Brevet FR2904059A1 — publié le 20080125

Fourchette de maintien d'un porte-injecteur de moteur thermique L'invention concerne une fourchette de maintien d'un élément à un support, telle qu'une fourchette de maintien d'un porte-injecteur à une culasse de moteur thermique. L'invention concerne également un dispositif de fixation d'un porte-injecteur à une culasse d'un moteur thermique comprenant une telle fourchette. Le maintien d'un porte-injecteur sur une culasse de moteur thermique peut être assuré par un élément de maintien du type fourchette ayant une extrémité venant en appui sur une surface supérieure du porte-injecteur, et une autre extrémité venant en appui sur une surface correspondante de la culasse. Cette fourchette comprend également une ouverture centrale dans laquelle est engagée la vis de serrage qui est vissée dans la culasse. Après positionnement de cette fourchette, l'engagement et le serrage de la vis permettent de bloquer en translation le porte-injecteur en position dans la culasse. Cependant, le porte-injecteur a une forme générale cylindrique, et le maintien ou la fixation de celui-ci par une fourchette ne permet pas de le bloquer en rotation avec la précision requise. Le blocage de l'injecteur dans une position angulaire appropriée autour de son axe de révolution est cependant déterminant en ce qui concerne la qualité de la combustion. En effet, un tel injecteur comprend une extrémité d'injection située dans la chambre de combustion, d'où partent à chaque injection plusieurs jets distincts qui sont régulièrement espacés les uns des autres autour de l'axe de révolution de l'injecteur. La qualité de la combustion nécessite entre autres que l'un de ces jets, appelé jet de référence soit très proche de l'extrémité de la bougie d'allumage du moteur. 2904059 2 En cas de mauvais calage de la position angulaire de l'injecteur autour de son axe de révolution, la distance entre l'extrémité de la bougie et le jet le plus proche devient trop importante. Ce défaut de 5 positionnement constitue notamment un handicap lors du démarrage à froid du véhicule et un obstacle à la réduction de la pollution. Afin d'améliorer le positionnement angulaire de l'injecteur, il a été envisagé de recourir à une 10 fourchette comprenant deux branches qui viennent en appui sur une surface supérieure du porte-injecteur tout en entourant une tête de ce corps d'injecteur. La tête est prévue avec deux méplats, de sorte que l'engagement de la fourchette sur la tête permet 15 d'immobiliser directement l'injecteur en rotation lors de son montage. Cependant, compte tenu de la distance séparant l'extrémité inférieure de l'injecteur et l'extrémité de la bougie, il s'avère qu'un faible écart de la position 20 angulaire de l'injecteur par rapport à une position de référence se traduit par un écart trop important entre la bougie et le jet le plus proche. Le but de l'invention est de proposer une fourchette de maintien ou de fixation d'un porte- 25 injecteur permettant d'assurer un positionnement angulaire précis de cet injecteur lors de son montage. A cet effet, l'invention a pour objet une fourchette de maintien d'un élément à un support, telle qu'une fourchette de maintien d'un porte-injecteur à une 30 culasse de moteur thermique, cette fourchette comprenant deux branches destinées à venir en appui sur l'élément en entourant une tête de cet élément comprenant au moins un méplat pour bloquer cet élément en rotation, une queue destinée à venir en appui sur le support, et une 35 ouverture centrale destinée à recevoir un élément de serrage au support, caractérisée en ce que l'ouverture centrale comprend un siège ayant une forme de révolution 2904059 3 assurant un centrage de la fourchette par rapport à une tête de l'élément de serrage lorsque cette vis de serrage est serrée. L'invention concerne également une fourchette telle 5 que définie ci-dessus, dans laquelle l'élément de serrage au support est une vis. L'invention concerne également une fourchette telle que définie ci-dessus, dans laquelle le siège a une forme de calotte sphérique pour définir avec la tête de 10 l'élément de serrage une liaison de type rotule. L'invention concerne également une fourchette telle que définie ci-dessus, comprenant un élément élastique équipant l'une de ses branches et définissant deux appuis élastiques interposés entre une face interne de cette 15 branche et la tête de l'élément afin de maintenir un méplat de cette tête en appui sur une face interne de la branche opposée. L'invention concerne également une fourchette telle que définie ci-dessus, dans laquelle l'élément élastique 20 comprend deux appuis élastiques espacés l'un de l'autre le long de la face interne de la branche pour venir en appui sur un méplat de la tête de l'élément. L'invention concerne également une fourchette telle que définie ci-dessus, dans laquelle l'élément élastique 25 comprend une lame métallique, et dans lequel les points d'appui élastiques sont des portions bombées de cette lame métallique. L'invention concerne également une fourchette telle que définie ci-dessus, dans laquelle l'élément élastique 30 est formé à partir d'une tôle ayant une forme générale de T, chaque portion bombée étant obtenue en courbant une extrémité de la tête de ce T, et dans laquelle la jambe du T est pliée de manière à entourer partiellement la branche pour être fixée à celle-ci par agrafage. 