-14
Anticipated expiration: 2008-04-07
Also published as: FR2613677B1; SE464916B; DE3712040C1; SE8801292D0; JPS63258249A; SE8801292L

Abstract

LA SOUPAPE 2 POSSEDE UN SIEGE 3 PLAN PERCE D'UN ORIFICE 4 ET UN CLAPET 5 D'ELASTICITE CAOUTCHOUTIQUE, QUI PORTE UN BOURRELET D'ETANCHEITE 8 DU COTE DU SIEGE 3 ET EST DISPOSE DANS UNE MONTURE 7. UNE CHEVILLE FORMANT UN NOYAU 6 EST SUPPORTEE ELASTIQUEMENT DANS LE CLAPET 5 ET VIENT S'APPLIQUER CONTRE LE SIEGE 3 PAR UNE FACE DE BUTEE 12. A LA FERMETURE DE LA SOUPAPE 2, LE BOURRELET 8 S'APPLIQUE EN PREMIER CONTRE LE SIEGE 3. GRACE A LA DISPOSITION ELASTIQUE DU NOYAU 6 LA FACE 12 DE CELUI-CI S'APPLIQUE ENSUITE PAR TOUTE SON ETENDUE CONTRE LE SIEGE 3. LE SIEGE 3 ET LE NOYAU 6 EMPECHENT LE REFOULEMENT DU BOURRELET 8 LORSQUE CELUI-CI EST SOUMIS, RADIALEMENT DE L'EXTERIEUR, A UNE PRESSION HYDRAULIQUE.VALVE 2 HAS A SEAT 3 PLANE WITH A BORE 4 AND A VALVE 5 OF RUBBER ELASTICITY, WHICH CARRIES A SEALING STRIP 8 ON THE SIDE OF SEAT 3 AND IS ARRANGED IN A FRAME 7. AN ANKLE FORMING A CORE 6 IS ELASTICALLY SUPPORTED IN THE VALVE 5 AND COMES TO BE APPLIED AGAINST THE SEAT 3 BY A STOP FACE 12. ON CLOSING THE VALVE 2, THE BUMPER 8 APPLIES FIRST AGAINST THE SEAT 3. THANKS TO THE ELASTIC ARRANGEMENT OF THE CORE 6 THE FACE 12 OF THIS IS THEN APPLIED THROUGHOUT ITS EXTENT AGAINST THE SEAT 3. THE SEAT 3 AND THE CORE 6 PREVENT THE DISCHARGE OF THE BUMPER 8 WHEN IT IS SUBJECT, RADIALLY FROM THE EXTERIOR, TO A HYDRAULIC PRESSURE.

Description

L'invention part d'une soupape pour un système de freinage de véhicule,The invention starts with a valve for a vehicle braking system,

comprenant un siège avec un orifice de soupape et un clapet doué d'élasticité caoutchoutique et logé dans une monture, clapet qui possède un bourrelet d'étanchéité annulaire dirigé vers le siège et qui entoure une cheville coaxiale formant un noyau. Par le brevet des E.U.A. 4.492 082, on connait une soupape comportant un clapet élastique, pouvant être pressé contre un siège de soupape par un bourrelet d'étanchéité de forme annulaire, de même qu'une monture dans laquelle est disposé le clapet et qui possède une cheville formant un noyau qui s'étend à travers le clapet, en faisant nettement saillie de celui-ci, et est destiné à pénétrer dans l'orifice de la soupape. Le noyau doit avoir aussi peu de jeu radial que possible dans cet orifice pour que, lorsqu'il est soumis à la pression hydraulique, le matériau du bourrelet d'étanchéité soit empêché d'être refoulé dans une fente annulaire entre la paroi de l'orifice et le noyau. Cependant, l'avantage d'un faible jeu radial à l'état fermé de la soupape est lié à l'inconvénient, en raison d'inévitables défauts d'alignement du comprising a seat with a valve orifice and a valve endowed with rubber elasticity and housed in a mount, valve which has an annular sealing bead directed towards the seat and which surrounds a coaxial pin forming a core. By the U.S. patent 4.492 082, there is known a valve comprising an elastic valve, which can be pressed against a valve seat by a sealing bead of annular shape, as well as a mount in which the valve is arranged and which has a pin forming a core which extends through the valve, clearly projecting therefrom, and is intended to penetrate into the orifice of the valve. The core must have as little radial clearance as possible in this orifice so that, when subjected to hydraulic pressure, the material of the sealing bead is prevented from being forced into an annular slot between the wall of the orifice and core. However, the advantage of a small radial clearance in the closed state of the valve is linked to the disadvantage, due to inevitable misalignments of the

