Brevet FR2808375A1 — publié le 20011102

ACTIONNEUR ELECTROMAGNETIQUE DE SOUPAPE, DE TYPE MONOBOBINE La présente invention concerne un actionneur électromagnétique de soupape de type monobobine, comprenant une palette en matériau ferromagnétique d'entraînement de la queue de soupape, à laquelle elle est reliée par l'intermédiaire d'un axe de guidage en translation et, pour amener alternativement la soupape dans une position d'ouverture et de fermeture des moyens électromagnétiques comprenant une bobine montée sur un circuit ferromagnétique, de constitution telle qu'il présente, en combinaison avec la palette, des cheminements appropries de flux magnétique, ladite palette étant soumise à la force de rappel élastique ressorts hélicoïdaux la sollicitant en translation vers une position moyenne. 'invention trouve une application importante en particulier dans la commande des soupapes d' moteur à combustion interne à allumage par étincelles ou par compression. Elle remédie à un important inconvénient des soupapes commandées par un arbre à cames entraîné par le moteur, qui réside dans le fait que les vitesses d'ouverture et de fermeture de telles soupapes son faibles lorsque le moteur est à bas régime, notamment au démarrage, ce qui est défavorable au remplissage des chambres de combustion. Dans un actionneur connu du type défini au début, le circuit ferromagnétique comporte l'empilage d'un grand nombre de tôles de contour extérieur globalement rectangulaire, découpées en E, et la longueur de ce circuit dans la direction de cet empilage est très notablement supérieure à son épaisseur, c'est-à-dire à la largeur des tôles en E. La bobine desdits moyens électromagnétiques qui est montée dans ce circuit possède donc une grande longueur dans la direction des conducteurs, mais est relativement peu épaisse dans la direction de l'axe de la bobine. Dans un tel actionneur connu, par suite, la palette a une forme en plan rectangulaire, très allongée, ce qui augmente son instabilité, et les légers pivotements auxquels elle peut être soumise du fait du couple des ressorts de rappel hélicoïdaux en appui sur elle peut amener son coincement ou du moins son frottement sur les parois latérales de son logement dans le circuit électromagnétique, ce qui est évidemment très préjudiciable à un fonctionnement satisfaisant et fiable. En outre, cet effet négatif est renforcé du fait que l'on ne peut, avec une telle géométrie d'actionneur, prévoir qu'un seul palier lisse pour le guidage de l'axe de la palette, du côté opposé à la bobine, ce qui favorise encore défavorablement une déviation de cet axe en cours de fonctionnement, et donc une déviation la palette. Un autre inconvénient de l'actionneur connu réside dans le fait que la palette rectangulaire ne peut être feuilletée du fait de 'sa géométrie peu compacte et des sollicitations mécaniques auxquelles elle soumise, ce qui entraîne des pertes électriques par courant induit élevées. Le but de la présente invention est remédier à inconvénients de la technique antérieure, et à cet effet, un actionneur du type défini au début est, conformément à la présente invention, caractérisé en ce la palette comporte un noyau feuilleté compact à axe de symétrie perpendiculaire au plan des tôles de l'empilage, et est disposée dans un logement de forme correspondante dudit circuit ferromagnétique, l'axe de la bobine 'étendant selon la longueur de ce dernier au lieu de s'étendre selon sa largeur, comme dans l'actionneur connu. préférence, la palette possède une surface de révolution centrée sur son axe pour éviter tout risque de coincement, mais elle pourrait à la rigueur être ' section transversale carrée. La palette pourra donc être beaucoup plus compacte que dans le dispositif de l'art antérieur, et suite être moins susceptible de dévier par rapport à axe, d'où suppression du risque des frottements latéraux ou même de coincement sur les parois latérales de son logement. De même, la bobine pourra être moins épaisse tout en ayant une longueur suffisante dans la direction de son axe, avec une force magnétique augmentée, puisque s'étendant selon la longueur du circuit ferromagnétique. En outre, la bobine est plus facile à diviser, ce qui permettra de prévoir en son milieu un passage pour un deuxième palier lisse de guidage de l'axe de la palette. Le fait que la palette soit