Brevet FR2875861A1 — publié le 20060331

Domaine de l'invention La présente invention concerne un injecteur de carburant pour des installations d'injection de carburant de moteur à combustion interne comportant au moins un circuit magnétique ayant au moins un enroulement électromagnétique, un pôle intérieur et un pôle extérieur, un organe d'obturation de soupape faisant partie d'une aiguille d'injecteur déplacée dans le circuit électromagnétique ainsi qu'un branchement électrique et un branchement hydraulique. L'invention concerne également un procédé de montage d'un injecteur de carburant pour une installation d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne comportant un circuit magnétique ayant au moins un enroulement électromagnétique, un pôle intérieur et un pôle extérieur, un organe d'obturation de soupape faisant partie d'une aiguille d'injecteur déplacée dans le circuit électroma- gnétique ainsi qu'un branchement électrique et un branchement hydraulique, l'enroulement électromagnétique, le branchement électrique et le branchement hydraulique étant réalisés dans un manchon en matière plastique et le pôle intérieur et l'aiguille d'injecteur et son organe d'obturation de soupape forment un groupe hydraulique, caracté- risé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes: - fabrication de l'ensemble hydraulique, - fabrication du manchon en matière plastique - mise en place du groupe hydraulique dans le manchon en matière plastique, - relier l'ensemble hydraulique au manchon en matière plastique notamment par collage, - engagement radial d'un couvercle sur le groupe hydraulique dans une cavité du manchon en matière plastique, et - mise en place d'un boîtier de soupape sur le groupe hydraulique et le manchon en matière plastique. Etat de la technique Les injecteurs de carburant se composent habituellement de plusieurs pièces métalliques de boîtier que l'on enrobe de matière plastique par injection après montage. Un tel injecteur de carburant est par exemple connu selon le document DE 101 22 353 Al. Le document DE 197 12 591 Al décrit également un injecteur de carburant formé de deux ensembles indépendants, préassemblés. La partie fonctionnelle comprend principalement un circuit électromagnétique et une soupape d'étanchéité alors que la partie de raccordement est principalement formée d'un raccord hydraulique et d'un raccord électrique. Lorsque le montage d'un injecteur de carburant est terminé, les éléments de liaison électriques et les éléments de liaison hydrauliques des deux ensembles coopèrent assurant la liaison électrique et la liaison hydraulique. L'inconvénient des injecteurs connus est notamment leur complexité de montage à cause de l'injection de surmoulage qui rend le produit coûteux. En outre, du fait du surmoulage par injection, avec de la matière plastique liquide, des composants sont déplacés de leur posi- tion de montage d'origine ce qui augmente le risque de mise au rebut lors de la fabrication des injecteurs. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un injecteur de carburant du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'enroulement électroma- gnétique, le branchement électrique et le branchement hydraulique sont réalisés dans un manchon en matière plastique, et le pôle intérieur et l'aiguille d'injecteur avec l'organe d'obturation de soupape sont réalisés sous la forme d'un groupe hydraulique). L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel injecteur selon le type défini ci-dessus, ce procédé étant carac- térisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - fabrication de l'ensemble hydraulique, - fabrication du manchon en matière plastique, - mise en place du groupe hydraulique dans le manchon en matière plastique, - relier l'ensemble hydraulique au manchon en matière plastique notamment par collage, - engagement radial d'un couvercle sur le groupe hydraulique dans une cavité du manchon en matière plastique, et - mise en place d'un boîtier de soupape sur le groupe hydraulique et le manchon en matière plastique. Ainsi, l'injecteur de carburant se compose de deux en-sembles ne nécessitant aucun élément de liaison compliqué puisque la cartouche hydraulique est glissée dans un manchon préfabriqué de matière