EP0984139A1 - Agencement pour la commande électromagnétique d'une soupape - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
Definitions
- the present invention relates to an arrangement for electromagnetic control of a motor valve combustion, in particular of a motor vehicle.
- the invention relates more particularly to a arrangement of the type described and represented in the document WO-A-96/19643 in which the tail in the form of valve stem is slidably guided in a corresponding portion of the engine cylinder head and the free upper end section extends through a housing formed in the cylinder head which opens into a portion upper face of the cylinder head and which receives a spring of valve return concentric to the valve stem and which is interposed between the bottom of the housing and a upper support cup carried by the valve stem near its upper free end, and of the type comprising an electromagnetic actuator whose body is attached to the cylinder head and which includes an actuating rod which protrudes vertically below an underside of the actuator to extend vertically inside the housing, substantially coaxial to the tail of the valve, so that its lower free end face cooperates with the upper free end face of the tail valve, under the action of an actuator spring.
- Figure 2 of this document represents an arrangement in which the actuator spring, concentric with the lower end section of the rod actuation, is arranged inside the housing and is interposed between a portion facing the underside of the actuator body and lower bearing cup supported by the lower end section of the actuating rod.
- the two valve return springs and actuator are two concentric springs mounted one inside the other, i.e. than the return spring of the smaller diameter valve outside, is arranged axially inside the spring actuator.
- the shape of the actuator spring support cup is particularly complex and the fact that it extends axially between the valve return spring and the actuator spring further increases the mean diameter of the actuator spring.
- the concentric arrangement of the two springs results in total radial bulk, i.e. average outside diameter of the actuator spring, particularly important.
- Such a large radial size does not not allow to reduce, desirably, the angle or V that form two adjacent valves of the same cylinder of the combustion engine each controlled by such a layout.
- the invention offers an arrangement of the type mentioned above, characterized in that the two actuator springs and valve return are arranged vertically one at above each other inside the housing.
- the arrangement 10 illustrated in FIG. 1 includes a electromagnetic actuator 12 for controlling a valve 14 of which only the upper end section 16 of its stem-shaped tail 18 is illustrated in FIG. 1.
- the upper end section 16 is guided in sliding along a vertical axis X-X by a tubular guide valve 20 which is mounted through a bore 22 formed in the body 24 of the cylinder head so that the section upper free end extends axially upward to the interior of a coaxial cylindrical housing 23 formed in the body 24 and which is delimited by an annular lower bottom 26 and which opens at its upper free end in a portion 28 of the upper face of the body 24 of the cylinder head.
- valve return spring 30 which is a helical, or coil, compression spring substantially cylindrical, slightly frustoconical, the lower coil 32 bears against the lower bottom 26 of the housing 23 and whose upper turn 34 bears against the lower transverse face opposite 36 of a cup 38 for the valve spring 30.
- the transverse underside 36 of the cup 38 has a seat 40 for centering the upper turn 34.
- the cup 38 is retained axially upward on valve stem 16 via a ring 44, so that the transverse face upper plane 46 of the support cup 38 extends to proximity to the upper end transverse face 48 of the valve stem 16.
- the spring of valve 30 is arranged in the lower part of the housing 23, the inside diameter of the latter being slightly greater the mean outside diameter of the valve spring 30.
- the electromagnetic actuator 12 has a body 50 of generally cylindrical or prismatic shape which is coaxial with the X-X axis of the valve 14 and which is fixed on the cylinder head 24 by screws 52.
- the body 50 contains two electromagnets upper 54 and lower 56 which are likely act on an actuating plate in the form of parallelepiped or disc 58 which is mounted crimped to the upper end 60 of a rod 62 for actuating the valve 14.
- the central section 64 of the actuating rod 62 is guided in vertical axial sliding in a sleeve 66 which is here made integrally with the bottom plate 68 of the body 50 of the actuator 12, the latter being supported by its annular underside 70 on the upper portion opposite 28 of the upper face of the cylinder head 24.