35 L'invention concerne également une fourchette telle que définie ci-dessus, comprenant une touche en forme de calotte sphérique au niveau de la queue pour assurer un 2904059 4 appui ponctuel de la queue sur le support, et une touche en forme de portion de cylindre au niveau de chaque branche pour assurer un appui linéaire des branches sur l'élément. 5 L'invention concerne également un dispositif de maintien d'un porte-injecteur sur une culasse de moteur thermique comprenant une fourchette telle que définie ci-dessus. L'invention sera maintenant décrite plus en détail, 10 et en référence aux figures annexées. La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un porte-injecteur maintenu par une fourchette selon l'invention ; La figure 2 est une vue en perspective de la 15 fourchette selon l'invention et d'une partie supérieure du porte-injecteur qu'elle maintient ; La figure 3 est une vue de dessus d'une fourchette selon l'invention et du porte-injecteur qu'elle maintient ; 20 La figure 4 est une vue en coupe de la fourchette selon l'invention avec sa vis de fixation ; La figure 5 est une vue en perspective des branches de la fourchette selon l'invention ; La figure 6A est une vue de dessus des branches de 25 la fourchette selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique étant généralement en forme de T ; La figure 6B est une vue de dessus des branches de la fourchette selon un autre mode de réalisation de 30 l'invention, l'élément élastique étant généralement en forme de U ; La figure 7 est une vue de face de la fourchette selon l'invention et d'une partie supérieure du porte-injecteur qu'elle maintient ; 35 La figure 8 est une vue latérale de la fourchette selon l'invention et d'une partie supérieure du porte-injecteur qu'elle maintient. 2904059 5 Dans la figure 1, un porte-injecteur 1 représenté en perspective comprend un corps principal généralement cylindrique 2 s'étendant selon un axe vertical AX. Ce corps principal 2 comprend une extrémité inférieure 3 5 d'injection de carburant, et une partie supérieure sur laquelle vient en appui une fourchette 4 pour le maintenir en position dans une culasse non représentée. L'extrémité inférieure débouche dans une chambre de combustion non représentée, dans laquelle débouche 10 également une extrémité 6 d'une bougie 7 pour produire une étincelle afin de déclencher la combustion. L'extrémité inférieure 3 injecte le carburant, dans le cas ici représenté sous la forme de six jets équidistants distincts repérés par 8, 9, 11, 12, 13, 14 15 qui sont régulièrement répartis autour de l'axe AX en étant espacés les uns des autres d'un angle de soixante degrés. Dans l'exemple des figures, et en particulier dans la figure 2, ce porte-injecteur 1 comprend également dans 20 sa partie supérieure un connecteur électrique 17 et une buse de retour carburant 18. Il comprend encore une surface supérieure d'appui 19 s'étendant selon un plan normal à l'axe AX avec une tête 21 d'injection haute pression située dans une zone centrale de cette face 25 supérieure. Comme visible dans la figure 3, l'injecteur occupe une position angulaire idéale par rapport à son axe de révolution AX, de telle sorte que le jet repéré par 8 tangente l'extrémité 6 de la bougie d'allumage 7, ce qui 30 correspond à une situation idéale en matière de conditions de combustion. La fourchette 4 exerce un effort selon l'axe AX, sur la surface supérieure d'appui 19 du porte-injecteur, pour le maintenir en position dans la culasse en 35 maintenant un épaulement 16 d'une partie inférieure du corps principal 2 en appui sur un siège correspondant non représenté de la culasse. 2904059 6 Cette fourchette 4 qui apparaît plus clairement dans la vue de dessus de la figure 3, comprend une queue 23 venant en appui sur un plot 24 faisant partie de la culasse ou rapporté à celle-ci. Elle comprend également 5 deux branches 26 et 27 s'étendant parallèlement l'une à l'autre, qui viennent en appui sur la surface d'appui 19 en entourant la tête 21. Une ouverture centrale 28, située entre la queue 23 et les branches 26 et 27 est prévue dans la fourchette 10 pour recevoir un élément de serrage, dans le cas présent une vis de serrage 29 qui est vissée dans la culasse, la tête 31 de cette vis de serrage étant en appui sur la fourchette. Il est aussi possible de substituer à la vis 29 par exemple un écrou. 