Brevet FR2738323A1 — publié le 19970307

L'invention concerne un dispositif destiné à commander une vanne pour un fluide sous pression comprenant: - une bobine de forme cylindrique d'axe longitudinal qui contient un fil de bobinage enroulé sur un mandrin, - des broches de raccordement de bobine qui sont fixées à un porte- broches de raccordement du mandrin placé à une face d'extrémité de la bobine, et qui sont reliées électriquement au fil de bobinage, - un boîtier de carcasse qui entoure la bobine et qui présente une ouverture pour un raccordement de la bobine, et - une paroi de boîtier tournée vers la face d'extrémité de la bobine, paroi à laquelle est fixé le boîtier de carcasse par un élément de fixation. Un tel dispositif de commande de vanne est, par exemple, un dispositif de commande électronique pour un système antiblocage (ABS) dans un véhicule à moteur, dans lequel le fluide de freinage actionnant les freins des roues est commandé par une ou deux vannes par roue. Chaque vanne est activée par un électro-aimant. D'après le document DE 42 32 205 Ai, on connaît un dispositif de commande de vanne qui comprend une bobine cylindrique faite d'un fil à bobiner enroulé sur un mandrin. Des broches de raccordement de bobine sont disposées parallèlement à l'axe longitudinal de la bobine, fixées dans un porte-broches de raccordement du mandrin placé à une face d'extrémité de la bobine, et reliées électriquement au fil de bobinage. Un boîtier de carcasse entourant la bobine présente, sur son fond, tourné vers la face d'extrémité de la bobine, une ouverture pour les broches de raccordement de la bobine ou le porte-broches de raccordement. Les broches de raccordement de la bobine qui sortent du boîtier de carcasse sont introduites dans des ouvertures d'une paroi de boîtier tournée vers la face d'extrémité de la bobine. Le boîtier de carcasse est fixé à la paroi de boîtier du dispositif de commande de vanne par un élément de fixation élastique qui entoure également les broches de raccordement de la bobine. Un tel dispositif de commande de vanne présente une grande hauteur de construction dans la direction de l'axe longitudinal de la bobine, car, d'une part, le porte- broches de raccordement ne doit pas avoir une dimension inférieure à une dimension minimale de hauteur de construction, sinon, les broches de raccordement de la bobine ne peuvent pas lui être fixées de manière stable. D'autre part, une zone d'enroulement des broches de raccordement qui est caractérisée par un enroulement du fil de bobinage autour des broches de raccordement pour produire une liaison électrique, exerce un effet négatif sur la hauteur de construction du dispositif de commande de vanne, car la zone d'enroulement est située en dehors du boîtier de carcasse et augmente ainsi la distance entre celui-ci et le porte- broches de raccordement et la paroi de boîtier. En outre, dans un tel dispositif de commande de vanne il existe le risque que, lors de la mise en place du boîtier de carcasse sur la bobine, le fil de bobinage guidé en passant sur une butée supérieure du mandrin et le porte- broches de raccordement vers la zone d'enroulement des broches de raccordement soit dénudé par les arêtes vives de l'ouverture dans le boîtier de carcasse et qu'ainsi un court-circuit se produise entre celui-ci et le fil de bobinage. D'après le document DE 43 10 960 Ai, on connaît une électrovanne dans laquelle les broches de raccordement sortent latéralement du boîtier de carcasse par une ouverture pratiquée dans la douille de carcasse qui entoure la bobine. L'invention a pour but de créer un dispositif de commande de vanne qui présente une faible hauteur de construction et qui est facile à fabriquer. Ce problème est résolu par un dispositif de commande de vanne du type défini ci-dessus et qui est caractérisé en ce que: les broches de raccordement de bobine sont orientées, dans le porte-broches de raccordement, perpendiculairement à l'axe longitudinal de la bobine et en ce que le boîtier de carcasse comprend une douille de carcasse qui entoure la bobine longitudinalement et qui englobe l'ouverture, qui y a une forme de fente traversant la douille de carcasse sur toute sa longueur. Selon l'invention, les broches de raccordement de