Brevet FR2541750A1 — publié le 19840831

La présente invention concerne les soupapes de réglage des courants de fluide, ayant une commande électromagnétique et plus précisément, mais non exclu- siment celles qui sont utilisées dans les circuits de pompage pour injection de carburant dans un moteur à combustion interne. On recherche de plus en plus, dans le domaine de l'injection du carburant, des soupapes qui puissent fonctionner à des fréquences élevées de répétition et qui peuvent transmettre du carburant à pression élevée. La raison en est que les appareils électroniquesde commande permettent mieux la prise en compte de divers paramètres de fonctionnement du moteur et autresque par exemple les appareils mécaniques ou à commande hydraulique. On peut prévoir que, pendant le fonctionnement, ces soupapes peuvent fonctionner longtemps sans entretien, et à des fréquences élevées de répétition. L'invention a pour objet la réalisation d'une soupape de réglage de courant de fluide qui peut être réalisée simplement et commodément. Plus précisément, l'invention concerne une soupape à commande électromagnétique, destinée au réglage d'un courant de fluide et comprenant un corps ayant un alésage, un siège formé dans l'alésage et un obtura- teur destiné à coulisser dans l'alésage et ayant une configuration telle qu'il peut coopérer avec le siège, une première extrémité de l'obturateur, lorsqu'il est en position de fermeture, dépassant de l'alésage, un organe de retenue porté par l'obturateur et dépassant de cette première extrémité de l'obturateur, un dispositif électromagnétique comportant une structure formant un stator et une armature cylindrique creuse, cette dernière formant une partie cylindrique de section droite, un organe de portée délimitant une surface cylindrique de section droite qui coopère avec la partie cylindrique de section droite afin qu'il guide l'armature dans ses déplacements axiaux, un flasque tourné vers l'intérieur de la partie cylindrique de section droite de l'armature, ce flasque étant disposé entre une plaque de butée et une plaque d'-appui, disposées autour de l'organe de retenue, la plaque de butée étant disposée contre l'obtura- teur, un élément annulaire d'entretoise placé entre les plaques, cet élément annulaire ayant une épaisseur légèrement supérieure à celle du flasque et un diamètre externe inférieur à celui de la surface interne du flasque, un dispositif monté sur l'organe de retenue et destiné à assurer le montage des plaques et de la pièce d'entre- toise, et un dispositif élastique agissant entre la plaque d'appui et la structure du stator, le dispositif élastique étant destiné à rappeler l'obturateur en position d'ouverture, cette position d'ouverture de l'obturateur étant déterminée par le contact du corps avec la plaque de butée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un diagramme synoptique d'un appareil de pompage de carburant comprenant une soupape selon l'invention; et la figure 2 est une coupe d'un exemple de soupape selon l'invention. La figure 1 des dessins représente la soupape à commande électromagnétique selon l'invention repérée par la référence 10, dans un circuit de pompage de carbu- rant destiné à transmettre du carburant à une buse d'injec- tion 11 d'un moteur à allumage par compression Du carburant sous pression est transmis par une pompe 12 de carburant commandée par une came, la chambre de pompage étant reliée à la buse 11 d'injection, la connexion pouvant comprendre un clapet de retenue 13 assurant la distribu- tion La chambre de pompage peut aussi communiquer avec un organe d'évacuation par l'intermédiaire de la soupape 10. La pompe 12 a n piston 14 mobile vers l'inté- rieur afin qu'il chasse le carburant du cylindre 15 dans lequel il se trouve, sous la commande d'une came 16 entrainée par le moteur Le déplacement du plongeur vers l'extérieur est assuré par un ressort, non représenté. Un canal 17 d'alimentation en carburant est formé dans la par Di du cylindre et est relié à une source 18 de carburant à basse pression et, pendant le fonctionnement, lorsque le plongueur est déplacé vers l'intérieur alors que la soupape 10 est fermée, le carburant est chassé vers la buse 11 par l'intermédiaire du clapet dès que la lumière du canal 17 est ouverte par le plongeur Lors- que la soupape 10 est ouverte pendant le déplacement vers l'intérieur du plongeur, le carburant s'écoule vers un dispositif d'évacuation par l'intermédiaire de la soupape et non vers la buse La soupape 10 peut être ouverte pendant le déplacement initial du plongeur et fermée lorsque le plongeur s'est déplacé vers l'inté- rieur jusqu'à une position prédéterminée La longueur de la course du plongeur 14 après fermeture de la lumière du canal 17 et pendant que la soupape 10 est fermée détermine la quantité de carburant transmise à la buse d'injection. On considère maintenant la figure 2 des dessins qui représente, dans son ensemble, la soupape à commande électromagnétique La soupape a un corps 20 qui délimite un alésage 21 et un obturateur 22 qui peut coulisser dans l'alésage L'obturation a une configuration telle qu'il peut coopérer avec un siège 23 et, lorsque l'obtu- rateur est écarté du siège, le carburant peut-s'écouler d'un passage 24 à une chambre 25 à partir de laquelle il peut rejoindre un dispositif d'évabuation L'obturateur 22, dans sa position de fermeture telle que représentée, dépasse légèrement de l'alésage 21 L'ensemble constitué par une plaque 27 de butée, un élément d'entretoise ou d'espacement 28 et une plaque 29 d'appui de ressort est fixé à l'obturateur par un organe de retenue sous forme d'un boulon Une première extrémité d'un ressort hélicoïdal 30 de compression est placée contre-la plaque d'appui 29 et son autre extrémité est disposée autour d'un bout mâle délimité sur une structure 31 du stator. Une cale 32 est placée entre l'extrémité du ressort et le stator si bien que la force exercée