plastique. Cela permet un montage rapide en peu d'étapes opératoires; l'injection de surmoulage, compliquée et délicate peut être supprimée. En outre, les différents groupes sont réalisables de manière plus simple car ils ne comportent aucune pièce compliquée. De manière avantageuse, le manchon en matière plastique comprend le branchement hydraulique et le branchement électrique ainsi que l'enroulement électromagnétique et la ligne électrique à mettre en contact alors que l'ensemble hydraulique comporte les autres corn- posants constituant le circuit magnétique ainsi que la soupape. Il est également avantageux que l'ensemble hydraulique soit logé de préférence dans un tube obtenu par emboutissage profond. Il est tout aussi avantageux que le tube comporte une gorge périphérique et un joint d'étanchéité assurant l'étanchéité entre le groupe hydraulique et le manchon en matière plastique. De façon avantageuse, le groupe hydraulique est bloqué par effet de pincement après introduction dans le manchon en matière plastique; il peut également être fixé en plus par collage. Suivant une autre caractéristique avantageuse: - le manchon en matière plastique comporte une cavité, - la cavité comporte un couvercle engagé radialement par-dessus l'ensemble hydraulique, - l'ensemble hydraulique est fixé au manchon en matière plastique par l'intermédiaire du couvercle, Le procédé est en outre caractérisé également comme suit: - il n'y a pas d'étape de collage si le joint d'étanchéité est prévu dans une gorge périphérique du groupe hydraulique, - les étapes de fabrication du groupe hydraulique et du manchon en matière plastique se suivent indépendamment dans l'espace et dans le temps. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté de manière simplifiée dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe schématique d'un exemple d'injecteur de carburant selon l'état de la technique, - la figure 2A montre schématiquement une pompe hydraulique appli- cable à un injecteur de carburant selon l'invention, - la figure 2B est une vue schématique d'un manchon en matière plastique destiné à un injecteur de carburant selon l'invention, et - la figure 2C est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un injecteur de carburant selon l'invention, dont le montage est terminé. Description du mode de réalisation La figure 1 montre une vue en coupe fortement schématisée des composants principaux d'un injecteur de carburant 1 selon l'état de la technique pour mieux mettre en évidence les moyens de l'invention. L'injecteur de carburant 1 est notamment destiné à injecter du carburant dans une conduite d'admission non représentée d'un moteur à combustion interne. L'injecteur 1 comprend un enroulement électromagnéti- que 2 sur une bobine 3. La bobine 3 est encapsulée dans le boîtier 4 de l'injecteur servant de pôle extérieur à l'enroulement électromagnétique 2. L'ensemble est fermé par un couvercle 5. La mise en contact de l'enroulement électromagnétique 2 se fait par une conduite électrique 6. La bobine 3 est traversée par un manchon d'injecteur 7 de forme tubu- laire et prolongé vers la conduite d'alimentation en carburant par un manchon enfiché 8. Le montage de l'injecteur 1 selon l'état de la technique consiste à réaliser tout d'abord le manchon 7 et de le munir d'un manchon enfiché 8 puis, de glisser les composants suivants à savoir, l'enroulement magnétique 2, le boîtier 4 et le couvercle 5, axialement sur le manchon 7 de l'injecteur 1. Après le préassemblage des composants métalliques de l'injecteur 1, on injecte par surmoulage la matière plastique 9. Cette matière plastique comprend un connecteur 10 pour brancher une ligne d'alimentation électrique non représentée destinée à l'enroulement électromagnétique 2. L'injecteur de carburant 1 est rendu étanche côté l'alimentation par un joint 11 vis-à-vis de la conduite distributrice de carburant non représentée; en aval, il est rendu étanche vis-à-vis de la conduite d'admission du moteur à combustion interne par un autre joint 12. La commande de l'injecteur 1 peut se faire par exemple par l'intermédiaire d'un induit 13 coopérant avec l'enroulement électromagnétique 2 en combinaison avec une aiguille d'injecteur 14 dont l'organe d'obturation