- the underside 70 also has an extension cylindrical lower 72 which is received axially in the part upper of the cylindrical housing 23 to seal the latter tightly.
- the actuator 12 comprises also an actuator spring 74 which is a helical spring, or with a flange, slightly frustoconical in compression and which is interposed axially between a portion opposite of the underside 75 of the extension 72 against which it is supported by its upper turn 76 and a support cup 78 which is delimited by an upper transverse face 80 comprising a seat 82 for centering the lower turn 84 of actuator spring 74.
- actuator spring 74 is a helical spring, or with a flange, slightly frustoconical in compression and which is interposed axially between a portion opposite of the underside 75 of the extension 72 against which it is supported by its upper turn 76 and a support cup 78 which is delimited by an upper transverse face 80 comprising a seat 82 for centering the lower turn 84 of actuator spring 74.
- the support cup 78 of the actuator spring 74 is axially retained on the actuating rod 62 by a ring 86 so that the lower transverse face 88 of the support cup 78 is located near the face lower end 90 of the actuating rod 62.
- the actuator spring 74 is arranged inside the cylindrical housing 23 in part high of the latter, and it is located vertically above the valve spring 30.
- This arrangement allows to adopt for the spring actuator 74 and for valve spring 30 substantially the same radial dimensions, i.e. the diameter outside of the actuator spring 74 is substantially equal to the average outside diameter of the valve spring 30 of so as to minimize the inside diameter of the cylindrical housing 23.
- the reduced diameter of the housings 23 and 23 allows the reduction of angle A while retaining sufficient space, for example for the passage of a fuel injector and / or a spark plug received in a housing 100 of the cylinder head 24.
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Abstract
L'invention propose un agencement (10) pour la
commande d'une soupape (14) dont la queue (18) s'étend à
travers un logement (23) formé dans la culasse (24) et qui
reçoit un ressort (30) de rappel de la soupape, et du type
comportant un actionneur électromagnétique (12) qui comporte
une tige d'actionnement (62) qui fait saillie verticalement à
l'intérieur du logement, de manière que sa face d'extrémité
libre inférieure (90) coopère avec la face d'extrémité libre
supérieure (48) de la queue (18) de soupape (14), sous
l'action d'un ressort d'actionneur (74), caractérisé en ce que
les deux ressorts d'actionnement (74) et de rappel (30) de la
soupape (14) sont disposés verticalement l'un au dessus de
l'autre à l'intérieur du logement (23).
Description
La présente invention concerne un agencement pour la
commande électromagnétique d'une soupape de moteur à
combustion, notamment de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un
agencement du type de celui décrit et représenté dans le
document WO-A-96/19643 dans lequel la queue en forme de
tige de la soupape est guidée en coulissement dans une
portion correspondante de la culasse du moteur et dont le
tronçon d'extrémité supérieure libre s'étend à travers un
logement formé dans la culasse qui débouche dans une portion
de face supérieure de la culasse et qui reçoit un ressort de
rappel de la soupape concentrique à la queue de soupape et
qui est interposé entre le fond inférieur du logement et une
coupelle supérieure d'appui portée par la queue de la soupape
à proximité de son extrémité libre supérieure, et du type
comportant un actionneur électromagnétique dont le corps est
fixé sur la culasse et qui comporte une tige d'actionnement qui
fait saillie verticalement au dessous d'une face inférieure de
l'actionneur pour s'étendre verticalement à l'intérieur du
logement, sensiblement coaxialement à la queue de la
soupape, de manière que sa face d'extrémité libre inférieure
coopère avec la face d'extrémité libre supérieure de la queue
de soupape, sous l'action d'un ressort d'actionneur.
