Brevet FR2639684A1 — publié le 19900601

Appareil régulateur de pression pour le circuit de carburant d'un système d'alimentation de moteur à combustion interne La présente invention concerne un appareil de régulation de la pression de carburant adapté pour régler la pression de carburant dans un circuit de carburant d'un système d'alimentation d'un moteur à combustion interne. Comme on le sait, ces appareils sont conçus pour maintenir la pression du carburant sensiblement constante dans le circuit et comprennent un carter formé d'un corps en forme de coupe et un couvercle en forme de cloche fixé à ce corps, une membrane déformable fixée au carter et formant, conjointement avec le corps, une chambre destinée au carburant, un élément d'obturation déplaçable adapté pour placer la chambre en communication avec un orifice de sortie. L'élément d'obturation comprend une surface de travail agencée pour porter sur une portée appropriée, de façon à commander l'écoulement du carburant passant dans l'orifice de sortie et comprend également une surface portant sur une surface correspondante d'une plaque reliée à la membrane déformable et maintenue contre l'élément d'obturation par un ressort. Si la pression de carburant régnant dans la chambre dépasse une valeur prédéterminée, une force est appliquée à la membrane déformable, qui est suffisante pour surmonter la réaction élastique du ressort sur son siège, et, par conséquent, pour décharger une certaine quantité de carburant par l'orifice de sortie. Les appareils régulateurs du type décrit ci-dessus présentent nombre d'inconvénients. En premier lieu, ils sont plutôt compliqués et par conséquent chers, du fait du grand nombre de composants les constituant; en plus des composants énumérés ci- 26396&4 dessus, d'autres sont nécessaires pour assurer un fonctionnement satisfaisant de l'appareil: un manchon inséré dans un trou approprié est normalement fixé dans le corps en forme de coupe, de façon que le carburant puisse être amené dans la chambre définie par ce corps; de plus, le siège sur lequel la surface de travail de l'élément d'obturation porte est normalement obtenue sur une bague d'un matériau approprié qui est reliée à une douille dans laquelle est pratiqué l'orifice de sortie et qui est fixée, par exemple par soudage, dans une perforation axiale du corps. De nombreux composants sont également prévus pour la fixation mécanique de certains composants aux autres, ainsi que des éléments conférant une étanchéité contre les fuites entre les composants. De plus, l'action d'étanchéité qu'exerce l'élément d'obturation de l'appareil, lorsqu'il est position fermée, n'est pas toujours très efficace. Ceci est dû au fait que la portée existant entre cet élément d'obturation et la plaque fixée à la membrane déformable n'est pas très correcte, avec pour résultat le fait que la résultante des pressions échangées entre la plaque et l'élément d'obturation ne coïncide pas strictement avec l'axe de l'élément d'obturation même; ceci est principalement dû au fait que la surface mentionnée ci-dessus de la plaque sur laquelle porte l'élément d'obturation souffre d'un manque de précision, étant donné qu'elle est obtenue par des opérations d'usinage mécanique classique avec enlèvement de matière. Le but de la présente invention est de proposer un appareil régulateur de pression du type décrit qui soit exempt des inconvénients évoqués et qui soit par conséquent plus simple du point de vue structurel et moins encombrant et d'un fonctionnement sensiblement plus fiable. La présente invention propose un régulateur de pression adapté pour régler la pression de carburant dans un circuit de carburant d'un système d'alimentation de carburant d'un moteur à combustion interne, appareil comprenant un carter formé d'un corps en forme de coupe et un couvercle en forme de cloche fixé à ce corps, une membrane déformable fixée au carter et formant, conjointement avec le corps, une chambre destinée au carburant, un élément d'obturation déplaçable adapté pour mettre la chambre en communication avec un orifice de sortie; l'élément d'obturation comprenant une surface portant sur une surface de portée correspondante d'une plaque reliée à la membrane et maintenue contre cet élément d'obturation par un ressort, caractérisé par le fait qu'au moins un alésage est prévu dans la paroi de base du corps pour l'admission du carburant dans la chambre et qu'un siège support, destiné à une bague d'étanchéité adaptée pour être interposée entre le siège et un siège correspondant d'un logement, dans lequel est insérée la paroi latérale du corps, est prévu sur la paroi latérale du corps. La présente invention est décrite et expliquée en référence à une de ses formes de réalisation préférée, et par référence à la figure jointe, représentant une coupe axiale à travers l'appareil et donnée à titre illustratif. L'appareil