noyau par rapport à l'orifice, que le noyau risque de ne pas pou- core with respect to the hole, which the core may not be able to

voir pénétrer sans heurts dans l'orifice de la soupape lors de la see smoothly penetrate the valve orifice during the

fermeture de celle-ci.closing it.

De ce fait, le siège et l'orifice peuvent être déformés dans la région du bord de l'orifice, ce qui agrandit la fente de As a result, the seat and the orifice may be deformed in the region of the edge of the orifice, which enlarges the slot of

façon irrégulière. Lorsque les déformations s'accentuent, le bour- irregularly. When the deformations are accentuated, the bour-

relet d'étanchéité risque d'être détruit. sealing reel may be destroyed.

L'invention vise notamment à éviter cet inconvénient. The invention aims in particular to avoid this drawback.

A cet effet, selon l'invention, une soupape comme définie ci-dessus est essentiellement caractérisée en ce que le noyau est For this purpose, according to the invention, a valve as defined above is essentially characterized in that the core is

supporté élastiquement dans la monture au moyen du clapet élasti- resiliently supported in the frame by means of the elastic valve

que et est pourvu, à son extrémité dirigée vers la surface formant le siège de la soupape, d'une face de butée alignée sur ce siège et ayant un plus grand diamètre que l'orifice de la soupape, la face de butée étant située derrière un plan de référence adjacent that and is provided, at its end directed towards the surface forming the seat of the valve, with a stop face aligned with this seat and having a larger diameter than the orifice of the valve, the stop face being located behind an adjacent reference plane

au bourrelet d'étanchéité, vue à partir du siège, et pouvant s'appli- to the sealing bead, seen from the seat, and which can be applied

quer contre le siège, à la fermeture de la soupape, après une défor- quer against the seat, when the valve closes, after a deformation

mation du bourrelet d'étanchéité. mation of the sealing bead.

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Une soupape ainsi réalisée a notamment l'avantage d'être A valve thus produced has the particular advantage of being

insensible aux défauts d'alignement Lors de l'approche et de l'appli- unaffected by misalignment when approaching and applying

cation du clapet contre le siège. Les inévitables positionnements excentrés du clapet par rapport à l'orifice de la soupape ne se traduisent pas par un manque d'étanchéité. Le clapet et en parti- cation of the valve against the seat. The inevitable off-center positions of the valve relative to the valve orifice do not result in a lack of tightness. The valve and in parti-

culier son bourrelet d'étanchéité sont protégés contre l'endommage- culier its sealing bead are protected against damage-

ment parce que, grâce à La disposition élastique du noyau dans la because because of the elastic arrangement of the nucleus in the

monture, la face de butée du noyau s'oriente et s'applique paral- frame, the abutment face of the core is oriented and applied in parallel

lèlement sur la surface formant le siège, protégeant ainsi le matériau du bourrelet contre son refoulement dans l'orifice sous evenly on the surface forming the seat, thus protecting the material of the bead against its backflow into the orifice

l'effet de la pression.the effect of pressure.

