Brevet FR2954807A1 — publié le 20110701

Domaine de l'invention La présente invention concerne une électrovanne notamment pour un système de véhicule automobile comportant un induit coulissant longitudinalement ainsi qu'un noyau polaire, fixe, l'induit ayant dans sa face frontale un logement recevant un ressort hélicoïdal précontraint entre le noyau polaire et l'induit. Etat de la technique On connaît les électrovannes du type défini ci-dessus selon l'état de la technique. Pour libérer ou fermer un orifice de passage, celui-ci comporte un induit coulissant longitudinalement et donc une extrémité munie d'un organe d'étanchéité d'électrovanne coopérant avec un siège de vanne associé à l'orifice traversant, pour libérer ou fermer cet orifice traversant. On applique une force magnétique à l'induit pour le déplacer de sa position d'étanchéité dans une position de libération (ou inversement); cette force est fournie par un actionneur électromagnétique. Cet actionneur électromagnétique comprend également un noyau polaire installé de manière fixe, en série par rapport à l'induit dans le boîtier guidant l'induit. Dans le cas d'électrovanne fermée en l'absence de courant, on a un ressort hélicoïdal précontraint entre le noyau polaire et l'induit ; ce ressort hélicoïdal s'appuie contre le noyau polaire et l'induit en poussant dans la direction du siège de vanne, de façon à pousser l'organe d'étanchéité de la vanne contre son siège et fermer ainsi la section de passage. Pour guider le ressort hélicoïdal, l'induit comporte en général un logement dans sa face frontale, recevant partiellement le ressort hélicoïdal. Mais ce logement réduit la surface de la section de l'induit et augmente ainsi la résistance magnétique du circuit électromagnétique, ce qui se traduit par une perte de force magnétique. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une électrovanne du type défini ci-dessus caractérisée en ce que l'induit comporte une broche qui vient dans le logement et s'étend axialement sur une zone dans le ressort hélicoïdal. 2 L'électrovanne selon l'invention a l'avantage de diminuer la résistance magnétique du circuit magnétique et d'augmenter les forces magnétiques. Pour cela, comme indiqué ci-dessus, l'induit comporte une broche venant en saillie dans le logement et cette broche s'étend axialement sur une certaine zone dans le ressort hélicoïdal. Le ressort hélicoïdal comporte naturellement un passage axial. Ce passage axial reçoit la broche de l'induit, de sorte que le ressort hélicoïdal est entouré à la fois extérieurement et intérieurement par de la matière. La broche qui vient en saillie dans le logement et s'étend nécessairement dans la direction axiale, constitue ainsi un guide en forme de manchon avec le logement pour recevoir le ressort hélicoïdal. La broche est avantageusement fabriquée dans la même matière que l'induit. Toute la surface de la section ainsi disponible pour le circuit magnétique est globalement agrandie, ce qui diminue la résistance du circuit magnétique et augmente la force magnétique. La broche est avantageusement réalisée en une seule pièce avec l'induit. Toutefois, cela se traduit par un coût de fabrication relativement élevé car il faut fraiser le manchon de guidage avec un outil dans l'induit. Selon un mode de réalisation préférentiel, le logement comporte, dans la surface de son fond, un orifice sur lequel on enfonce de force la broche constituée par une pièce distincte. En enfonçant la broche de force, on la maintient par une liaison de force à l'induit de sorte que la broche ne peut se desserrer de l'induit, même sous l'effet de sollicitations importantes. Le diamètre extérieur de la broche et le diamètre intérieur de l'orifice sont choisis de manière appropriée pour constituer un ajustage pressé. L'orifice est avantageusement réalisé sous la forme d'un perçage, notamment d'un perçage traversant. Ainsi le logement est conçu globalement comme un perçage étagé et la première section reçoit le ressort hélicoïdal et la seconde section sert à tenir la broche. Ce type de logement ainsi réalisé est d'une fabrication simple et économique. Si l'orifice est réalisé sous la forme d'un perçage, le perçage traverse tout l'induit. Dans ce cas, l'extrémité opposée à la broche dans le perçage peut recevoir un goujon comportant l'organe d'étanchéité de la vanne, 3 notamment réalisé en une seule pièce sous la forme d'un goujon de vanne ou de soupape. Il est en outre prévu au moins un perçage transversal débouchant dans le perçage, notamment un perçage d'évacuation d'air. Le perçage transversal s'étend au moins pratiquement perpendiculairement au perçage recevant la broche et communique avec le perçage pour l'écoulement. De manière avantageuse, deux