compacte permet de la feuilleter sans risque sur le plan de sa tenue mécanique, ce qui limitera les pertes par courants induits. préférence encore, la palette sera conique ou biconique et son diamètre pourra être approximativement égal à la largeur de l'actionneur. mode d'exécution de l'invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe verticale et axiale d'un actionneur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de cet actionneur ; et - la figure 3 est une vue en perspective de l'actionneur. Sur les figures on a référencé 1 le circuit ferromagnétique en tôles feuilletées, lesquelles sont assemblées par tout moyen classique tel que des vis ou des rivets 2 ; l'empilage est enfermé par exemple dans un boltier en aluminium B. Ce circuit a la forme générale d' parallélépipède rectangle relativement plat, formé un empilage de tôles convenablement découpées et 'ustées pour présenter en vue de face la forme générale de deux lettres E ouvertes l'une vers l'autre et reliées leur branche supérieure commune 3, du côté opposé à la soupape (cf figure 3) . Du haut vers le bas, constitue ainsi dans ce circuit deux espaces - un espace 4 pour le passage de la bobine 5 en deux parties 5a et 5b, qui entoure branche supérieure commune 3 du circuit ferromagnétique ; - un espace 6 de forme par exemple biconique, pour la réception d'une palette feuilletée de forme correspondante 7, portant un axe de guidage 8, lequel est relié rigidement à la tige 9 de la soupape 10. L'empilage de tôles de cette palette 7 peut être maintenu serré entre deux noyaux non feuilletés 13 clavetés, au moins pour l'un d'entre eux, sur l'axe 8, 'autre pouvant en faire partie intégrante. On voit que de la sorte il est facile de loger dans le circuit 1 deux paliers lisses de guidage de l'axe 8 de la palette 7 un palier il au niveau de la séparation entre les deux parties 5a et 5b de bobine 5, et un palier 12 dans l'entrefer du circuit. On obtient ainsi un actionneur extrêmement compact, avec une palette 7 doublement guidée et peu susceptible d'engendrer des frottements avec les parois latérales de son logement 6. Il est sans inconvenient de realiser maintenant cette palette 7 en tôles feuilletées, qui permet de diminuer les pertes par courant induit. I1 est à noter aussi que la forme préférentielle biconique de cette palette présente 1 avantage supplémentaire de permettre d'obtenir une plus grande linéarité de la force qui s'exerce sur elle en fonction de déplacement en translation. La paroi inclinee de la palette autorise aussi une amplitude de déplacement en translation de la palette qui est légèrement supérieure à valeur de l'entrefer, mesuré perpendiculairement aux parois en regard. REVENDICATIONS .- Actionneur électromagnétique de soupape de monobobine, comprenant une palette (7) en matériau ferromagnétique d'entraînement de la queue (9) de soupape à laquelle elle est reliée par l'intermédiaire d'un axe de guidage translation (8) et, pour amener alternativement la soupape (10) dans une position d'ouverture et fermeture, des moyens électromagnétiques comprenant bobine 5) montée sur un circuit ferromagnétique (1), de constitution telle qu'il présente, en combinaison avec la palette, des cheminements appropriés de flux magnétique, ladite palette (7) étant soumise à la force de rappel élastique de ressorts hélicoïdaux la sollicitant en translation vers une position moyenne, caractérisé en ce que la palette (7) comporte un noyau feuilleté compact à axe de symétrie perpendiculaire au plan des tôles de l'empilage, et est disposée dans un logement (6) de forme correspondante dudit circuit ferromagnétique, l'axe de la bobine ) s'étendant selon la longueur de ce dernier. Actionneur selon la revendication caractérisé en ce que la palette (7) possède une surface de révolution centrée sûr son axe (8). Actionneur selon la revendication , caractérisé en ce que la palette (7) est conique biconique, son diamètre pouvant être approximativement égal à la largeur du circuit ferromagnétique (1). 4. Actionneur selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit axe (8) de guidage en translation de la palette (7) traverse un premier palier lisse de guidage (11) logé dans l'entrefer du circuit ferromagnétique (1), et un second palier lisse de guidage (12) logé dans un espace séparant ladite bobine (5) en deux parties (5a, 5b).