Une autre caractéristique de l'invention prévoit que le noyau présente un perçage auxiliaire en forme de trou borgne, qui Another characteristic of the invention provides that the core has an auxiliary hole in the form of a blind hole, which

part de la face de butée, située à proximité du bourrelet d'étan- part of the abutment face, located near the sealing bead

chéité, et qui constitue un moyen auxiliaire d'alignement du noyau lors de la fabrication du clapet dans un moule. Ainsi, la soupape selon l'invention peut être fabriquée économiquement et and which constitutes an auxiliary means for aligning the core during the manufacture of the valve in a mold. Thus, the valve according to the invention can be produced economically and

d'une manière qui évite les rebuts. in a way that avoids waste.

D'autres caractéristiques -facilitant notamment la fabri- Other characteristics - facilitating in particular the manufacture -

cation - et avantages de L'invention ressortiront plus clairement cation - and advantages of the invention will emerge more clearly

de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation of the description which follows of two exemplary embodiments

non Limitatifs, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - lafigure 1 est une coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation d'une soupape selon l'invention pour un système de freinage de véhicule; et - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'un non-limiting, as well as of the appended drawing, in which: FIG. 1 is a longitudinal section of a first embodiment of a valve according to the invention for a vehicle braking system; and - Figure 2 is a partial longitudinal section of a

second exemple de réalisation de la soupape selon l'invention. second embodiment of the valve according to the invention.

La figure I représente une soupape 2 avec un siège plan 3, dans lequel est prévu un orifice de soupape 4, un clapet 5 en matériau doué d'élasticité caoutchoutique, une cheville 6 formant Figure I shows a valve 2 with a plane seat 3, in which is provided a valve orifice 4, a valve 5 made of material endowed with rubber elasticity, a plug 6 forming

un noyau et une monture 7 pour le clapet 5. a core and a mount 7 for the valve 5.

Le clapet 5 porte un bourrelet d'étanchéité annulaire 8' à son extrémité 8 dirigée vers le siège 3. Le clapet 5 est situé dans un trou borgne 9 prévu dans la monture et possédant un fond 10. La monture 7 et le trou borgne 9 sont situés sur le même The valve 5 carries an annular sealing bead 8 'at its end 8 directed towards the seat 3. The valve 5 is located in a blind hole 9 provided in the frame and having a bottom 10. The frame 7 and the blind hole 9 are located on the same

axe que l'orifice 4 de la soupape.axis than port 4 of the valve.

Le noyau 6 possède un diamètre supérieur à celui de The core 6 has a diameter greater than that of

L'orifice 4 à son extrémité 11 dirigée vers le siège 3 et il pré- The orifice 4 at its end 11 directed towards the seat 3 and it pre-

sente à cette extrémité une face de butée 12 formant un côté feels at this end a stop face 12 forming a side

frontal et orientée transversalement à L'axe Longitudinal du noyau 6. frontal and oriented transversely to the Longitudinal axis of the nucleus 6.

Un perçage auxiliaire 13 s'étend vers l'intérieur à partir de cette face de butée 12. Le perçage 13 de L'exemple représenté ici est un trou borgne cylindrique. Il peut cependant être constitué aussi par un trou taraudé dont le but sera expliqué par la suite. Un collet 14 est formé sur le noyau 6 dans la région du fond de trou 10. A son extrémité dirigée vers le fond 10 et à côté du collet 14, le noyau 6 porte un ergot de centrage 15 qui est axialement situé à distance An auxiliary bore 13 extends inward from this abutment face 12. The bore 13 of the example shown here is a cylindrical blind hole. However, it can also be constituted by a tapped hole whose purpose will be explained later. A collar 14 is formed on the core 6 in the region of the bottom of the hole 10. At its end directed towards the bottom 10 and next to the collar 14, the core 6 carries a centering lug 15 which is axially located at a distance

du fond 10. Entre ce dernier et le collet 14, se trouve, concentri- from the bottom 10. Between the latter and the collar 14, is located, concentri-