comprend essentiellement un corps en forme de coupe 1 et un couvercle en forme de cloche 2, fixé au corps, une membrane déformable 3 dont le bord périphérique est bloqué entre le corps et le couvercle par déformation plastique du corps périphérique 4 de ce dernier. La membrane définit, conjointement avec le corps 1, une chambre 5 destinée au carburant, qui communique extérieurement par un alésage 6 pratiqué dans un manchon 7 et dont l'orifice de passage est commandé par un élément d'obturation 8 déplaçable. Ce dernier présente une surface 2 6 3 I'; 6 263?6 L de travail 12 sensiblement plane, agencée pour porter contre un siège annulaire 13 correspondant réalisé à l'extrémité du manchon 7; cet élément est ensuite limité par une surface 14 sensiblement sphérique qui est agencée pour porter contre une surface support 15 correspondante réalisée sur une plaque 16 fixée d'une manière quelconque à la membrane déformable 3; cette fixation peut être réalisée de la manière représentée sur la figure, en bloquant le bord intérieur radial de la membrane entre un bord annulaire 17 de la plaque et une bague 18 qui est maintenue en position par déformation plastique du matériau de la plaque 16, de façon à obtenir une saillie 19. Un ressort hélicoïdal 20 est interposé entre la paroi de base 21 du couvercle 2 et la plaque 16, de façon à maintenir cette dernière contre l'élément d'obturation 8. Selon l'invention, au moins un alésage axial 25, qui est pratiqué pour permettre au carburant d'entrer dans la chambre 5, est prévu dans la paroi de base 22 du corps 1, tandis qu'un siège 27 destiné à une bague d'étanchéité 28 interposée entre ce siège et un siège correspondant 29 d'un logement dans lequel est insérée la paroi latérale du corps, est prévu sur la surface extérieure de la paroi latérale 26 du corps même; le siège 27 comprend avantageusement une gorge annulaire dans laquelle est logé la bague d'étanchéité 28, ainsi que représenté sur la figure. Selon l'invention, la surface support 15 de la plaque 16 est une surface courbe qui est obtenue par une opération de frappe; ainsi qu'on le sait, cette opération est exécutée en pressant un outil de frappe contre la surface, l'outil appliquant des pressions très élevées sur la surface. La surface 15 est engendrée géométriquement par rotation autour d'un axe d'une courbe qui présente deux 263?J, 4 sections courbes de courbure opposée, séparées par un point d'inflexion. Cet axe de rotation est évidemment l'axe de l'appareil et la ligne courbe engendrant la surface est la ligne qui est clairement visible dans la coupe de la figure. Selon l'invention, le manchon 7 est pourvu d'une collerette annulaire 32, et ce manchon est fixé à force dans un alésage axial 33 pratiqué dans la paroi de base 22 du corps 1; la collerette 32 est logée dans un siège annulaire 34 correspondant de cette paroi de base. Des saillies annulaires 35, adaptées pour améliorer la liaison à force entre le manchon 7 et la surface de l'alésage 33, sont avantageusement prévues sur la surface latérale extérieure du manchon 7. Le corps 1 est formé à l'aide d'un matériau métallique injecté sous pression dans un moule utilisant la technique de moulage connue sous la dénomination de moulage par injection sous pression. En variante, ce corps peut être formé par matriçage d'un pièce en acier ou étirage d'une tôle. Le couvercle 2 est également formé d'une tôle qui est étirée et pliée par des opérations de déformation plastique. L'appareil comporte également un second ressort hélicoïdal 36, coaxial au manchon 7 et interposé entre la collerette 32 et l'élément d'obturation 8; ce ressort est centré sur une partie de la surface extérieure du manchon même, ainsi qu'on le voit sur le figure. Le fonctionnement de l'appareil décrit ci-dessus est le suivant. Il est monté sur un support 37 qui peut faire partie de la tubulure d'alimentation de carburant, en insérant la paroi latérale 26 du corps 1 dans le logement ; de cette façon, la bague d'étanchéité 28 coopérant avec le siège correspondant 29 de ce logement empêche la décharge du carburant de la chambre 38 qui est définie par le logement et le corps 1. Le support 37 est avantageusement pourvu d'un alésage 39 dans lequel l'extrémité du manchon 7 est insérée et une bague d'étanchéité 40 est avantageusement insérée entre le support et la surface de l'alésage. La chambre 38 communique par l'intermédiaire d'un alésage 41 avec la chambre dans laquelle la pression du carburant doit être maintenue constante (cette chambre pouvant être ccnstituée simplement par le conduit de la tubulure d'alimentation en carburant. Si la pression régnant dans cette dernière chambre dépasse une valeur prédéterminée, la pression de carburant régnant dans la chambre 5 exerce des pressions sur la membrane déformable 3, qui sont suffisamment élevées pour surmonter la réaction