perçages transversaux se font face et sont alignés ; ils se réalisent de manière simple et économique sous la forme d'un perçage traversant io qui croise le perçage longitudinal. Le perçage traversant débouche avantageusement dans le logement de l'induit pour permettre l'évacuation de l'air de l'électrovanne. De façon préférentielle, le perçage traversant débouche à distance de la broche dans le perçage ou le perçage traversant. Le 15 perçage transversal débouche ainsi avantageusement entre la broche et le goujon comportant l'organe de vanne dans le perçage. Sur une autre caractéristique, la broche est en forme de manchon et constitue ainsi un canal de fluide s'étendant axialement dans la broche. Le canal de fluide forme une liaison fluidique entre le 20 perçage transversal et le volume entre le noyau polaire et l'induit, ce qui permet une bonne évacuation de l'air de l'électrovanne ainsi qu'un équilibrage de pression pendant la course. Enfin, la broche est complètement à l'intérieur de l'induit. Cela signifie notamment que la broche ne dépasse pas de la face 25 frontale de l'induit tournée vers le noyau polaire. De manière particulièrement préférentielle, la face frontale tournée vers le noyau polaire de la broche est à niveau avec la face frontale de l'induit tournée vers le noyau polaire, ce qui crée avantageusement un circuit magnétique ayant seulement une faible résistance magnétique. 30 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'une électrovanne représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un premier mode de réalisation de l'électrovanne 35 représenté par une coupe longitudinale, 4 - la figure 2 est une vue de dessus de l'induit de l'électrovanne, - la figure 3 est une coupe longitudinale d'un second exemple de réalisation de l'électrovanne, - la figure 4 est une vue de dessus de l'induit selon le second mode de réalisation. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation d'une électrovanne 1 selon l'invention. L'électrovanne 1 comporte un boîtier 2 en forme de manchon 3 recevant l'induit 4 coulissant longitudinalement. L'extrémité 5 de l'induit a un logement frontal 6 de forme cylindrique. Le logement 6 reçoit un ressort hélicoïdal 7 qui s'appuie par une extrémité contre la surface du fond 8 du logement 6. L'autre extrémité du ressort hélicoïdal 7 est appliquée contre la face frontale d'un noyau polaire 9 installé de manière fixe dans le boîtier 2 et appartenant à l'actionneur électromagnétique 10 ; ainsi le ressort hélicoïdal 7 est maintenu en précontrainte entre le noyau polaire 9 et l'induit 4. Un perçage 11 débouche dans la surface 8 du fond du logement 6 ; ce perçage est réalisé comme perçage traversant 12 en position centrale. Le perçage 11 comporte une broche 13 enfoncée de force de façon à venir dans le logement 6 et à passer ainsi axialement sur une certaine longueur dans le ressort hélicoïdal 7. La face frontale de la broche 13 tournée vers le noyau polaire 9 se termine par son extrémité 5 à niveau avec la face frontale de l'induit 4. Le diamètre de la broche 13 est avantageusement choisi pour correspondre pratiquement au diamètre intérieur du ressort hélicoïdal 7. La broche 13 est avantageusement réalisée dans la même matière que l'induit 4, de sorte que le ressort hélicoïdal 7 est entouré intérieurement et extérieurement par la matière de l'induit. Grâce à la broche 13, le logement 6 précédemment de forme cylindrique se limite finalement à un logement en forme de manchon cylindrique ou un moyen de guidage du ressort hélicoïdal 7. Globalement, on agrandit ainsi la surface de la section de l'induit 4 au niveau du ressort hélicoïdal 7 en utilisant cette surface de manière optimale. Par comparaison avec les dispositions des réalisations habituelles, l'électroaimant 1 offre une résistance magnétique réduite, ce qui permet de disposer de forces magnétiques plus importantes pour actionner l'induit 4. L'extrémité 14 de l'induit 4 à l'opposé de l'extrémité 5 comporte un goujon 16 muni d'un organe d'étanchéité de vanne 15 5 enfoncé de force dans le perçage traversant 12. L'organe d'étanchéité 15 coopère avec un siège de vanne ou de soupape 17 pour fermer un orifice traversant 18. Le ressort hélicoïdal 7 serré ou précontraint entre l'induit 4 et le noyau polaire 9 sollicite l'induit 4 avec une force dans la direction du siège de vanne 17, pour pousser l'organe d'étanchéité 15 contre le siège 17 et fermer ainsi l'orifice traversant 18 lorsque l'actionneur électromagnétique n'est pas activé. Il s'agit dans ce cas d'une électrovanne 1 fermée en l'absence de courant. Pour permettre l'évacuation de l'air de l'électrovanne 1 et une compensation de la pression, l'induit 4 comporte en outre deux perçages transversaux 19 (perçages radiaux) alignés l'un sur l'autre et débouchant chacun dans le logement 6. Les perçages transversaux 19 constituent chacun un perçage d'évacuation d'air 20 et ils sont réalisés de préférence par un perçage transversal traversant 21. La figure 2 montre une vue de dessus en perspective de l'induit 4. Cette représentation ne montre pas le ressort hélicoïdal 7 mais laisse apparaître que l'induit 4 comporte avantageusement deux rainures longitudinales 22 qui se font face dans sa surface enveloppe extérieure ; ces rainures longitudinales s'étendent sur toute la longueur axiale de l'induit 4. Les rainures longitudinales 22 coupent avantageusement le perçage transversal 20 pour assurer une liaison fluidique pour l'équilibrage de la pression. Les rainures longitudinales 22 peuvent avoir une section courbe comme représenté ou encore une section rectangulaire ou une section d'une autre forme. La figure 3 montre un second exemple de réalisation de l'électrovanne 1 représentée par une coupe longitudinale. Les éléments des figures précédentes portent les mêmes références, de sorte que pour leur description on se reportera à la description faite ci-dessus. L'exemple de réalisation de la figure 3 se distingue de l'exemple de réalisation précédent en ce que la broche 13 est un manchon 23 et 6 comporte ainsi un canal 24 traversant axialement la broche 13. Ainsi la surface de la section de l'induit 4 au niveau du logement est dans ce cas légèrement diminuée, mais on réalise de cette manière un canal central pour le fluide qui rend inutile les rayures longitudinales 22 réalisées sur la surface extérieure 4 de l'enveloppe, au moins dans la zone située au-dessus du perçage transversal 21 (c'est-à-dire dans la zone du logement 6). Cela permet d'augmenter globalement la surface de la section de l'induit 4 au niveau du logement. Les perçages transversaux 19 ou le perçage transversal traversant 21 sont réalisés avantageusement dans l'induit 4, de façon à déboucher entre la broche 13 ou le manchon 23 et le goujon 16 dans le perçage traversant 12, ou à se croiser. La figure 4 est une vue de dessus du second mode de réalisation de l'induit 4. Les rainures longitudinales 22 peuvent également être prévues en plus du canal 24. Suivant une variante d'un mode de réalisation non représenté, la broche 13 est réalisée en une seule pièce avec l'induit 4. Alors que dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus, la broche 13 et le goujon 16 sont enfoncés de force dans le perçage traversant 12, on peut également envisager de tenir la broche 13 et/ou le goujon 16 d'une autre manière sur l'induit par une liaison par la force et/ ou par la forme. Globalement l'électrovanne 1 selon l'invention offre la possibilité d'appliquer des forces magnétiques intenses ou de diminuer la résistance magnétique et d'obtenir ainsi une électrovanne 1, puissante, garantissant de manière durable un bon fonctionnement.30 NOMENCLATURE 1 électrovanne 2 boîtier 3 manchon du boîtier 4 induit 5 extrémité de l'induit 6 logement frontal 7 ressort hélicoïdal 8 surface du fond 9 noyau polaire 10 actionneur électromagnétique 11 perçage 12 perçage traversant 13 broche 14 extrémité de l'induit 15 organe d'étanchéité de soupape 16 goujon 17 siège de vanne 18 orifice traversant 19 perçage transversal 20 perçage d'évacuation d'air 21 perçage transversal 22 rainure longitudinale 23 manchon en forme de broche 24 canal 15 20 REVENDICATIONS1 °) Electrovanne (1) notamment pour un système de freins de véhicule automobile comportant un induit (4) coulissant longitudinalement ainsi qu'un noyau polaire (9), fixe, l'induit (4) ayant dans sa face frontale un logement (6) recevant un ressort hélicoïdal (7) précontraint entre le noyau polaire (9) et l'induit (4), électrovanne caractérisée en ce que l'induit (4) comporte une broche (13) qui vient dans le logement (6) et s'étend axialement sur une zone dans le ressort hélicoïdal (7). 2°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que I RE Pi PRS 34 S p la broche (13) est réalisée dans la matière de l'induit (4). ®7 AVR. 2011 3°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface du fond (8) du logement (6) comporte un perçage (11) dans lequel une broche (13) est enfoncée à force. 4°) Electrovanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le perçage (11) est un perçage traversant (12). 25 5°) Electrovanne selon la revendication 3, caractérisée en ce qu' un perçage transversal (19) notamment un perçage d'évacuation d'air (20) débouche dans le perçage (11). 30 6°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la broche est en forme de manchon (23). 357°) Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la broche (13) est complètement logée dans l'induit (4).5