la bobine sont fixées perpendiculairement à l'axe longitudinal de la bobine dans le portebroches de raccordement. Le porte-broches de raccordement peut donc avoir une dimension plus courte dans la direction parallèle à l'axe longitudinal de la bobine que si les broches de raccordement de la bobine sont orientées dans la direction de l'axe longitudinal de la bobine, car, pour une fixation stable des broches de raccordement de la bobine dans le porte-broches de raccordement, la dimension transversale du porte-broches de raccordement est alors déterminante. Or, une dimension transversale du porte-broches de raccordement n'est pas déterminante pour la hauteur de construction du dispositif de commande de vanne de sorte que cette hauteur peut être réduite. De même, la zone d'enroulement des broches de raccordement n'augmente également plus la hauteur de construction. Le boîtier de carcasse peut, au voisinage immédiat de la paroi du boîtier, être relié à celle-ci par un élement de fixation. Le boîtier de carcasse comporte une douille de carcasse qui entoure la bobine longitudinalement. La douille de carcasse présente une ouverture pour un raccordement de la bobine. Pour cela, les broches de raccordement ou le porte-broches de raccordement sortent latéralement par l'ouverture du boîtier de carcasse. L'ouverture englobe une fente qui s'étend longitudinalement dans la douille de carcasse. Ainsi, le boîtier de carcasse peut être glissé à partir du haut sur la bobine et les broches de raccordement. Un exemple de réalisation de l'invention va être expliqué plus en détail en se reportant aux dessins schématiques sur lesquels: les figures lA et lB montrent respectivement en élévation et en plan une bobine selon l'invention munie de ses broches de raccordement; les figures 2A et 2B montrent respectivement en élévation et en plan un boîtier de carcasse selon l'invention; les figures 3A et 3B représentent respectivement en élévation et en plan le boîtier de carcasse selon l'invention conformément aux figures 2A et 2B, assemblé à la bobine munie de ses broches de raccordement selon les figures lA et lB; la figure 4 est une vue en élévation d'un dispositif de commande de vanne selon l'invention, et les figures 5A et 5B montrent des vues en plan respectivement des deux faces du dispositif de commande de vanne selon la figure 4. Des éléments semblables du dispositif de commande de vanne sur les figures portent les mêmes références d'une figure à l'autre. Les figures lA et lB représentent une bobine 1 d'axe longitudinal de bobine S-S' et des broches de raccordement 2 par une vue de côté et une vue de dessus. La bobine 1 comporte un mandrin de bobine 11 de forme cylindrique avec une butée supérieure 112, une butée inférieure 113 et un porte-broches de raccordement 111, ainsi qu'un fil de bobinage 12 enroulé sur le mandrin 11. Les broches de raccordement 2 sont fixées au porte- broches de raccordement 111 par soudage par ultrasons, par injection ou par insertion à force et orientées perpendiculairement à l'axe longitudinal S-S' de la bobine. Le porte-broches de raccordement 111 présente, perpendiculairement à l'axe longitudinal S-S' de la bobine, une dimension assez grande pour que les broches de raccordement 2 soient fixées solidement. Le fil de bobinage 12 est dénudé à une extrémité par action de la chaleur ou par action mécanique et enroulé sur les broches de raccordement 2 près du porte-broches de raccordement 111. Dans ce qui suit, cette zone est appelée zone d'enroulement 21. Le fil de bobinage 12 est soudé ou brasé dans la zone de bobinage 21 à la broche de raccordement 2, de sorte qu'est réalisée une liaison électrique entre eux. Ensuite, le fil de bobinage 12 est amené, par une goulotte de guidage non représentée, dans le porte-broches de raccordement 111, et par un crochet non représenté sur la butée 112 au mandrin 11 et enroulé tout autour de lui en plusieurs tours jusqu'à la butée inférieure 113. Le fil de bobinage 12 est enroulé plusieurs fois le long du mandrin 11 en montant et en descendant, avant que la deuxième extrémité du fil de bobinage 12 soit de nouveau amenée, par le crochet et la goulotte de guidage, à la deuxième broche de raccordement, dénudée, enroulée près du porte-broches