15 Comme représenté dans la figure 4, l'ouverture 28 définit une surface interne ayant une forme générale d'entonnoir, formant un siège sur lequel la tête 31 de la vis vient en appui. Le serrage de la vis 29 provoque ainsi spontanément le centrage de la fourchette 4 par 20 rapport à la tête 31 de la vis. Plus particulièrement, l'ouverture 28 comprend un perçage central débouchant sur une face inférieure de la fourchette et traversé par la tige de la vis 29, ce perçage s'élargissant selon une forme de calotte 25 sphérique 32 sur laquelle vient en appui une surface inférieure complémentaire 33 de la tête de la vis 29. Cette calotte sphérique 32 formant siège d'accueil de la tête 31 s'élargit encore selon une surface tronconique 35 pour rejoindre une surface supérieure de 30 la fourchette 4. Grâce à ce siège 32 que comporte l'ouverture 28, la fourchette 4 se centre nécessairement par rapport à la position de la tête 31 de la vis 29 durant le serrage de cette vis. 35 Ceci permet d'assurer un positionnement précis du centre de la fourchette 4 pour éviter qu'il ne se décale latéralement lors du montage, ce qui se traduirait par 2904059 7 une rotation de la fourchette 4 introduisant un décalage correspondant de la position angulaire du porte-injecteur 1 autour de l'axe AX. D'autre part, les branches 26 et 27 de la 5 fourchette qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre pour entourer la tête 21 du porte-injecteur, sont conçues pour bloquer avec précision la position angulaire de l'injecteur par rapport à la fourchette 4. Complémentairement, la tête 21 comprend deux 10 méplats repérés par 34 et 36 dans la figure 7, dont l'un vient en appui sur une face interne 37 de la branche 26. Le positionnement angulaire du porte-injecteur par rapport à la fourchette est amélioré grâce à des moyens élastiques visibles sur les figures 5 et 6, qui assurent 15 le plaquage du méplat 36 contre la face interne 37 de la branche 26. Ces moyens élastiques forment deux appuis élastiques 38 et 39 qui sont situés sur la face interne 41 de la branche 27 en étant espacés l'un de l'autre le 20 long de cette branche. Selon un mode de réalisation, comme visible dans les figures 5 et 6A, ces moyens élastiques sont formés à partir d'une tôle élastique 42 ayant un contour de forme générale en T. Les deux extrémités de la tête 43 du T 25 sont courbées pour être bombées et former des appuis élastiques, la tête du T s'étendant généralement parallèlement à la branche 26. La jambe 44 du T est également courbée de manière à entourer au moins partiellement la branche 27 pour 30 constituer une agrafe de fixation à cette branche. Complémentairement, la branche 27 comprend une rigole 46 dans laquelle cette jambe 44 vient s'encastrer pour assurer un positionnement de l'élément élastique 42 longitudinalement par rapport à la branche 27. 35 Grâce aux contacts élastiques 38 et 39, le méplat 36 de la tête 21 est maintenu en appui sur la face interne 37 de la branche 26, ce qui permet de 2904059 8 s'affranchir de l'influence du jeu angulaire introduit par le jeu fonctionnel correspondant à la différence entre la distance séparant les faces internes 41 et 37 et la distance séparant les méplats 34 et 36. 5 Ainsi, la mise en oeuvre des appuis élastiques 38 et 39 permet d'annuler le jeu angulaire de la tête 21 du porte-injecteur par rapport à la fourchette 4, ce jeu étant représenté par a dans la figure 3. La réduction du jeu angulaire de positionnement est 10 d'autre part réduite par la mise en oeuvre du siège de centrage 32 détaillé plus haut, qui évite un décalage latéral de la fourchette susceptible de se traduire par un défaut angulaire supplémentaire. Un autre mode de réalisation est représenté à la 15 figure 6B, les éléments y étant repérés par les mêmes références que pour le mode de réalisation précédent en étant complétés par le signe prime. Dans cet autre mode de réalisation, l'élément élastique 42' est généralement en forme de U, entourant 20 une branche 27' de sorte que les efforts exercés sur celleci sont équilibrés, et non dissymétriques comme dans le cas d'un élément en T de la figure 6A. Dans ce cas, il est prévu une rigole longitudinale 46' permettant de loger le corps de l'élément élastique, seuls les 25 appuis élastiques 38' et 39' restant protubérants. Ce mode de réalisation permet un montage simplifié. Complémentairement à ces moyens, la fourchette est pourvue de touches d'appui assurant son maintien isostatique sur le porte-injecteur et sur la culasse, ce 30 qui réduit encore les écarts de positionnement de la fourchette susceptibles de se traduire par un décalage angulaire du porte-injecteur. A cet effet, la queue de la fourchette est pourvue sur