Brevet FR2874665A1 — publié le 20060303

DISPOSITIF D'ABSORPTION DES BASSES FREQUENCES DANS UN INJECTEUR La présente invention concerne un dispositif d'absorption des basses fréquences dans un injecteur, au moyen d'une liaison élastique bidirectionnelle. La présente invention concerne plus particulièrement une architecture d'assemblage démontable compacte pour réaliser tout à la fois une haute impédance acoustique à l'extrémité d'une tige, le rattrapage de jeu par des moyens de rappels élastiques et, un filtre mécanique passe bas. Un tel dispositif peut, par exemple, être utilisé dans un dispositif d'injection tel que celui décrit dans la demande de brevet FR 99-14548, déposée par la Demanderesse. D'après cette demande de brevet, on connaît un dispositif d'injection caractérisé notamment en ce qu'une tige ou aiguille se déforme élastiquement sous la contrainte d'ondes ultrasonores de manière à définir en son extrémité une fente annulaire d'éjection par rapport à un siège de soupape, ladite tige ou aiguille coopérant à son autre extrémité avec une masse et des moyens de rappel élastique logés dans une cavité formée dans la partie arrière du boîtier d'injecteur. Dans le cas particulier de la demande, une rupture d'impédance à l'extrémité de la tige est assurée par l'adjonction au bout de la dite tige d'une masse, constituée d'un seul élément, à l'intérieur duquel est conformé un alésage de diamètre sensiblement identique à celui de l'aiguille, le dit alésage étant destiné à être au moins partiellement traversé par l'extrémité de l'aiguille précitée. Cette liaison entre la masse et l'aiguille peut être alors assurée de diverses manières, mais on reste confronté dans tous les cas au délicat problème de ne pas gêner l'assemblage du dispositif d'injection tout en assurant une rupture d'impédance correcte à l'extrémité de l'aiguille, quelles que soient les conditions de fonctionnement. De plus, les dispositifs divulgués dans le document évoqué précédemment, ainsi que dans le document FROO-13819, présentent un amortissement de la masse par rapport à l'injecteur. L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif visant à améliorer le dispositif divulgué dans la demande FROO-13819, de sorte que soit produit une absorption des basses fréquences présentes dans l'injecteur, au moyen d'une liaison élastique bidirectionnelle relative à la masse reliée à la tige de l'injecteur. En réponse à des objectifs que l'on retrouve invariablement chez les différents constructeurs automobiles, la présente invention se veut également peu coûteuse et peu encombrante. Pour répondre à ces objectifs, l'invention propose un dispositif d'absorption des basses fréquences dans un injecteur, comprenant une masse, montée mobile dans une cavité de l'injecteur et reliée à une tige de cet injecteur, cette masse étant formée d'au moins un lest précontraint de forme sensiblement cylindrique. Ce dispositif est caractérisé en ce que le déplacement de la masse est amorti d'une part radialement par la présence d'un fluide visqueux autour du lest cylindrique, et d'autre part longitudinalement par la présence de ce même fluide contre un élément radial solidaire du lest cylindrique. Selon différentes caractéristiques de la présente invention : - l'élément radial solidaire du lest cylindrique est formé d'une plaquette prolongeant radialement l'extrémité supérieure du lest cylindrique. - un élément de centrage est situé sur la surface cylindrique extérieure du lest, de sorte que l'ensemble formé par la tige et la masse puisse être centré par rapport au boîtier de l'injecteur. - le fluide est une huile à forte teneur en silicone stationnaire dans la cavité. - le fluide est formé du carburant circulant autour du lest cylindrique et passant par la cavité.- la masse est formé d'un lest cylindrique qui comporte au moins un élément formant écrou, dont le filetage permet de le visser sur une première zone filetée de la tige, l'élément formant écrou présentant la forme d'un premier insert disposé à l'intérieur du volume défini par le lest. - un deuxième insert est solidarisé dans un réceptacle formé à l'extrémité du lest opposée au premier insert. - le deuxième insert est apte à recevoir une embase d'un crochet sur lequel peut être repris un système de rappel par ressort de la position de la masse et de la tige. - le lest est taraudé dans la continuité du filetage du premier insert jusqu'au deuxième insert. - le lest est formé d'un cylindre, ce cylindre étant au moins plein sur la hauteur s'étendant du premier insert au deuxième insert. