Brevet FR2613810A1 — publié le 19881014

Soupape susceptible d'être actionnée électro-magnétiquement munie d'une armature comportant trois gorges axiales consti- tuant une communication d'écoulement. " L'invention part d'une soupape susceptible d'être actionnée électro-magnétiquement, notamment sou- pape d'injection pour des installations d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, avec une bobine magnétique disposée dans un bottier de soupape et un pointeau de soupape dont l'extrémité de la tète pénètre dans un perçage récepteur traversant co-axialement une armature, et est reliée à l'armature par pressage. On connaît déjà une soupape susceptible d'être actionnée électromagnétiquement (DE-PS 23 49 584), dans laquelle l'extrémité, munie de gorges annulaires, de la tête d'un p.ointeau de soupape, est enfoncée dans un per- çage récepteur d'une armature dans lequel elle est fi- xée par pressage du matériau de l'armature contre et dans cette tête au moyen d'une filière d'étirage passée sur l'armature. Pour garantir, lorsque le pointeau de soupape est monté avec l'armature, une circulation péri- phérique du fluide à commander, l'extrémité de la tète du pointeau de soupape est munie de deux surfaces s'éten- dant en direction axiale, qui lors de leur réalisation par meulage, exigent un ébavurage ultérieur. Du fait de ces deux surfaces s'étendant axialement sur l'extrémité 2.- de la tête du pointeau de soupape, on alors de la mise en place de l'armature, une légère excentricité, de sorte que l'on doit choisir un diamètre extérieur plus important de l'armature pour qu'il y ait suffisamment de matériau disponible pour la rectification terminale du diamètre externe de l'armature. Ce dimensionnement supplémentaire du diamètre externe de l'armature ainsi nécessaire, doit toutefois être déformé lors du processus de pressage avec la filière d'étirage, ce qui se traduit par une dégradation des propriétés magnétiques de l'armature. L'invention a en conséquence pour but de remédier à ces inconvénients, et est caractérisée en ce que l'armature en partant de la surface frontale tournée vers le pointeau de soupape de cette armature, il est prévu au moins trois gorges axiales, ouvertes vers le perçage récepteur, s'étendant en direction axiale de l'ar- mature, et présentant approximativement entre elles le même intervalle, ces gorges constituant une communication d'écoulement autour de l'extrémité de la t te du poin- teau de soupape par rapport au perçage récepteur. La soupape conforme à l'invention, avec les caractéristiques définies cidessus présente par contre l'avantage qu'un meilleur centrage du pointeau de soupape et de l'armature est garanti après le pressage, de sorte qu'un dimensionnement supplémentaire plus réduit du diamètre externe de l'armature, suffit pour assurer le pressage de cette armature sur l'extrémité de la tête du pointeau de soupape, et qu'ainsi le matériau de l'ar- mature est peu déformé par la filière d'étirage, ce qui se traduit par des caractéristiques magnétiques meilleures de cette armature. Le dimensionnement supplémentaire réduit du diamètre externe de l'armature permet, lors de la rectification finale du diamètre externe de l'ar- mature à sa cote définitive, de réduire le temps de 3.- rectification nécessaire. Grâce à d'autres caractéristiques de l'inven- tion, des compléments avantageux et des améliorations de la soupape définie ci-dessus sont possibles. L'exis- tence d'au moins une gorge annulaire sur l'extrémité de la tête du pointeau de soupape garantit une fixation axiale sûre, tandis qu'un moletage sur l'extrémité de la tète du pointeau de soupape augmente la sécurité du blocage en rotation entre l'armature et le pointeau de soupape. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté de façon simplifiée, sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail dans la description ci-après: 1 5 - la figure 1 montre un exemple de réalisa- tion d'une soupape susceptible d'être actionnée électro- magnétiquement, réalisée conformément à l'invention, - la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1. A l'intérieur d'un bottier de soupape dési- gné par la référence 1 sur le dessin, d'une soupape d'in- jection non représentée plus en détail, prévue par exemple pour des installations d'injection de carburant de moteurs à combustion interne à compression de mélange et à allumage séparé, se trouve une bobine magnétique 3 rapportée sur le support de bobine 2. Entouré partielle- ment par cette bobine, un noyau ferromagnétique 4 se trouve à l'intérieur du support de bobine- 2. Tournée vers une face frontale du noyau 4 et également placée partiellement à l'intérieur du support de bobine 2, on a une armature 5 qui est reliée à un pointeau métal- lique de soupape 6 jouant le rÈle de corps de fermeture de la soupape. Un ressort de pression 7 s'applique sur l'armature 5 et tend à éloigner celle-ci du noyau 4. Contre un épaulement 9, traversé par l'armature 5, du 4.- bottier de soupape 1, s'applique une rondelle de butée qui entoure par un évidement 11 un collet 12 du poin- teau de soupape 6, de sorte que d'un côté de cette ron- delle de butée 10, est disposée l'armature 5, tandis que de l'autre cÈté est disposé un bandeau de butée 13 du pointeau de soupape 6, dépassant radialement l'évidement. La distance axiale entre la rondelle de butée 10 et le bandeau de butée 13 détermine la course du pointeau de soupape lors d'un actionnement de ce pointeau de soupape 6. Le pointeau de soupape 6 est monté de façon à pouvoir coulisser dans un corps de buse métallique 15, qui est relié d'une façon, non représentée, au bottier de soupape 1, et qui presse la rondelle de butée 10 con- tre l'épaulement 9. Le corps de buse 15 comporte un per- çage de guidage co-axial 16 auquel se raccorde, dans la direction opposée à la bobine magnétique 3, une sur- face de siège de soupape 17 allant en se rétrécissant coniquement, et qui, de son côté, se termine en un ori- fice d'4Jection 18 assurant éventuellement un dosage. Le pointeau de soupape 6 est guidé dans le perçage 16 du corps de buse 15 et se termine, dans la direction opposée à la bobine magnétique 3, par une partie conique àlaquelle se raccorde une étroite partie d'étanche- ment 21. Celle-ci s'applique, lorsque la soupape d'injec- tion est fermée, directement sur la surface de siège de soupape 17 allant en se rétrécissant du corps de buse 15. Pour l'ouverture de la soupape d'injection, le pointeau de soupape 6, avec sa partie d'étanchement 21, se sou- lève de la surface 17 du siège de soupape et libère ainsi un orifice d'écoulement pour le carburant. La partie conique 20 peut en outre pénétrer partiellement par sa pointe, dans l'orifice d'éjection 18. De plus, la partie conique 20 peut se terminer sous la forme du c8ne représenté, ou bien également comporter 5.- une pointe d'aiguille qui, formant un prolongement co- axial du pointeau de soupape 6, fait saillie à l'exté- rieur de l'orifice d'éjection 18 du corps de buse 15. Le pointeau de soupape 6 a, en outre, une partie cylindrique 23 se raccordant à la partie d'étan- chement 21 et se raccordant à cette partie cylindrique, deux parties de guidage 30 et 31 distantes axialement l'une de l'autre, qui assurent le guidage du pointeau de soupape 6 à l'intérieur du perçage de guidage 16. Les parties de guidage 30, 31 comportent à leur périphé- rie, des orifices d'écoulement 33, qui peuvent, par exem- ple être réalisés sous la forme de surfaces et qui don- nent aux parties de guidage, par exemple la forme de quatre pans. Le perçage de guidage 16 du corps de buse , recevant les parties de guidage 30 et 31, comporte dans la direction opposée à la bobine magnétique 3, un élargissement 35 qui est conditionné par des raisons de technique de fabrication. Le diamètre de cet élargis- sement 35 désigné sous le terme de "contre dépouille" est supérieur au diamètre du perçage de guidage 16. A cet élargissement 35, se raccorde la surface de siège de soupape 17 déjà décrite. Entre les parties de guidage 30 et 31, le pointeau de soupape 6 comporte une partie de liaison 40 réduite en diamètre par rapport à ces parties de guidage, et qui délimite en direction radiale avec le perçage de guidage 16, un canal d'écoulement annulaire 41. Le pointeau de soupape 6 comporte une extré- mité de tête 44 de section transversale circulaire se raccordant au collet 12, et qui pénétrant dans un per- çage récepteur épaulé 45 de l'armature 5, est fixée par pressage dans celui-ci. En partant d'une surface fron- tale 46, tournée vers le pointeau de soupape 6, de l'ar- mature, le perçage récepteur épaulé 45 comporte une 6.