sa face inférieure d'une touche 47 formant une 35 surface sphérique, visible figure 8, définissant un appui ponctuel sur la surface supérieure plane du pion 24. De manière analogue, la branche 26 et la branche 27 2904059 9 sont pourvues de touches 48 et 49 ayant des surfaces en portions de cylindres coaxiaux qui définissent un appui linéaire de ces branches sur la surface supérieure 19. Ainsi, l'appui ponctuel 47 supprime un premier 5 degré de liberté en translation verticale de la fourchette, le contact linéique assuré par les touches 48 et 49 supprime deux degrés de liberté en rotation autour de deux axes perpendiculaires entre eux et perpendiculaires à l'axe AX. 10 Les trois autres degrés de liberté restants, comprennent les deux translations possibles de la fourchette dans un plan normal à l'axe AX, et la rotation de la fourchette autour de l'axe AX. Les deux translations possibles sont supprimés par 15 la liaison rotule formée par le siège 34 et la tête 31 de la vis 29. La rotation de la fourchette autour de l'axe AX dans un plan normal à cet axe est quant à elle supprimée par l'engagement des branches 26 et 27 sur la tête 21 du porte-injecteur. 20 Il est encore à noter que la fourchette selon l'invention n'induit pas de défaut du positionnement angulaire du porte-injecteur en cas d'écart angulaire entre la vis de serrage 29 et l'axe AX. Ce défaut angulaire est repéré par À en figure 8, et il correspond 25 à l'angle séparant l'axe AX et l'axe de la vis 31, dans un plan contenant l'axe AX et l'axe de la vis 31. La fourchette selon l'invention permet ainsi de positionner avec précision le jet de référence 8 par rapport à la tête 6 de la bougie 7, par exemple pour 30 placer la tête 6 et le jet de référence 8 dans un même plan passant par l'axe AX. Ce positionnement est obtenu simplement en montant la fourchette et en serrant la vis 29, c'est-à-dire sans avoir à effectuer d'ajustement spécifique. 35 Le dispositif selon l'invention est tout particulièrement avantageux car il permet un blocage d'un REVENDICATIONS 1. Fourchette (4) de maintien d'un élément à un support, telle qu'une fourchette de maintien d'un porte- injecteur (1) à une culasse de moteur thermique, cette fourchette (4) comprenant deux branches (26, 27) destinées à venir en appui sur l'élément en entourant une tête (21) de cet élément comprenant au moins un méplat (36) pour bloquer cet élément en rotation, une queue (23) destinée à venir en appui sur le support, et une ouverture centrale (28) destinée à recevoir un élément (29) de serrage au support, caractérisée en ce que l'ouverture centrale (28) comprend un siège (32) ayant une forme de révolution assurant un centrage de la fourchette (4) par rapport à une tête (31) de l'élément de serrage (29) lorsque cette vis de serrage est serrée. 2. Fourchette (4) selon la revendication 1, dans laquelle l'élément (29) de serrage au support est une vis. 3. Fourchette (4) selon la revendication 2, dans laquelle le siège a une forme de calotte sphérique (32) pour définir avec la tête (31) de l'élément de serrage (29) une liaison de type rotule. 4. Fourchette selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant un élément élastique (42) équipant l'une de ses branches (27) et définissant deux appuis élastiques (38, 39) interposés entre une face interne (41) de cette branche et la tête (21) de l'élément afin de maintenir un méplat (36) de cette tête en appui sur une face interne (37) de la branche opposée (26). 5. Fourchette selon la revendication 4, dans laquelle l'élément élastique (42) comprend deux appuis élastiques (38, 39) espacés l'un de l'autre le long de la face interne (41) de la branche (26) pour venir en appui sur un méplat (34) de la tête (21) de l'élément. 6. Fourchette selon la revendication 5, dans laquelle l'élément élastique (42) comprend une lame 2904059 12 métallique, et dans lequel les points d'appui élastiques (38, 39) sont des portions bombées de cette lame métallique. 7. Fourchette selon la revendication 6, dans 5 laquelle l'élément élastique (42) est formé à partir d'une tôle ayant une forme générale de T, chaque portion bombée étant obtenue en courbant une extrémité de la tête (43) de ce T, et dans laquelle la jambe (44) du T est pliée de manière à entourer partiellement la branche (26) 10 pour être fixée à celle-ci par agrafage. 8. Fourchette selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant une touche en forme de calotte sphérique au niveau de la queue pour assurer un appui ponctuel de la queue sur le support, et une touche en forme de portion 15 de cylindre au niveau de chaque branche pour assurer un appui linéaire des branches sur l'élément. 9. Dispositif de maintien d'un porte-injecteur sur une culasse de moteur thermique comprenant une fourchette (4) selon l'une des revendications précédentes.