par le ressort hélicoïdal peut être réglée Le stator délimite plusieurs pièces polaires circonférentielles 33, distantes axialement et entre lesquelles sont délimitées des gorges 34 qui logent des enroulements non représentés Ces enroulements sont disposés de manière que, lorsqu'ils reçoivent du courant électrique, les pièces polaires adjacentes 33 prennent des polarités magnétiques opposées. Une armature cylindrique creuse 35 délimite des faces polaires 36 présentées aux faces polaires 37 délimitées par les pièces polaires 33 L'armature , à son extrémité distante de l'obturateur, délimite une partie cylindrique de section droite 38 qui forme un palier avec un élément rapporté 39 porté par un bottier de soupape En outre, à son autre extrémité, l'armature a une partie cylindrique supplémentaire 41 de section droite placée autour d'une bague 42 de portée maintenue par un prolongement de la structure du stator En outre, la partie 41 de l'armature se termine par une partie 43 formant un flasque tourné vers l'intérieur et qui se loge entre la plaque 27 de butée et la plaque élas- tique 29 d'appui, l'épaisseur du flasque 43 étant légère- ment inférieure à celle de l'organe d'entretoise 28. Un espace annulaire reste entre l'entretoise 28 et la surface périphérique interne du flasque 43 afin qu'un léger défaut d'alignement de l'armature et de l'obtura- teur soit permis. Lors du fonctionnement, lorsque les enroulements cessent d'être alimentés, le ressort 30 déplace l'obtura- teur vers la position d'ouverture, l'importance du dépla- cement de l'obturateur étant limitée par coopération de la plaque 27 de butée avec la surface d'extrémité du corps 20 de la soupape Cette disposition interrompt aussi le déplacement de l'armature Lorsque les enrou- lements sont alimentés, l'espace limité séparant la plaque d'appui 29 du flasque 43 de l'armature est parcouru avant déplacement de l'obturateur vers la position dans laquelle il est représenté Dans cette position d'alimenta- tion, aucun entrefer n'existe entre les faces polaires 36 et 37, et le réglage initial des entrefers entre les faces 36 et 37 peut être -assure par des cales 44 disposées entre un flasque de la structure 31 du stator et le boîtier 40. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Soupape à commande électromagnétique destinée au réglage d'un courant de fluide, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps ( 20) délimitant un alésage ( 21), un siège ( 23) disposé dans l'alésage et un obtura- teur ( 22) destiné à coulisser dans l'alésage et ayant une configuration permettant sa coopération avec le siège, une première extrémité de l'obturateur, dans la position de fermeture de celui-ci, dépassant de l'alé- sage, un organe de retenue ( 26) porté par l'obturateur et dépassantde la première extrémité de celui-ci, un dispositif électromagnétique ayant une structure de stator ( 31) et-une armature cylindrique creuse ( 35), cette dernière ayant une partie cylindrique de section droite, un organe de portée ( 39) formant une surface cylindrique de section droite destinée à coopérer avec ladite partie cylindrique de section droite afin que le déplacement axial de l'armature soit guidé, un flasque ( 43) tourné vers l'intérieur et formé sur la partie cylindrique de section droite de l'armature, ce flasque étant disposé entre une plaque de butée ( 27) et une plaque d'appui ( 29) placées autour de l'organe de retenue ( 26), la plaque de butée étant disposée contre l'obtura- teur,-un élément annulaire d'espacement ( 28) placé entre les plaques, et ayant une épaisseur légêrement supérieure aà celle du flasaue et un diamètre externe inférieur à celui de la surface interne du flasque, un dispositif placé sur l'organe de retenue et destiné à maintenir les plaques et l'élément d'espacement sous forme montée, et un dispositif élastique ( 30) agissant entre la plaque d'appui ( 29) et la structure du stator ( 31) afin qu'il repousse l'obturateur vers la position d'ouverture, cette position d'ouverture de l'obturateur étant déterminée par contact de la plaque de butée avec' le corps de la soupape. 2 Soupape selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le dispositif élastique ( 30) est un ressort hélicoïdal de compression dont une première extrémité est en appui contre la plaque d'appui ( 29) et dont l'autre extrémité est en appui contre la structure du stator ( 31). 3 Soupape selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comprend une cale ( 32) placée entre l'autre extrémité du ressort et la structure du stator. 4 Soupape selon la revendication 3, comprenant un bout mâle délimité par la structure du stator ( 31) et autour duquel est positionnée l'autre extrémité du ressort ( 30). Soupape selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la structure du stator ( 31) délimite plusieurs faces polaires radiales, l'armature ( 35) délimi- tant des faces polaires complémentaires, les faces polaires de l'armature et du stator étant en contact mutuel lorsque la soupape est dans la position de fermeture. 6 Soupape selon la revendication 5, caracté- risée en ce qu'elle comprend un boîtier ( 40) de montage du corps ( 20) de la soupape et de la structure du stator ( 31), cette dernière formant un flasque radial disposé contre un gradin délimité par le boîtier, et une cale ( 44) disposée entre le flasque et le gradin si bien que la position axiale du stator et du boîtier peut être réglée. 7 Soupape selon la revendication 6, caracté- risée en ce qu'elle comprend une surface cylindrique supplémentaire de section droite délimitée par l'armature ( 35) et un élément rapporté ( 39) porté par le boîtier et formant une surface de portée destinée à coopérer avec la surface externe de la partie cylindrique supplé- mentaire de section droite de l'armature. 8 Soupape selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'organe de portée ( 39) est monté sur la structure du stator ( 31).