quement par rapport à L'ergot 15, un élément élastique de suspen- compared to Lug 15, an elastic suspension element

sion 16 qui, dans l'exemple de la figure 1, possède à l'état original sion 16 which, in the example of FIG. 1, has in the original state

la forme d'un joint torique. La figure montre cet élément de sus- the shape of an O-ring. The figure shows this element above

pension 16 sous la forme qu'il possède quand il est monté dans la soupape 2 finie. L'élément 16 est alors précomprimé axialement, ce board 16 in the form it has when it is fitted in valve 2 finished. The element 16 is then axially precompressed, this

qui ressort de sa section ovale sur la figure 1. which emerges from its oval section in FIG. 1.

Lors de la fabrication de la soupape 2, le noyau 6 terminé, la monture 7 et le joint torique 16, à disposer entre le collet 14 et le fond de trou 10, sont mis en place ensemble dans un During the manufacture of the valve 2, the completed core 6, the mount 7 and the O-ring 16, to be placed between the collar 14 and the bottom of the hole 10, are put together together in a

moule non représenté. Le perçage 13 sert à ce moment de moyen auxi- mold not shown. The hole 13 serves at this time as an auxiliary means

liaire de centrage pour aligner le noyau 6 par rapport au trou centering link to align the core 6 with respect to the hole

borgne 9. le moule est pourvu à cet effet d'un tenon de centrage. blind 9. the mold is provided for this purpose with a centering pin.

La surface de formage du moule contre laquelle vient s'appliquer la face de butée 12 du noyau 6, se trouve dans un plan de référence décalé par rapport à un second plan de référence, contre lequel The forming surface of the mold against which the abutment face 12 of the core 6 is applied, is in a reference plane offset with respect to a second reference plane, against which

vient s'appliquer une face d'extrémité annulaire 17 de la monture 7. is applied an annular end face 17 of the mount 7.

Les deux plans de référence sont mutuellement décalés de manière que l'extrémité 11 du noyau 6 fasse saillie de la monture 7 dans une mesure choisie au préalable. Le joint torique 16 assure, en raison de sa précompression, que cet alignement voulu du noyau 6 est préservé. Avec le noyau 6 ainsi fixé dans le moule, une matière - thermoplastique par exemple - ayant l'élasticité du caoutchouc à l'état refroidi, est injectée dans le moule autour du noyau 6, de sorte qu'on obtient le clapet 5 avec son bourrelet 8' de la forme représentée. Il est bien entendu possible aussi d'utiliser de la gomme à la place d'une matière façonnable à l'état thermoplastique. Le moule, non représenté, devrait à cet effet être conçu, de façon The two reference planes are mutually offset so that the end 11 of the core 6 protrudes from the frame 7 to an extent chosen beforehand. The O-ring 16 ensures, due to its precompression, that this desired alignment of the core 6 is preserved. With the core 6 thus fixed in the mold, a material - thermoplastic for example - having the elasticity of rubber in the cooled state, is injected into the mold around the core 6, so that the valve 5 with its bead 8 'of the shape shown. It is of course also possible to use gum instead of a formable material in the thermoplastic state. The mold, not shown, should for this purpose be designed so that

connue, pour pouvoir être chauffé. known, to be able to be heated.

Lorsque le clapet 5 est ainsi formé, il constitue un élé- When the valve 5 is thus formed, it constitutes an element

ment élastique entre le noyau 6 et la monture 7. Du fait de l'élas- ment elastic between the core 6 and the frame 7. Due to the elastic-

