Brevet FR3090185A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF ELECTROMECANIQUE COMPORTANT UN SYSTEME D'ATTENUATION DU BRUIT [0001] 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. [0002] 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, [0003] 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. [0004] 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. [0005] 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 ducs au choc de l'élément d'obturation contre la partie fixe. Ces ondes de vibrations sont source de bruit. [0006] 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. [0007] Pour cela la présente invention propose un dispositif électromécanique comportant un corps dans lequel est disposé: une bobine, une partie fixe formée par un conduit d'évacuation 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, comportant un système d'atténuation du bruit formé par une diode. [0008] Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif électromécanique comporte un logement dans lequel est disposé la diode. [0009] Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement est accolé au corps de 2 l'électrovanne et disposé de façon à être parallèle à l'axe longitudinale de l'électrovanne. [0010] Selon un mode de réalisation de l'invention, la diode (86) est montée en série. [0011] Selon un mode de réalisation de l'invention, la diode est une diode de roue libre. [0012] Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif électromécanique comporte au moins une résistance supplémentaire dans le logement avec la diode. [0013] Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif étant une électrovanne de purge canister. [0014] L'invention concerne également l'utilisation du dispositif selon l'invention, dans un véhicule automobile. [0015] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et ap- paraîtront 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: [0016] - la [fig.1] est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un dispositif électromécanique selon l'invention, [0017] - la [fig.2] est une représentation schématique d'une vue transparence d'un dispositif électromécanique selon l'invention, [0018] - la [fig.3] est une représentation de la décharge de l'inductance de la bobine avec et sans diode. [0019] - la [fig.4] est une représentation schématique du circuit électrique d'atténuation de bruit selon l'invention fermé, ouvert, [0020] - la [fig.5] est une représentation de la vitesse en fonction du temps de la partie mobile, du dispositif électromécanique, courbe a) sans moyen d'atténuation, courbe b) avec moyens d'atténuation selon l'invention. [0021] L'invention concerne un actionneur linéaire à noyau plongeur ou tout autre ac- tionneur 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. [0022] Le dispositif électromécanique représenté sous la forme d'une électrovanne 1 re- présentée sur la figure 1 et 2 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. [0023] Dans le cadre de l'invention, le dispositif électromécanique comporte un système d'atténuation du bruit. [0024] Selon un mode de réalisation de l'invention, le système d'atténuation du bruit est formé par une diode disposée dans un logement comportant l'ensemble électronique et les connexions de la vanne pour atténuer le bruit. Le principe de l'atténuation du bruit 3 par amortissement acoustique consiste à minimiser l'énergie rendue par le système électrique lors de la fermeture l'électrovanne. La diode permet d'annuler le plus rapidement possible le courant électrique de décharge de l'inductance de l'électroaimant, illustré sur les résultats figure 3. La diode de roue libre dissipe cette énergie par effet dans son circuit. Le fait de dissiper une partie de l'énergie dans la diode permet de diminuer la part d'énergie participant au choc du clapet à la fermeture et par la même occasion limite l'énergie acoustique disponible. [0025] Selon un mode de réalisation de 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. [0026] Selon un mode de réalisation de l'électrovanne 1 comporte un logement 85 comportant l'ensemble électronique et les connecteurs de l'électrovanne. Cc logement 85 est accolé au corps 84 de l'électrovanne. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 85 est disposé de façon à être parallèle à l'axe longitudinale de l'électrovanne. [0027] La diode 86, 87 est disposée dans le logement 85 et est en liaison avec le reste de l'électrovanne 1. L'intégration de la diode 86 permet la dissipation progressive du courant de restitution de l'inductance de la bobine de l'électrovanne. La diode 86 intégrée permet de diminuer l'énergie restituée au système et qui est la source du bruit acoustique associé aux chocs d'accostage du noyau. La diode 86 est intégrée au plus près de la bobine dans le logement 85. [0028] Selon un mode de réalisation de l'invention, la diode est montée en série par rapport à la bobine 20. [0029] Selon un mode de réalisation de l'invention, la diode 86 est une diode de roue libre. [0030] Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une résistance 86 supplé- mentaire est ajoutée dans le logement 85 avec la diode pour faire varier le temps de décroissement du courant en fonction du besoin véhicule et ainsi contrôler l'énergie qui contribue aux bruits acoustiques résiduels. Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins 2 résistances supplémentaires sont ajoutées. [0031] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne 1 est fermée au repos, et s'ouvre lorsqu'elle est 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. [0032] Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 84 de l'électrovanne 1 comprend intérieurement un système électromécanique. Ce système électromécanique 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. [0033] Selon un mode de réalisation de 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. [0034] Selon un mode de réalisation de une culasse externe 30 en un matériau ferromagnétique permet d'assurer le ro-bouclage du flux magnétique entre l'extrémité 11 du noyau fixe 10 opposée à la platine 12 et cette dernière. [0035] 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 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. [0036] 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. [0037] 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. [0038] Selon un mode de réalisation de l'invention, illustré figure 2, le noyau plongeur 40 comporte une partie tubulaire 62 et une tête formée par un retour annulaire vers l'intérieur. La tête est traversée en son centre par un orifice pour le montage d'un joint de clapet. Ce dernier comporte une gorge annulaire dans laquelle s'engage le retour 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 configuration ouverte, le joint 50 est décollé de son siège 80. [0039] 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. [0040] Selon un mode de réalisation de l'invention, le noyau fixe 10 présente une zone 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. [0041] 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 s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. 6