de raccordement 111 et reliée électriquement à la deuxième broche de raccordement 2. Les figures 2A et 2B représentent un boîtier de carcasse 3 selon l'invention comprenant un fond de carcasse 31 et une douille de carcasse 32. Le boîtier de carcasse 3 présente une ouverture qui comprend une encoche 311 dans le fond 31 et une fente 321 dans la douille 32. La fente 321 a une forme telle qu'elle s'étende sur toute la longueur de la douille 32. Ainsi, le boîtier 3 peut être enfilé par le haut sur la bobine 1 et les broches de raccordement 2. Les figures 3A et 3B représentent la bobine 1 avec ses broches de raccordement 2 selon les figures 1A et lB, entourée par le boîtier de carcasse 3 selon les figures 2A et 2B. Le porte-broches de raccordement 111 est positionné dans l'ouverture du boîtier de carcasse 3. La fente 321 de la douille 32 permet de glisser le boîtier 3 sur la bobine 1, en particulier sur le porte-broches de raccordement 111 portant les broches de raccordement 2. Si l'ouverture englobe également l'encoche 311 du fond de carcasse 31, la hauteur de construction du dispositif de commande de vanne est encore davantage réduite, car l'encoche 311 est utilisée également comme logement pour le porte-broches de raccordement 111. Cependant, on peut également envisager une forme d'exécution, dans laquelle le fond 31 ne présente pas d'encoche 311. Lorsqu'on glisse le boîtier 3 sur la bobine 1, on ne risque plus que des arêtes vives de l'ouverture dans le boîtier de carcasse 3 dénudent le fil de bobinage 12 lors de son guidage sur le crochet et la goulotte de guidage vers les broches de raccordement 2 et produisent ainsi un court-circuit entre le boîtier de carcasse et le fil de bobinage. En outre, le fil de bobinage 12 peut être enroulé jusqu'à une extrémité extérieure des butées 112 et 113 du mandrin 11. Les crochets qui fixent le fil de bobinage 12 dans son guidage vers les tiges de raccordement 2 et qui jusqu'ici étaient placés à l'intérieur du boîtier de carcasse 3 près de la butée supérieure 112 du mandrin 11 et empêchaient ainsi un enroulement du fil de bobinage 12 jusqu'aux extrémités des butées 112 et 113 sont maintenant toujours placés sur le mandrin 11, mais à l'extérieur du boîtier de carcasse 3. La distance entre l'enroulement de bobine et la douille 32 peut ainsi être minimale, ce qui signifie que, pour une dimension égale du boîtier de carcasse 3, on peut maintenant enrouler davantage de tours de fil sur le mandrin 11. Ce plus grand nombre de tours ne conduit pas à une réduction d'un flux magnétique induit - par la bobine parcourue par le courant - dans le boîtier de carcasse 3 en raison d'une dimension nécessaire de celui-ci. Les broches de raccordement 2 sont maintenant également orientées de manière à être placées dans la direction de la force centrifuge qui s'exerce sur la bobine 1 lors de l'enroulement du fil de bobinage 12 sur le mandrin 11. Lors du processus d'enroulement, elles ne peuvent donc pas être recourbées par la force centrifuge qui s'exerce sur elles. En outre, la longueur du fil de bobinage 12 à partir de l'enroulement de bobine jusqu'à la partie d'enroulement 21 des broches de raccordement 2 est très courte. La figure 4 représente un dispositif de commande de vanne dans lequel le boîtier de carcasse 3 équipé de la bobine 1 et des broches de raccordement 2 selon les figures 3A et 3B, est fixé par un élément de fixation 5 sur la face inférieure d'une paroi de boîtier 4 du dispositif de commande de vanne. Les broches de raccordement 2 sont coudées d'environ 90 et passent à travers des ouvertures 41 dans la paroi de boîtier 4. L'élément de fixation 5 est réalisé sous la forme d'une masse injectée élastique, par exemple en matière thermoplastique. L'élément de fixation 5 fixe non seulement le boîtier de carcasse 3 à la paroi de boîtier 4, mais entoure également les broches de raccordement 2. En même temps qu'on injecte l'élément de fixation 5, on remplit un vide entre la bobine 1 et le boîtier de carcasse 3. Cette masse de remplissage élastique entre la bobine 1 et le boîtier de carcasse 3 sert principalement à la protection de la bobine 1 contre les influences extérieures, comme barrière de potentiel entre la bobine 1 et le boîtier de carcasse 3 et à