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un injecteur comportant un dispositif d'absorption selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif d'absorption selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une seconde vue en perspective du dispositif représenté à la figure 2. Tel que représenté à la figure 1, le corps de l'injecteur 1 comporte essentiellement deux organes distincts coopérant les uns avec les autres. Le premier organe se compose de moyens aptes à générer des vibrations dans un mode longitudinal à des fréquences ultrasonores tel qu'un transducteur 2, lequel transducteur se termine dans la partie inférieure par une buse de forme cylindrique 3 dans laquelle sont amplifiées les vibrations provenant du transducteur 2. Le deuxième organe est constitué par une tige cylindrique 4 logée mobile axialement à l'intérieur de la buse 3 et dont l'extrémité inférieure de forme tronconique 7 s'étend à l'extérieur de la buse 3. Cette extrémité 7 formant clapet est adaptée pour venir en contact avec la surface intérieure de la buse 3 délimitant l'ouverture inférieure de la buse 3, surface définissant un siège pour ledit clapet, et ainsi pour obturer l'orifice d'injection du carburant. L'autre extrémité de la tige 4 est munie d'une masse 8 et reliée élastiquement par un dispositif de rappel 9 au corps du transducteur 1. La masse 8 est logée dans une cavité 6 formée dans la partie arrière du transducteur 1. La masse 8 ainsi intégrée à l'injecteur peut avoir un volume adapté en ajustant la hauteur de cette masse sans modifier son rayon ni la géométrie de la partie transducteur 1, ce qui permet de conserver un rayon donné pour l'ensemble de l'injecteur. Le dispositif de rappel 9 exerce une force de rappel élastique tendant à appliquer l'extrémité 7 de la tige 4 contre la surface entourant l'orifice d'injection 5 de la buse 3. La valeur de la masse 8 et la rigidité du dispositif de rappel 9 sont choisis pour former un système ayant un temps de réponse très grand par rapport aux durées d'excitation du transducteur 1. Cette masse 8, par exemple en tungstène, permet d'une part la fixation de la tige 4 en faisant office d'écrou, et permet d'autre part de pallier aux vibrations basse fréquence risquant de détruire ou nuire au fonctionnement propre de l'injecteur, et risquant par exemple de générer un coincement de l'ensemble formé par la tige 4 et la masse 8 dans le boîtier. D'une part, la liaison entre la masse 8 et la tige 4 permet d'absorber les dilatations thermiques de l'injecteur dans son environnement moteur de sorte qu'elle remonte vers la masse arrière 8 sans une mise en contrainte supplémentaire de la tige 4. D'autre part, un amortissement de cette masse arrière 8 est réalisé par rapport au corps de l'injecteur 1, afin de réaliser un filtre passe bas qui absorbe les basses fréquences générées par le moteur thermique. Selon l'invention, cet amortissement des basses fréquences est réalisé dans deux directions distinctes et perpendiculaires, par la mise en présence de la masse 8 avec un liquide 20 plus ou moins visqueux. Selon une première variante, ce liquide 20 peut être de l'huile à forte teneur en silicone, qui stationne sous pression atmosphérique dans la cavité 6. Selon une deuxième variante, ce liquide 20 peut être obtenu par la recirculation du carburant inséré dans l'injecteur. Tel que représenté sur les figures 1 à 3, la masse arrière 8 est composé d'un lest 10 en tungstène, qui présente une forme sensiblement cylindrique et dont l'extrémité supérieure est prolongée radialement par une plaquette 17. Cette plaquette 17 crée ainsi un appui vertical pour le fluide présent dans la cavité 6. Ce fluide génère ainsi un amortissement de la masse 8 à la fois radial, par la présence du fluide tout autour du pourtour cylindrique de la masse, et longitudinal, par la présence du fluide sous la plaquette 17. Cet amortissement bidirectionnel, obtenu par la combinaison de la présence du fluide visqueux et de la forme particulière du lest 10, permet ainsi d'absorber les basses fréquences produites par le moteur et éviter ainsi un coincement de l'ensemble formé par la tige 4 et la masse 8 dans l'injecteur.Il sera compris que la forme du lest 10 représenté, prolongé radialement à son extrémité, n'est qu'un exemple de réalisation. Ainsi, un élément radial distinct du lest 10 pourra être monté et fixé sur ce lest 10, créant ainsi une surface de contact pour le liquide 20 qui génère alors un amortissement longitudinal de la masse 8. De même, la hauteur à laquelle serait fixé un tel élément radial rapporté pourrait varier et ne pas être situé, tel qu'évoqué précédemment, à l'extrémité supérieure du lest 10. Afin d'assurer un bon positionnement de la masse 8, et de la tige 4 solidarisée à cette masse 8, par rapport au boîtier 1 dans lequel cette masse 8 se