Brevet FR3081606A1 — publié le 20191129

DISPOSITIF ELECTROMAGNETIQUE La présente invention concerne les dispositifs électromécaniques comportant une bobine et un élément mobile sous l'effet du champ magnétique de la bobine, et plus particulièrement mais non exclusivement les électrovannes dites de purge canister utilisées dans le domaine automobile. Le réservoir des véhicules à moteur thermique est muni d'un filtre à charbon actif appelé canister qui absorbe et retient les vapeurs de carburant provenant du réservoir. Le canister est relié à l'admission du moteur via une électrovanne de purge qui est fermée lorsque le moteur est à l'arrêt et qui s'ouvre de façon à permettre la purge du filtre lorsque le moteur est en fonctionnement. On connaît par le brevet EP 1 181 442 un exemple d'électrovanne de purge. De façon conventionnelle, l'électrovanne comporte un noyau fixe creux en un matériau ferromagnétique s'étendant selon un axe, une bobine montée autour du noyau fixe et un élément d'obturation, mobile selon l'axe du noyau fixe sous l'effet du champ magnétique généré par la bobine. L'élément d'obturation se déplace vers une partie fixe de l'électrovanne pour fermer celle-ci. Un inconvénient de ce type d'électrovanne provient du fait que lorsque l'élément d'obturation se déplace pour fermer l'électrovanne, le contact entre l'élément d'obturation et la partie fixe provoque des ondes de vibrations. Ces ondes de vibrations étant dues au choc de l'élément d'obturation contre la partie fixe. Ces ondes de vibrations sont source de bruit. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un dispositif électromécanique dont le bruit est limité. Pour cela la présente invention propose un dispositif électromécanique comportant : - une bobine, - une partie fixe formée par un conduit d'évacuation 2 - un élément déplaçable en direction de la partie fixe pour obturer le conduit d'évacuation sous l'effet de la force de rappel du ressort, et comportant un système d'atténuation du bruit. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système d'atténuation du bruit est 5 formé par un coussin d'air disposé au niveau de la jonction entre la partie fixe formant le conduit et l'élément déplaçable, de façon à amortir les chocs vibratoires lors de la fermeture du conduit. La force de freinage permet ainsi de gérer l'accostage, c'est-à-dire le rapprochement des deux parties, mobile et fixe, sans choc. 10 Cet effet de freinage permet de limiter le choc lors du contact de la partie fixe et de la partie mobile au moment de la fermeture du dispositif, et ainsi supprimer les ondes acoustiques parasites. Selon un mode de réalisation de l'invention, une extrémité du coussin d'air est fixée à l'extrémité de l'élément déplaçable, et l'autre extrémité est fixée à l'extrémité du 15 conduit, afin d'assurer une force de freinage sans contact. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système d'atténuation du bruit un coussin d'air est formé par un logement comportant un ressort et un piston, le piston jouant le rôle d'amortisseur à l'intérieur du logement, en exerçant une force sur le ressort, et permettant ainsi d'amortir l'accostage entre la partie mobile et la partie fixe du 20 dispositif. Selon un mode de réalisation de l'invention, le piston forme une extrémité par laquelle le coussin est fixé au dispositif. Selon un mode de réalisation de l'invention, le piston est fixé à l'extrémité de l'élément déplaçable ou à l'extrémité du conduit. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, le coussin d'air est fixé par tous moyens compatibles avec le fonctionnement du dispositif. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif étant une électrovanne de purge canister. L'invention concerne également l'utilisation du dispositif selon l'invention, dans un véhicule automobile. 