élastique du ressort , de manière à permettre à l'élément d'obturation 8 de se séparer du siège correspondant 13; la décharge d'une certaine quantité de carburant de la chambre 5 est ainsi permise, de façon suffisante pour porter la pression de carburant à la valeur désirée. Il est évident que l'appareil de l'invention présente une structure très simple et comporte peu de composants; Aucun raccordement d'alimentation du carburant dans la chambre 5 définie dans la corps 1 n'est nécessaire, en particulier, étant donné que le carburant entre dans cette charsre par les alésages 25 prévus dans la paroi de base 22 de ce corps. De plus, la résultante des pressions appliquées par la plaque 16 sur l'élément d'obturation 8, par l'intermédiaire des surfaces couplées 14 et 15 de ces éléments, coïncide sensiblement avec la direction de l'axe de l'appareil: de cette manière, la surface de travail 12 de l'élément d'obturation porte correctement sur le siège correspondant 13, en empêchant la décharge de carburant lorsque l'élément d'obturation est dans sa position fermée. Ce résultat avantageux est dû en particulier au niveau élevé de finition de la surface et à l'usinage très précis de la surface support 15 de la plaque 16 qui, ainsi que mentionné ci-dessus, est obtenu par une opération de frappe; en plus, la forme courbée de cette surface contribue efficacement à une transmission uniforme des pressions entre la plaque et l'élément d'obturation. Le manchon 7 a une pluralité de fonctions, étant donné que son bord supérieur crée une portée pour l'élément d'obturation 8 et que sa collerette 32 constitue une butée axiale pour l'élément d'obturation, tandis que les saillies annulaires 35 dont il est pourvu empêche l'endommagement ou la destruction de l'alésage 33; la section de la-surface du manchon 7 qui est située immédiatement au-dessus de la collerette 32 crée enfin un centrage pour le ressort 36. La fixation de l'appareil sur le support 37 peut être réalisée par exemple au moyen de plaques 42 fixées au support par des vis 43. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. 26396&4 REVENDICATIONS 1. Appareil de régulation de la pression de carburant dans un circuit de carburant d'un système d'alimentation d'un moteur à combustion interne, comprenant un carter formé d'un corps en forme de coupe (1) et un couvercle en forme de cloche (2) fixé à ce corps,une membrane déformable (3) fixée au carter et formant, conjointement avec le corps, une chambre (5) destinée au carburant, un élément d'obturation déplaçable (8) adapté pour mettre la chambre en communication avec un orifice de sortie (6); l'élément d'obturation comprenant une surface (14) portant sur une surface de portée (15) correspondante d'une plaque (16) reliée à la membrane et maintenue contre cet élément d'obturation par un ressort (20), caractérisé par le fait qu'au moins un alésage (25) est prévu dans la paroi de base (22) du corps pour l'admission du carburant dans la chambre et qu'est prévu sur la paroi latérale (26) du corps (1) un siège support (27), destiné à une bague d'étanchéité (28) adaptée pour être interposée entre le siège (27) et un siège (29) correspondant d'un logement (30) dans lequel est insérée la paroi latérale du corps. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le siège (27) du corps comprend une gorge annulaire destinée à la bague d'étanchéité (28). 3. Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la surface de portée de la plaque (15) est une surface courbe de révolution obtenue par une opération de frappe. 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel la surface courbe (15) est engendrée géométriquement par la rotation autour d'un axe d'une ligne courbe présentant deux sections courbes de courbures opposées, séparées par un point d'inflexion. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui comprend un manchon (7) pourvu d'une collerette annulaire (32), qui est fixé à force dans un alésage axial (33) pratiqué dans la paroi de base (22) du corps, le bord supérieur de ce manchon formant un siège (13) pour l'élément d'obturation et la collerette annulaire (32) étant logée dans un siège annulaire (34) correspondant de la paroi de base du corps. 6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel des saillies annulaires (35) sont prévues sur la surface latérale extérieure de ce manchon (7). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (1) est formé d'un matériau métallique injecté sous pression dans un moule et le couvercle est constitué d'une tôle étirée et pliée lors d'opérations de déformation plastique. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui comprend un second ressort hélicoïdal (36) coaxial au manchon et interposé entre la collerette (32) du manchon et l'élément d'obturation (8), le second ressort étant centré sur une partie de la surface extérieure du manchon.