Afin de réduire la hauteur globale de l'actionneur qui
s'étend au dessus de la culasse, la figure 2 de ce document
représente un agencement dans lequel le ressort d'actionneur,
concentrique au tronçon d'extrémité inférieure de la tige
d'actionnement, est agencé à l'intérieur du logement et est
interposé entre une portion en vis-à-vis de la face inférieure du
corps d'actionneur et une coupelle inférieure d'appui portée
par le tronçon d'extrémité inférieure de la tige d'actionnement.
Dans l'agencement proposé à la figure 2, les deux
ressorts de rappel de la soupape et d'actionneur sont deux
ressorts concentriques montés l'un dans l'autre, c'est-à-dire
que le ressort de rappel de la soupape de plus petit diamètre
extérieur, est agencé axialement à l'intérieur du ressort
d'actionneur.
Cette conception présente plusieurs inconvénients. Tout
d'abord la forme de la coupelle d'appui du ressort d'actionneur
est particulièrement complexe et le fait qu'elle s'étende
axialement entre le ressort de rappel de la soupape et le
ressort d'actionneur augmente encore le diamètre moyen du
ressort d'actionneur.
De plus, la fixation du corps en forme de disque de la
coupelle d'appui du ressort d'actionneur sur l'extrémité libre
inférieure de la tige d'actionnement est peu aisée.
Enfin, l'agencement concentrique des deux ressorts
aboutit à un encombrement radial total, c'est-à-dire à un
diamètre extérieur moyen du ressort d'actionneur, particulièrement
important. Un tel encombrement radial important ne
permet pas de réduire, de manière souhaitable, l'angle ou V
que forment deux soupapes adjacentes d'un même cylindre du
moteur à combustion commandées chacune grâce à un tel
agencement.
Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention
propose un agencement du type mentionné précédemment,
caractérisé en ce que les deux ressorts d'actionneur et de
rappel de la soupape sont disposés verticalement l'un au
dessus de l'autre à l'intérieur du logement.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- les diamètres extérieurs moyens des deux ressorts sont sensiblement égaux ;
- chaque ressort est un ressort de compression à boudin ;
- chaque coupelle d'appui comporte, dans une de ses faces transversales, un siège de centrage de l'extrémité associée du ressort correspondant et comporte une autre face transversale opposée sensiblement adjacente à l'extrémité correspondante de la tige d'actionnement, de la queue de soupape respectivement ;
- le logement est un logement cylindrique dont l'extrémité supérieure est obturée de manière étanche par une portion complémentaire de la face inférieure du corps de l'actionneur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaítront 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 vue en section axiale d'un agencement réalisé conformément aux enseignements de l'invention pour la commande d'une soupape ; et
- la figure 2 est une vue schématique illustrant l'application des enseignements de l'invention à deux soupapes adjacentes en V, d'échappement et d'admission d'un moteur à combustion de véhicule automobile.
L'agencement 10 illustré à la figure 1 comporte un
actionneur électromagnétique 12 pour la commande d'une
soupape 14 dont seul le tronçon d'extrémité supérieure 16 de
sa queue 18 en forme de tige est illustrée à la figure 1.
Le tronçon d'extrémité supérieure 16 est guidé en
coulissement selon un axe vertical X-X par un guide tubulaire
de soupape 20 qui est monté à travers un perçage 22 formé
dans le corps 24 de la culasse de manière que le tronçon
d'extrémité libre supérieure s'étende axialement vers le haut à
l'intérieur d'un logement cylindrique coaxial 23 formé dans le
corps 24 et qui est délimité par un fond inférieur annulaire 26
et qui débouche à son extrémité libre supérieure dans une
portion 28 de face supérieure du corps 24 de la culasse.
D'une manière connue, la soupape 14 est rappelée en
position fermée par un ressort de rappel de soupape 30 qui est
un ressort hélicoïdal, ou à boudin, de compression de forme
sensiblement cylindrique, légèrement tronconique, dont la
spire inférieure 32 prend appui contre le fond inférieur 26 du
logement 23 et dont la spire supérieure 34 prend appui contre
la face transversale inférieure en vis-à-vis 36 d'une coupelle
38 d'appui pour le ressort de soupape 30.