la fixation de la bobine 1 dans celui-ci. La masse de remplissage élastique entre le boîtier de carcasse 3 et la paroi de boîtier 4 sert principalement à positionner élastiquement le boîtier de carcasse 3 selon les trois axes et à la protection des broches de raccordement 2 contre les influences extérieures. La fixation souple du boîtier de carcasse 3 à la paroi de boîtier 4 est surtout nécessaire si, dans un dispositif de commande de vanne à plusieurs vannes, le boîtier de carcasse 3 est placé avec les bobines 1 correspondantes sur les dômes des vannes. Le mode de réalisation selon l'invention du dispositif de commande de vanne a l'avantage supplémentaire qu'une fixation souple du boîtier de carcasse 3 est garantie également dans la direction de l'axe longitudinal S-S' de la bobine en raison de la sortie latérale des broches de raccordement 2 à partir du porte-broches de raccordement 111 et leur courbure vers la paroi de boîtier 4. Dans une zone 42 dans laquelle les broches de raccordement 2 sortent à la face supérieure de la paroi de boîtier par les ouvertures 41, est placé un élément d'étanchéité 44 sous la forme d'une autre masse de remplissage, qui empêche la pénétration d'humidité par la face inférieure de la paroi de boîtier 4 dans l'espace intérieur de boîtier défini à la face supérieure de la paroi de boîtier 4, par effet capillaire autour des broches de raccordement 2. La paroi de boîtier 4 peut, en outre, comprendre une pièce de connexion 45, présentant par exemple des réglettes de contact à couteaux 451 pour des broches de raccordement enfichables 452. Les figures 5A et 5B représentent le dispositif de commande de vanne selon la figure 4 respectivement par une vue de dessus et une vue de dessous. Dans la vue de dessus, on voit les zones 42 dans lesquelles les broches de raccordement 2 traversent la paroi de boîtier 4. Ces zones présentent également les éléments d'étanchéité 44. Sur des ergots 43 de la paroi de boîtier 4 est placée, par exemple, une carte de circuit imprimé sur laquelle les broches de raccordement 2 et également les broches de raccordement à enfichage 452 sont soudées ou brasées. La carte porte un circuit électrique, par exemple un circuit de commande pour système anti-blocage (ABS) d'un véhicule à moteur. La vue de dessous (figure 5B) de la paroi de boîtier 4 montre les bobines 1, les boîtiers de carcasse 3 et les broches de raccordement de bobine 2. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à commander une vanne pour un fluide sous pression comprenant: - une bobine (1) de forme cylindrique d'axe longitudinal (SS') qui contient un fil de bobinage (12) enroulé sur un mandrin 11, - des broches de raccordement de bobine (2) qui sont fixées à un porte- broches de raccordement (111) du mandrin (11) placé à une face d'extrémité de la bobine (1), et qui sont reliées électriquement au fil de bobinage (12), un boîtier de carcasse (3) qui entoure la bobine (1) et qui présente une ouverture (311, 321) pour un raccordement (11, 12, 2) de la bobine (1), et - une paroi de boîtier (4) tournée vers la face d'extrémité de la bobine (1), paroi à laquelle est fixé le boîtier de carcasse (3) par un élément de fixation (5), caractérisé en ce que, les broches de raccordement de bobine (2) sont orientées, dans le porte-broches de raccordement (111), perpendiculairement à l'axe longitudinal (S-S') de la bobine et en ce que le boîtier de carcasse (3) comprend une douille de carcasse (32) qui entoure la bobine (1) longitudinalement et qui englobe l'ouverture (311, 321), qui y a une forme de fente (322) traversant la douille de carcasse (32) sur toute sa longueur. 2. Dispositif de commande de vanne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un fond de carcasse (31) du boîtier de carcasse (3) tourné vers la face d'extrémité de la bobine (1) présente une encoche (311) formant avec la fente (322) ladite ouverture (311, 321). 3. Dispositif de commande de vanne selon la revendication 2, caractérisé en ce que, les broches de raccordement de bobine (2) sont coudées d'environ 90 et traversent une ouverture (41) dans la paroi de boîtier (4), et en ce que l'élément de fixation (5) est élastique et entoure au moins des parties des broches de raccordement de bobine (2).