ticité du clapet 5, le noyau 6 est supporté élastiquement dans la monture 7, de sorte qu'il peut s'incliner. Ceci a l'avantage, pendant le fonctionnement de la soupape 2 terminée, que les défauts d'alignement résultant de tolérances des différentes pièces - entre l'axe longitudinal du noyau 6 et l'axe longitudinal de l'orifice 4 de la soupape, lequel est perpendiculaire à la surface 3 formant le siège de La soupape, n'ont pas de conséquences nuisibles pour la durée d'utilisation de la soupape 2. En effet, lorsque la face de butée 12 ne s'applique pas parallèlement contre le siège 3 quand la monture 7 et ce siège s'approchent l'un de l'autre, le noyau peut s'incliner, grâce à sa disposition élastique, de façon que la face 12 s'applique à plat contre le siège 3. De cette manière, lorsque le bourrelet d'étanchéité 8' est ensuite chargé radialement de L'extérieur par la pression du fluide, la surface formant le ticity of the valve 5, the core 6 is resiliently supported in the mount 7, so that it can tilt. This has the advantage, during the operation of the completed valve 2, that the misalignments resulting from tolerances of the different parts - between the longitudinal axis of the core 6 and the longitudinal axis of the orifice 4 of the valve, which is perpendicular to the surface 3 forming the seat of the valve, have no harmful consequences for the duration of use of the valve 2. In fact, when the abutment face 12 does not apply parallel against the seat 3 when the frame 7 and this seat approach each other, the core can tilt, thanks to its elastic arrangement, so that the face 12 is applied flat against the seat 3. From this so, when the sealing bead 8 'is then loaded radially from the outside by the pressure of the fluid, the surface forming the

siège 3 et l'extrémité 11 du noyau 6 constituent une barrière empé- seat 3 and the end 11 of the core 6 constitute an impermeable barrier

chant efficacement le refoulement du matériau du bourrelet 8' en effectively singing the discharge of the material from the bead 8 'in

direction de l'orifice 4 de la soupape. Grâce à l'application men- direction of orifice 4 of the valve. Thanks to the men-

tionnée de toute l'étendue de la face de butée 12 contre le siège 3, il n'existe pratiquement pas de fente susceptible de recevoir le matériau élastique du bourrelet entre ces deux éléments. De ce fait, With the full extent of the abutment face 12 against the seat 3, there is practically no slot capable of receiving the elastic material of the bead between these two elements. Thereby,

comme déjà mentionné, la déformation du matériau élastique est limi- as already mentioned, the deformation of the elastic material is limited

tée à un degré garantissant une durabilité suffisante de la soupape 2. ted to a degree ensuring sufficient durability of valve 2.

Le perçage auxiliaire cylindrique 13 est utilisable en com- The cylindrical auxiliary bore 13 can be used in combination

binaison avec le tenon de centrage déjà mentionné du moule, peu importe que l'élément de suspension 16 assure l'application de la face de butée 12 contre le moule ou que, par exemple, le noyau 6 est en matériau magnétisable et est tenu au moyen d'un aimant incorporé dans le moule. Avec ce second mode de maintien du noyau 6 à l'intérieur du moule, on peut donc se dispenser de l'élément de suspension 16. Ceci facilite l'assemblage, surtout lorsque le clapet 5 est réalisé d'une matière thermoplastique très fluide à l'état chaud et qui s'écoule par conséquent facilement autour du noyau 6, en remplissant pairing with the already mentioned centering pin of the mold, it does not matter that the suspension element 16 ensures the application of the abutment face 12 against the mold or that, for example, the core 6 is made of magnetizable material and is held at the by means of a magnet incorporated in the mold. With this second method of holding the core 6 inside the mold, it is therefore possible to dispense with the suspension element 16. This facilitates assembly, especially when the valve 5 is made of a very fluid thermoplastic material to the hot state and which therefore flows easily around the core 6, filling

le trou borgne 9, sans exercer des efforts notables tendant à dépla- the blind hole 9, without exerting notable efforts tending to displace

cer le noyau 6.cer kernel 6.