La face inférieure transversale 36 de la coupelle 38
comporte un siège 40 pour le centrage de la spire supérieure
34.
D'une manière connue, la coupelle 38 est retenue
axialement vers le haut sur la queue de soupape 16 par l'intermédiaire
d'un anneau 44, de manière que la face transversale
supérieure plane 46 de la coupelle d'appui 38 s'étende à
proximité de la face transversale d'extrémité supérieure 48 de
la queue de soupape 16.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le ressort de
soupape 30 est agencé à la partie inférieure du logement 23,
le diamètre intérieur de ce dernier étant légèrement supérieur
au diamètre extérieur moyen du ressort de soupape 30.
L'actionneur électromagnétique 12 comporte un corps
50 de forme générale cylindrique ou prismatique qui est
coaxial à l'axe X-X de la soupape 14 et qui est fixé sur la
culasse 24 par des vis 52.
De manière connue, le corps 50 renferme deux électroaimants
supérieur 54 et inférieur 56 qui sont susceptibles
d'agir sur un plateau d'actionnement en forme de
parallélépipède ou de disque 58 qui est monté serti à
l'extrémité supérieure 60 d'une tige 62 d'actionnement de la
soupape 14.
Le tronçon central 64 de la tige d'actionnement 62 est
guidé en coulissement axial vertical dans un manchon 66 qui
est ici réalisé venu de matière avec la plaque inférieure 68 du
corps 50 de l'actionneur 12, cette dernière prenant appui par
sa face inférieure annulaire 70 sur la portion supérieure en vis-à-vis
28 de la face supérieure de la culasse 24.
La face inférieure 70 comporte aussi un prolongement
cylindrique inférieur 72 qui est reçu axialement dans la partie
supérieure du logement cylindrique 23 pour obturer ce dernier
de manière étanche.
Selon une conception connue, l'actionneur 12 comporte
aussi un ressort d'actionneur 74 qui est un ressort hélicoïdal,
ou à boudin, de compression de forme légèrement tronconique
et qui est interposé axialement entre une portion en vis-à-vis
de la face inférieure 75 du prolongement 72 contre laquelle il
prend appui par sa spire supérieure 76 et une coupelle d'appui
78 qui est délimitée par une face transversale supérieure 80
comportant un siège 82 pour le centrage de la spire inférieure
84 du ressort d'actionneur 74.
La coupelle d'appui 78 du ressort d'actionneur 74 est
retenue axialement sur la tige d'actionnement 62 par un
anneau 86 de manière que la face transversale inférieure 88
de la coupelle d'appui 78 soit située à proximité de la face
d'extrémité inférieure 90 de la tige d'actionnement 62.
Conformément aux enseignements de l'invention, et
comme on peut le voir à la figure 1, le ressort d'actionneur 74
est agencé à l'intérieur du logement cylindrique 23 en partie
haute de ce dernier, et il est situé verticalement au dessus du
ressort de soupape 30.
Cet agencement permet d'adopter pour le ressort
d'actionneur 74 et pour le ressort de soupape 30 sensiblement
les mêmes dimensions radiales, c'est-à-dire que le diamètre
extérieur moyen du ressort d'actionneur 74 est sensiblement
égal au diamètre extérieur moyen du ressort de soupape 30 de
façon à réduire à un minimum le diamètre intérieur du
logement cylindrique 23.
Grâce à l'agencement selon l'invention dans lequel le
diamètre intérieur du logement cylindrique 23 est réduit, il est
possible, comme on peut le voir à la figure 2, de réduire l'angle
A entre les axes de deux soupapes adjacentes telles que par
exemple une soupape d'échappement 14 visible à gauche de la
figure 2 et une soupape d'admission 14' représentée à droite,
chacune des deux soupapes étant commandée par un
actionneur électromagnétique conforme aux enseignements de
l'invention.