- partie de maintien 47 et une partie d'écoulement 48 s'y raccordant avec un diamètre plus réduit, et qui s'ouvre dans un perçage d'appui 50 débouchant sur la surface frontale opposée 49 de l'armature et guidant le ressort de pression 7. Le perçage récepteur 45 s'étend co-axialement par rapport à la surface externe de l'ar- mature. En partant de la surface frontale 46, tournée vers le pointeau de soupape 6 de l'armature, trois gor- ges axiales 52 au moins, (voir également la figure 2), s'étendent en direction axiale à l'intérieur de l'arma- ture 5 autour de l'extrémité 44 de la tête du pointeau de soupape 6, de sorte qu'elles sont ouvertes vers le perçage récepteur 45 et assurent une liaison d'écoule- ment entre la surface frontale 46 de l'armature et la partie d'écoulement 48. Sur la figure 2 sont représen- tées, à titre d'exemple, trois gorges axiales 52 qui ont approximativement le même intervalle entre elles. L'extrémité 44 de la tête peut comporter au moins une gorge annulaire 53 et être munie d'un moletage 54. La réalisation de l'armature, constituée d'un matériau magnétique mou, peut s'effectuer par exemple par pressage, le perçage récepteur 45 et les gorges axiales 52 étant formés en même temps. L'armature 5 a alors un diamètre externe encore supérieur à son diamètre nominal. Peur assembler le pointeau de soupape 6 avec l'armature 5, l'extrémité 44 de la tête est intro- duite dans la partie de maintien 47 du perçage récepteur , auquel cas on obtient un très bon centrage grâce aux trois zones de parois de la partie de maintien 47 subsistant entre les gorges axiales 52. Lorsque le poin- teau de soupape 6 et l'armature 5 se trouvent l'un par rapport à l'autre dans la position ainsi prévue, du matériau est alors repoussé vers l'intérieur au moyen d'une filière d'étirage passée sur l'armature 5 ainsi que cela est décrit dans l'état précité de la technique 7.- selon le document DE-PS 23 49 584, et le matériau entoure alors l'extrémité 44 de la tète munie d'au moins une gorge annulaire 53. Le moletage 54 assure un meilleur blocage en rotation. Pinalement, le diamètre externe de l'armature 5 est rectifié à son diamètre nominal. On réduit ainsi notablement, dans le cas de la réalisation conforme à l'invention du pointeau de soupape 6 et de l'armature 5, le temps nécessaire à cette réalisation du fait du dimensionnement supplémentaire réduit du diamè- tre externe de l'armature. L'écoulement à travers l'ar- mature 5 est assuré du fait que les gorges axiales 52, partant de la surface frontale 46 de l'armature, abou- tissent en passant autour de l'extrémité 44 de la tête au perçage récepteur 45. 8.- R E V E N D I C A TIONS 1.- Soupape susceptible d'être actionnée élec- tromagnétiquement, notamment soupape d'injection pour des installations d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, avec une bobine magnétique disposée dans un bottier de soupape et un pointeau de soupape dont l'extrémité de la tête pénètre dans un perçage récep- teur traversant co-axialement une armature, et est reliée à l'armature par pressage, soupape caractérisée en ce que dans l'armature (5) en partant de la surface frontale (46), tournée vers le pointeau de soupape (6), de cette armature, il est prévu au moins trois gorges axiales (52), ouvertes vers le perçage récepteur (45), s'étendant en direction axiale de l'armature (5), et présentant approximativement entre elles le même inter- valle, ces gorges constituant une communication d'écoule- ment autour de l'extrémité (44) de la tête du pointeau de soupape (6) par rapport au perçage récepteur (45). 2.- Soupape selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'extrémité (44) de la tête du pointeau de soupape (6) comporte au moins une gorge annulaire (53). 3.- Soupape selon la revendication 2, carac- térisée en ce que l'extrémité (44) de la tête du poin- teau de soupape (6) est munie d'un moletage (54).