La soupape 2a du second exemple de réalisation de l'inven- The valve 2a of the second embodiment of the invention-

tion, montré sur la figure 2, se distingue de la soupape de l'exemple de la figure 1 par le fait que le noyau 6a possède un tion, shown in Figure 2, differs from the valve of the example of Figure 1 in that the core 6a has a

collet 14a qui est décaLé en direction du fond de trou 10 et à l'in- collar 14a which is shifted towards the bottom of the hole 10 and inside

térieur duquel se trouve un creux de centrage 15a. Ce creux contient un élément de suspension 16a qui possède la forme d'une bittlle par exemple à l'état de départ et qui est précomprimé au moment de la mise en place de la monture 7 et du noyau 6a dans le moule déjà mentionné, la précompression étant indiquée de nouveau par la forme inside which there is a centering recess 15a. This hollow contains a suspension element 16a which has the shape of a bittlle for example in the initial state and which is precompressed at the time of the installation of the mount 7 and of the core 6a in the mold already mentioned, the precompression being indicated again by the form

illustrée de l'élément de suspension 16a. illustrated of the suspension element 16a.

Le remplacement du perçage auxiliaire 13 par un trou taraudé, mentionné dans ce qui précède, permet, par exemple, de fixer le noyau 6a à l'intérieur du moule sans faire appel à un éLément élastique de suspension 16, 16a ou à un aimant, lequel peut seulement attirer des noyaux en matériaux magnétisables. La fixation du noyau 6 au moyen de ce trou taraudé peut être accélérée en prévoyant, par exemple, un dispositif de rotation pour le tenon de centrage fileté. Il est The replacement of the auxiliary bore 13 by a tapped hole, mentioned in the above, allows, for example, to fix the core 6a inside the mold without using an elastic suspension element 16, 16a or a magnet, which can only attract nuclei made of magnetizable materials. The fixing of the core 6 by means of this tapped hole can be accelerated by providing, for example, a rotation device for the threaded centering stud. It is

possible aussi, en variante, d'employer un noyau expansible et dépla- alternatively, it is also possible to use an expandable and displaceable core

çable axialement, ce qui permettrait d'utiliser de nouveau un per- axially attachable, which would again allow the use of a

çage auxiliaire 13 de forme cylindrique. auxiliary bore 13 of cylindrical shape.

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Claims

1. A valve for a vehicle braking system, comprising a seat with a valve orifice and a valve endowed with rubber elasticity and housed in a mounting, valve which has an annular sealing bead directed towards the seat and which surrounds a coaxial pin forming a core, characterized in that the core (6,6a) is resiliently supported in the frame

(7) by means of the elastic valve (5, 5a) and is provided at its end

mite directed towards the surface forming the seat (3) of the valve, with an abutment face (12) aligned on this seat and having a larger diameter than the orifice (4) of the valve, the abutment face ( 12) being located behind an adjacent reference plane or sealing bead (8 ′), seen from the seat (3), and which can be applied against the seat (3), when the valve (2, 2a), after a

deformation of the sealing bead (8 ').

2. Valve according to claim 1, characterized in that the core (6, 6a) has an auxiliary bore (13) in the form of a blind hole, which starts from the abutment face (12) located near the sealing bead (8 '), and which constitutes an auxiliary means for aligning the core (6, 6a) during the manufacture of the valve (5, 5a)

in a mold.

3. Valve according to claim 1, characterized by the in-

terposition, between the end of the core (6, 6a) distant from the abutment face (12) and the bottom (10) of a blind hole (9) provided in the

mounting (7) for receiving the valve (5, Sa), an elastic element

that suspension (16, 16a) which is precompressed in the direction of the

length of the nucleus (6, 6a).

4. Valve according to claim 3, characterized in that the suspension element (16) is a ring-shaped element, of

preferably in the shape of an O-ring.

5. Valve according to claim 4, characterized in that

that the core (6) has a centering lug (15) for the ring (16).

6. Valve according to claim 3, characterized in that the suspension element (16a) has a shape essentially

spherical.