de soupape 15 ferme un orifice d'éjection 16. L'orifice d'éjection 16 s'ouvre lorsque l'aiguille d'injecteur 14 se soulève et la redescente de l'aiguille d'injecteur 14 peut être assistée par exemple par un ressort de rappel 17 précontraint par un manchon de réglage 18 de manière à fermer de nouveau l'injecteur. Le pôle intérieur 19 de l'enroulement électromagnétique est enfoncé de force dans le manchon d'injecteur 7. Les composants décrits ci-dessus doivent être introduits chacun séparément pour le montage de l'injecteur 1 et cette mise en place se fait suivant un ordre prédéfini dans le manchon d'injecteur 7. Il faut tout d'abord placer le pôle intérieur 19, puis le manchon de réglage 18, le ressort de rappel 17 et finalement l'induit 13 avec l'aiguille d'injecteur 14 et l'organe d'obturation de soupape 15. Un corps formant siège de soupape 20 muni de l'orifice d'éjection 16 est placé finalement dans le manchon d'injecteur 7. Selon l'invention et comme le montrent les figures 2A-2C selon une représentation schématique, le montage de l'injecteur de carburant 1 se simplifie en réalisant tout d'abord un manchon en matière plastique 22 qui contient déjà l'enroulement électromagnétique 2 et les lignes de branchement électriques 6 ainsi que le connecteur 10 pour que dans une étape de montage suivante, ces éléments puissent être munis d'un groupe hydraulique 21 pour former l'injecteur de carburant 1. Le groupe hydraulique 21 est représenté schématique-ment à la figure 2A. Ce groupe se compose d'un tube 23 dans lequel sont logés le pôle intérieur 19, le manchon de réglage 18, le ressort de rappel 17, le composant comprenant l'induit 13, l'aiguille d'injecteur 14 et l'organe d'obturation 15 ainsi qu'enfin le corps formant siège de sou-pape 20 muni de l'orifice d'éjection 16. Cette dernière pièce évite que les différents composants ne puissent tomber du tube 23. Du côté amont, le tube 23 comporte une rainure périphérique 23 logeant un joint d'étanchéité 25 assurant l'étanchéité du groupe hydraulique 21 visà-vis du manchon en matière plastique 22. Le tube 23 est réalisable d'une manière simple par exemple sous la forme d'une pièce obtenue par emboutissage profond. Le groupe hy- draulique 21 est compact, facile à monter et sûr sans risquer d'être endommagé comme produit en vrac pendant le transport. Le manchon en matière plastique 22 est représenté schématiquement figure 2B. Ce manchon comprend le connecteur 10 déjà moulé, un branchement hydraulique 29 pour brancher une con- duite de distribution de carburant non représentée de manière détaillée, les lignes électriques 6 et de l'enroulement électromagnétique 2. Du côté amont de l'enroulement électromagnétique 2, il est prévu une cavité ou dégagement 26 subdivisant un manchon en matière plastique 22 en deux parties. Ces deux parties sont reliées par une entretoise 27. L'entretoise 27 permet le passage des lignes électriques 6 pour le branchement de l'enroulement électromagnétique 2. Pour la suite du montage de l'injecteur 1, comme cela apparaît figure 2C, il est prévu un couvercle 28. Le couvercle 28 est clipsé au montage radialement par-dessus le groupe hydraulique 21 de l'injecteur 1. Le montage de l'injecteur 1 comprend les étapes suivantes: introduction du groupe hydraulique 21 préassemblé dans le manchon en matière plastique 22 également préfabriqué ; introduction radiale du couvercle 28 dans la cavité 26 et mise en place définitive du boîtier de soupape 4 sur le groupe hydraulique 21. En variante, le groupe hydraulique 21 peut également être relié par collage au manchon en matière plastique 22. Le montage est dans ces conditions très simple et se fait sans soudage, brasage ou autres procédés d'assemblage. Néanmoins, le groupe hydraulique 21 est sûr et sa liaison avec le manchon en matière plastique 22 est étanche. La liaison des deux ensembles permet de supprimer totalement des connexions compliquées et des pièces de liaison pour le branchement électrique et le branchement hydraulique. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation présenté et convient pour n'importe quelles constructions d'injecteur de carburant 1. C'est ainsi par exemple que pour des injecteurs 1 destinés à l'injection directe ou pour des injecteurs 1 reliés à un système de rampe commune, l'invention peut s'appliquer dans les mêmes conditions. En particulier, on peut envisager n'importe quelles combinaisons des différentes caractéristiques de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Injecteur de carburant (1) pour des installations d'injection de carburant de moteur à combustion interne comportant au moins un circuit magnétique ayant au moins un enroulement électromagnétique (2), un pôle intérieur (19) et un pôle extérieur (4), un organe d'obturation de soupape (15) faisant partie d'une aiguille d'injecteur (14) déplacée dans le circuit électromagnétique ainsi qu'un branchement électrique (10) et un branchement hydraulique (29), caractérisé en ce que l'enroulement électromagnétique (2), le branchement électrique (10) et le branchement hydraulique (29) sont réalisés dans un manchon en matière plastique (22), et le pôle intérieur (19) et l'aiguille d'injecteur (14) avec l'organe d'obturation de soupape (15) sont réalisés sous la forme d'un groupe hydraulique (21). 2 ) Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe hydraulique (21) se glisse dans le manchon en matière plastique (22). 3 ) Injecteur de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le groupe hydraulique (21) se compose d'un tube (23). 4 ) Injecteur de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube (23) est une pièce obtenue par emboutissage profond. 5 ) Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le tube (23) comporte une gorge périphérique (24) à son extrémité située du côté de l'alimentation. 6 ) Injecteur de carburant selon la revendication 5, caractérisé par un joint d'étanchéité (25) logé dans la rainure (24). 7 ) Injecteur de carburant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le groupe hydraulique (21) est séparé de manière étanche du manchon en matière plastique (22) par le joint d'étanchéité (25). 8 ) Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe hydraulique (21) est collé au manchon en matière plastique (22). 9 ) Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon en matière plastique (22) comporte une cavité (26). 10 ) Injecteur de carburant selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cavité (26) comporte un couvercle (28) engagé radialement pardessus l'ensemble hydraulique (21). 11 ) Injecteur de carburant selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique (21) est fixé au manchon en matière plastique (22) par l'intermédiaire du couvercle (28). 12 ) Procédé de montage d'un injecteur de carburant (1) pour une installation d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne comportant un circuit magnétique ayant au moins un enroulement électromagnétique (2), un pôle intérieur (19) et un pôle extérieur (4), un organe d'obturation de soupape (15) faisant partie d'une aiguille d'injecteur (14) déplacée dans le circuit électromagnétique ainsi qu'un branchement électrique (10) et un branchement hydraulique (29), l'enroulement électromagnétique (2), le branchement électrique (10) et le branchement hydraulique (29) étant réalisés dans un manchon en matière plastique (22) et le pôle intérieur (19) et l'aiguille d'injecteur (14) et son organe d'obturation de soupape (15) forment un groupe hydraulique (21), caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes: fabrication de l'ensemble hydraulique (21), - fabrication du manchon en matière plastique (22), - mise en place du groupe hydraulique (21) dans le manchon en matière plastique (22), - relier l'ensemble hydraulique (21) au manchon en matière plastique (22) notamment par collage, - engagement radial d'un couvercle (28) sur le groupe hydraulique (21) dans une cavité (26) du manchon en matière plastique (22), et - mise en place d'un boîtier de soupape (4) sur le groupe hydraulique (21) et le manchon en matière plastique (22). 13 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu' il n'y a pas d'étape de collage si le joint d'étanchéité (25) est prévu dans une gorge périphérique (24) du groupe hydraulique (21). 14 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les étapes de fabrication du groupe hydraulique (21) et du manchon en matière plastique (22) se suivent indépendamment dans l'espace et dans le temps.