3 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: 5 - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un dispositif électromécanique selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'une partie d'un dispositif électromécanique selon l'invention, - la figure 3 est une représentation de la vitesse de déplacement des éléments du 10 dispositif électromécanique, courbe a) sans système d'atténuation du bruit, courbe b) avec système d'atténuation du bruit selon l'invention, - la figure 4 est une représentation schématique du système d'atténuation de bruit selon l'invention. L'invention concerne un actionneur linéaire à noyau plongeur ou tout autre 15 actionneur couplant magnétiquement une partie fixe avec une partie mobile et impliquant un accostage lors de la fermeture d'un système nécessitant une étanchéité afin d'assurer en position ouvert le passage d'un fluide et en position fermé le blocage de ce même fluide. Le dispositif électromécanique représenté sous la forme d'une électrovanne 1 20 représentée sur la figure 1 est destinée à être montée au sein d'un circuit d'évacuation des vapeurs de carburant d'un véhicule automobile, mais l'invention n'est pas limitée à cette application, ni à une électrovanne. Dans le cadre de l'invention, le dispositif électromécanique comporte un système d'atténuation du bruit. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne est connectée à des conduits d'entrée et de sortie non représentés grâce à des embouts respectifs 81 et 82. L'embout 82 peut être moulé avec le corps 84 de l'électrovanne, en matière plastique, et l'embout 81 avec une pièce 83 qui est rapportée sur le corps 84 et le ferme. 4 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne 1 comporte un connecteur pour son raccordement électrique, dont on aperçoit sur la figure 1 le support de fixation 85. L'électrovanne 1 est, dans l'exemple considéré, fermée au repos, et s'ouvre 5 lorsqu'alimentée électriquement, par exemple à une tension DC comprise entre 10 et 15V. Les matériaux de l'électrovanne sont choisis pour résister aux vapeurs d'hydrocarbures, notamment d'essence. Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 84 de l'électrovanne 1 comprend intérieurement un système électromagnétique. Ce système électromagnétique 10 comporte, un noyau fixe 10, tubulaire d'axe X, porté à une extrémité par une platine 12 s'étendant perpendiculairement à l'axe X, le noyau 10 et la platine 12 étant en un matériau ferromagnétique doux tel que par exemple du fer ou un acier ferromagnétique. Le noyau 10 et la platine 12 peuvent être réalisés d'un seul tenant de façon monolithique, notamment par usinage. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne 1 comporte une bobine 20 montée sur un support 21, par exemple en matière plastique, d'axe X, cette bobine 20 s'étendant autour du noyau fixe 10 pour générer en son sein un champ magnétique lorsqu'alimentée électriquement. La bobine 20 est par exemple en fil de cuivre isolé, notamment émaillé. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, une culasse externe 30 en un matériau ferromagnétique permet d'assurer le re-bouclage du flux magnétique entre l'extrémité 11 du noyau fixe 10 opposée à la platine 12 et cette dernière. L'électrovanne 1 comporte également un élément déplaçable selon l'axe X sous l'effet du champ magnétique généré par la bobine 20, cet élément mobile étant sous la 25 forme d'un noyau plongeur 40, réalisé en un matériau ferromagnétique, mobile en translation suivant l'axe X à l'intérieur du noyau fixe 10. Le noyau plongeur 40 est intérieur au noyau fixe, dans l'exemple considéré, et l'écoulement contrôlé par l'électrovanne, qui est de préférence gazeux, comme par exemple les vapeurs de carburant a lieu à son contact quand l'électrovanne est ouverte. 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le noyau plongeur 40 est en un matériau magnétique doux, qui perd son aimantation lorsque le champ magnétique de la bobine cesse, de même que le noyau fixe 10. Selon un mode de réalisation de l'invention, illustré figure 2, le noyau plongeur 40 5 comporte une partie tubulaire 41 et une tête 42 formée par un retour annulaire vers l'intérieur. La tête 42 est traversée en son centre par un orifice pour le montage d'un joint de clapet 50. Ce dernier comporte une gorge annulaire dans laquelle s'engage le retour 42 et vient en appui contre un siège 80 du conduit 81, qui est fixe, visible sur la figure 2, lorsque l'électrovanne est au repos, pour fermer le conduit associé 81. Dans la 10 configuration ouverte, le joint 50 est décollé de son siège 80. Selon un mode de réalisation de l'invention, un ressort de rappel non visible assure le retour du noyau plongeur 40 dans sa position de repos, de fermeture du conduit 81 d'évacuation précité, en l'absence d'alimentation électrique de l'électrovanne. Selon un mode de réalisation de l'invention, le noyau fixe 10 présente une zone 15 amincie 70 qui permet de concentrer l'induction magnétique dans celui-ci au point de saturer ou presque le matériau magnétique qui constitue ce noyau fixe. Dans le cadre de l'invention, le dispositif électromécanique comporte un système 91 d'atténuation du bruit. Ce système 91 d'atténuation du bruit, illustré figures 1 et 2, est formé par un 20 coussin d'air 91 disposé au niveau de la jonction entre la partie fixe formant le conduit 81 et l'élément 40 déplaçable de façon à amortir les chocs vibratoires lors de la fermeture du conduit 81. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un coussin d'air 91 dont une extrémité 104, 105 est fixée à l'extrémité de l'élément 40 déplaçable, et 25 l'autre extrémité 104, 105 est fixée à l'extrémité du conduit 81, afin d'assurer une force de freinage sans contact. La force de freinage permet ainsi de gérer l'accostage, c'est-à-dire le rapprochement des deux parties, mobile et fixe, sans choc. 6 Cet effet de freinage permet de limiter le choc lors du contact de la partie fixe et de la partie mobile au moment de la fermeture du dispositif, et ainsi supprimer les ondes acoustiques parasites. Selon un mode de réalisation de l'invention, le coussin 91 d'air est un coussin d'air 5 classique illustré figure 4. Plus précisément, un coussin 91 d'air est formé par un logement comportant un ressort et un piston. Le piston, joue le rôle d'amortisseur à l'intérieur du logement, en exerçant une force sur le ressort, et permet ainsi d'amortir l'accostage entre la partie mobile 40 et la partie fixe 81 du dispositif. Selon un mode de réalisation de l'invention, le piston forme une extrémité 105 par 10 laquelle le coussin est fixé au dispositif. Le piston est ainsi fixé soit à l'extrémité de l'élément 40 déplaçable, soit à l'extrémité du conduit 81. Selon un mode de réalisation de l'invention, le coussin 91 d'air est fixé par tous moyens compatibles avec le fonctionnement du dispositif. La figure 3 illustre les résultats obtenu avec, courbe b et sans, courbe a, système 15 91 d'atténuation du bruit. La courbe permet d'observer un meilleur amorti avec le système 91 d'atténuation du bruit, ce qui indique un choc plus faible entre la partie fixe 81 et la partie mobile 40, et donc moins de bruit. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans 20 s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, REVENDICATIONS1. Dispositif électromécanique (1) comportant : - une bobine (20), - une partie fixe formée par un conduit (81) d'évacuation un élément (40) déplaçable en direction de la partie fixe (81) pour obturer le conduit (81) d'évacuation sous l'effet de la force de rappel d'un ressort, caractérisé en ce qu'il comporte un système (91) d'atténuation du bruit. 2. Dispositif électromécanique selon la revendication 1, dans lequel le système (91) d'atténuation du bruit est formé par un coussin d'air (91) disposé au niveau de la jonction entre la partie fixe formant le conduit (81) et l'élément (40) déplaçable, de façon à amortir les chocs vibratoires lors de la fermeture du conduit (81). 3. Dispositif électromécanique selon la revendication 2, dans lequel une extrémité (104, 105) du coussin (91) d'air est fixée à l'extrémité de l'élément (40) déplaçable, et l'autre extrémité (104, 105) est fixée à l'extrémité du conduit (81), afin d'assurer une force de freinage sans contact. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel système (91) d'atténuation du bruit du coussin (91) d'air est formé par un logement (101) comportant un ressort (103) et un piston (102), le piston (102) jouant le rôle d'amortisseur à l'intérieur du logement (101), en exerçant une force sur le ressort (103), et permettant ainsi d'amortir l'accostage entre l'élément (40) déplaçable et la partie fixe (81) du dispositif. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le piston (102) forme une extrémité (105) par laquelle le coussin est fixé au dispositif. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le piston (102) est fixé à l'extrémité de l'élément (40) déplaçable ou à l'extrémité du conduit (81). 7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, le dispositif étant une électrovanne de purge canister. 8. Utilisation du dispositif selon une des revendications 1 à 6, dans un véhicule 30 automobile.