Le diamètre réduit des logements 23 et 23' permet la
réduction de l'angle A tout en conservant une place suffisante,
par exemple pour le passage d'un injecteur de carburant et/ou
d'une bougie d'allumage reçus dans un logement 100 de la
culasse 24.
Claims (5)
- Agencement (10) pour la commande d'une soupape (14) de moteur à combustion, notamment de véhicule automobile, dont la queue (18) en forme de tige est guidée en coulissement dans une portion correspondante de la culasse (24) du moteur et dont le tronçon d'extrémité supérieure libre (16) s'étend à travers un logement (23) formé dans la culasse (24) qui débouche dans une portion (28) de face supérieure de la culasse (24) et qui reçoit un ressort (30) de rappel de la soupape concentrique à la queue de soupape (16) et qui est interposé entre le fond inférieur (26) du logement (23) et une coupelle supérieure d'appui (38) portée par la queue (18) de la soupape (14) à proximité de son extrémité libre supérieure (48), et du type comportant un actionneur électromagnétique (12) dont le corps (50) est fixé sur la culasse (24) et qui comporte une tige d'actionnement (62) qui fait saillie verticalement au dessous d'une face inférieure (70) d'appui de l'actionneur (12, 50) sur la culasse (28, 24), pour s'étendre verticalement à l'intérieur du logement (23), sensiblement coaxialement à la queue (18) de la soupape (14), de manière que sa face d'extrémité libre inférieure (90) coopère avec la face d'extrémité libre supérieure (48) de la queue (18) de soupape (14), sous l'action d'un ressort d'actionneur (74) concentrique au tronçon d'extrémité inférieure de la tige d'actionnement (62), agencé à l'intérieur du logement (23) et qui est interposé entre une portion (72) en vis-à-vis de la face inférieure (70) du corps (50) de l'actionneur (12) et une coupelle inférieure d'appui (78) portée par le tronçon d'extrémité inférieure de la tige d'actionnement (62), caractérisé en ce que les deux ressorts d'actionnement (74) et de rappel (30) de la soupape (14) sont disposés verticalement l'un au dessus de l'autre à l'intérieur du logement (23).
- Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diamètres extérieurs moyens des deux ressorts (74, 30) sont sensiblement égaux.
- Agencement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque ressort est un ressort de compression à boudin (74, 30).
- Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque coupelle d'appui (78, 38) comporte, dans une de ses faces transversales (80, 36), un siège (82, 40) de centrage de l'extrémité associée (84, 34) du ressort (74, 30) correspondant et comporte une autre face transversale opposée (88, 46) sensiblement plane adjacente à l'extrémité correspondante (90, 48) de la tige d'actionnement (62). de la queue (18) de soupape (14) respectivement.
- Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit logement (23) est un logement cylindrique dont l'extrémité supérieure est obturée de manière étanche par une portion complémentaire (72) de la face inférieure du corps (50) de l'actionneur (12).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9811067A FR2783033B1 (fr) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Agencement pour la commande electromagnetique d'une soupape |
| FR9811067 | 1998-09-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0984139A1 true EP0984139A1 (fr) | 2000-03-08 |
Family
ID=9530123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP99402002A Withdrawn EP0984139A1 (fr) | 1998-09-04 | 1999-08-06 | Agencement pour la commande électromagnétique d'une soupape |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0984139A1 (fr) |
| FR (1) | FR2783033B1 (fr) |
Cited By (1)
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1998
- 1998-09-04 FR FR9811067A patent/FR2783033B1/fr not_active Expired - Fee Related
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1999
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2783033B1 (fr) | 2006-06-02 |
| FR2783033A1 (fr) | 2000-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BE DE ES GB IT |
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| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
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| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20000808 |
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| AKX | Designation fees paid |
Free format text: BE DE ES GB IT |
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| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: RENAULT S.A.S. |
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| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20030915 |
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| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20051103 |