déplace, un moyen de centrage 18 est réalisé entre le lest 10 et le boîtier 1. A titre d'exemple représenté sur les figures 2 et 3, un tel centrage 18 est réalisé sur le lest 10 dans la partie supérieure opposée au premier insert 13 et à l'extrémité de la tige 4. La largeur 1 de ce centrage 18 est réduite à son minimum afin de pallier au risque de coincement de la masse 8 dans le boîtier 1. Tel que représenté à titre d'exemple, le lest 10 peut présenter à ses extrémités deux réceptacles 11 et 12 aptes à recevoir chacun un insert 13 et 14. Un premier insert 13 est disposé dans le réceptacle inférieur 11. Ce premier insert 13 est fileté de sorte que la partie filetée de la tige 4 de l'injecteur peut coopérer avec l'insert 13, rendant ainsi solidaire cet injecteur par rapport au dispositif de rupture d'impédance acoustique formé entre autre par le lest 10. Un second insert 14 est disposé dans le réceptacle supérieur 12. Ce deuxième insert 12 présente des moyens de fixation d'une embase 15 d'un crochet 16. Il sera compris que cette embase 15 peut être solidarisé au deuxième insert 14 par vissage, ou par exemple par emmanchement. Ce crochet 16 permet la liaison de la masse avec un dispositif de rappel 9 par ressort de la tige 4, qui prend par exemple place dans la partie supérieure de l'injecteur. Il sera compris que, dans le cas d'une masse présentant une telle embase 15, la plaquette 17 doit présenter un orifice susceptible de laisser un passage à l'embase 15 du crochet 16 pour que cette embase 15 puisse être montée dans le deuxième insert 14. Selon différents modes de réalisation, le lest 10 peut présenter un corps plein entre les deux réceptacles 11 et 12, comme représenté à la figure 1. Dans ce cas, l'extrémité de la tige ne s'étend pas au-delà du premier insert 13 correspondant au réceptacle inférieur 13. Le lest 10 peut également être fileté, tel que représenté aux figures 2 et 3, dans la continuité du filetage du premier insert 13, dans le cas d'une tige 4 aux dimensions plus grandes. Il pourrait ainsi, dans un cas extrême, être prévu que l'extrémité de la tige 4 soit en contact avec l'embase 15 du crochet 16. L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1./ Dispositif d'absorption des basses fréquences dans un injecteur (I), comprenant une masse (8), montée mobile dans une cavité (6) de l'injecteur (1) et reliée à une tige (4) de cet injecteur (1), cette masse (8) étant formée d'au moins un lest précontraint (10) de forme sensiblement cylindrique, caractérisé en ce que le déplacement de la masse (8) est amorti d'une part radialement par la présence d'un fluide visqueux autour du lest cylindrique (10), et d'autre part longitudinalement par la présence de ce même fluide contre un élément radial (17) solidaire du lest cylindrique (1.0). 2./ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément radial solidaire du lest cylindrique est formé d'une plaquette (17) prolongeant radialement l'extrémité supérieure du lest cylindrique (10). 3./ Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un élément de centrage (18) est situé sur la surface cylindrique extérieure du lest (10), de sorte que l'ensemble formé par la tige (4) et la masse (8) puisse être centré par rapport au boîtier de l'injecteur (1). 4./ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide est une huile à forte teneur en silicone stationnaire dans la cavité (6). 5./ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide est formé du carburant circulant autour du lest cylindrique (10) et passant par la cavité (6). 6./ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse (8) est formé d'un lest (10) cylindrique qui comporte au moins un élément formant écrou, dont le filetage permet de le visser sur une première zone filetée de la tige (4), l'élément formant écrou présentant la forme d'un premier insert (13) disposé à l'intérieur du volume défini par le lest (10). 7./ Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que qu'un deuxième insert (14) est solidarisé dans un réceptacle (12) formé à l' extrémité du lest (10) opposée au premier insert (13). 8./ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième insert (14) est apte à recevoir une embase (15) d'un crochet (16) sur lequel peut être repris un système de rappel (9) par ressort de la position de la masse (8) et de la tige (4). 9./Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le lest (10) est taraudé dans la continuité du filetage du premier insert (13) jusqu'au deuxième insert (14). 10./ Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le lest (10) est formé d'un cylindre, ce cylindre étant au moins plein sur la hauteur s'étendant du premier insert (13) au deuxième insert (14).