FR2763378A1 - Soupape de commande d'un compresseur a deplacement variable pour conditionneur d'air d'habitacles de vehicules - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une soupape de commande utilisée dans un compresseur à déplacement variable. La soupape comporte une chambre de soupape (65) abritant un corps de soupape (64) afin d'ouvrir et fermer de façon sélective le trou de soupape. Un ressort d'ouverture (67) pousse le corps de soupape dans le sens d'ouverture du trou de soupape. Un dispositif d'actionnement (60) génère une force dans le sens de fermeture du trou de soupape. Une chambre de détection de pression (74) est définie indépendamment de la chambre de soupape afin d'introduire du réfrigérant. Un élément de détection de pression (75) est situé dans la chambre (74). Une tige de détection de pression (77) transmet la pression détectée par l'élément de détection au corps de soupape. Un ressort de compression (84), un capuchon (83) et des butoirs (80) maintiennent l'alignement approprié de l'élément de détection. Le corps de soupape se déplace en fonction de la pression du réfrigérant détectée par l'élément de détection, de la force du ressort (67) et de la force du dispositif d'actionnement.

Description

La présente invention se rapporte aux soupapes électromagnétiques. Plus particulièrement, la présente invention concerne une soupape électromagnétique utilisée en tant que soupape de commande de déplacement dans une machinerie de fluide, notamment dans un compresseur à déplacement variable employé dans un système de conditionnement d'air d'un véhicule.

Une automobile classique a un compresseur qui règle la température dans l'habitacle pour que les passagers voyagent confortablement. Souvent, il s'agit d'un compresseur & déplacement variable muni d'un plateau oscillant. Le plateau oscillant est supporté, de faucon à pouvoir basculer, sur un arbre d'entraînement du compresseur. L'inclinaison du plateau oscillant est modifiée en fonction de la différence entre la pression dans une chambre de bielle et la pression d'aspiration du compresseur. La rotation du plateau oscillant est convertie en un mouvement de va-et-vient linéaire des pistons.

Un tel compresseur comporte une soupape électromagnétique permettant de commander le déplacement du compresseur. La soupape règle la pression dans la chambre de bielle et la pression d'aspiration permettant de commander la performance de réfrigération du compresseur. Ainsi, on a besoin d'une soupape électromagnétique qui fonctionne avec précision pour rendre confortable l'habitacle pour les passagers.

En général, la soupape comporte un bottier et un dispositif d'actionnement électromagnétique qui sont fixés l'un à l'autre au centre de la soupape. Le bottier de soupape comporte une chambre de soupape. La chambre de soupape est située au milieu d'un passage réfrigérant et abrite un corps de soupape permettant d'ouvrir et fermer un trou de soupape. La soupape présente également une chambre de détection de pression. Un élément de détection de pression est logé dans la chambre de détection de pression.

Une extrémité du corps de soupape est couplée au dispositif d'actionnement par le biais d'une tige de solénoïde.

L'autre extrémité du corps de soupape est couplée à l'élément de détection de pression contenu dans la chambre de détection de pression par le biais d'une tige de détection de pression. L'élément de détection de pression se dilate et se contracte en fonction de la pression dans la chambre de détection de pression.

Le dispositif d'actionnement comporte un noyau en fer, fixe, un plongeur en acier et une bobine de solénoïde. La bobine est située radialement à l'extérieur du noyau fixe et du plongeur. Un courant électrique d'une certaine intensité alimente la bobine. Le courant produit une force d'attraction magnétique entre le noyau fixe et le plongeur en fonction de l'intensité du courant.

La force d'attraction est transmise au corps de soupape par la tige de solénoïde. De plus, lorsque l'élément de détection de pression se dilate ou se contracte, le corps de soupape reçoit la force de l'élément de détection par le biais de la tige de détection de pression. La zone d'ouverture située entre le corps de soupape et le trou de soupape est déterminée par l'équilibre de ces forces. Par conséquent le débit de fluide dans le passage de la soupape est commandé.

Lorsque la pression dans la chambre de détection est abaissée, l'élément de détection se dilate et est donc fermement maintenu entre une paroi interne de la chambre de détection et la tige de détection. Lorsque la pression dans la chambre de détection augmente, par ailleurs, l'élément de détection se contracte, ce qui tend à séparer l'élément de détection de la paroi de la chambre de détection. Dans cet état, la chambre de détection est supportée uniquement par une extrémité de la tige de détection, qui est insérée dans un connecteur prévu sur l'élément de détection. Un tres petit espace intermédiaire existe entre la tige de détection et la paroi interne du connecteur. Par conséquent, si la soupape est mise en vibration, l'élément de détection bascule par rapport à la tige de détection.

Si la pression dans la chambre de détection est de nouveau abaissée, l'élément de détection se dilate, ce qui déplace l'élément de détection vers la paroi interne de la chambre de détection. Dans tous les cas, l'élément de détection peut être maintenu entre la tige de détection et la paroi interne de la chambre de détection dans un état basculé. En conséquence, la force de l'élément de détection n'est pas transmise avec précision au corps de soupape par le biais de la tige de détection. Ceci détériore la précision de la commande de la soupape électromagnétique.

La paroi de l'élément de détection est composée d'un matériau relativement mince. Le basculement de l'élément de détection peut faire entrer en contact la périphérie de l'élément de détection avec la paroi interne de la chambre de détection. Dans cet état, des dilatations et des contractions répétées de l'élément de détection usent la partie en contact, ce qui raccourcit la durée de vie de la soupape électromagnétique.

Par conséquent, un objet de la présente invention est de proposer une soupape de commande qui conserve un alignement approprié d'un élément de détection de pression pour empêcher l'élément de détection de s'user et pour permettre à l'élément de détection de fonctionner avec précision.

Pour atteindre les objets mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres et selon le but de la présente invention, on fournit une soupape de commande qui commande la circulation de fluide entre un premier passage et un deuxième passage en connectant et en déconnectant de façon sélective le premier passage et le deuxième passage. La soupape comporte une chambre de soupape, un corps de soupape, un premier ressort, un dispositif d'actionnement, une première tige, une chambre de détection et un élément de détection de pression. La chambre de soupape présente un trou de soupape connecté au premier passage et au deuxième passage. Le corps de soupape est abrité dans la chambre de soupape pour ouvrir et fermer de façon sélective le trou de soupape. Le premier ressort pousse le corps de soupape dans le sens d'ouverture du trou de soupape. Le dispositif d'actionnement génère une force dans le sens de fermeture du trou de soupape. La première tige transmet la force du dispositif d'actionnement au corps de soupape. La chambre de détection est définie indépendamment de la chambre de soupape pour recevoir du fluide depuis l'extérieur de la soupape de commande. L'élément de détection de pression est situé dans la chambre de détection et sert à détecter la pression dans la chambre de détection. La deuxième tige transmet la pression détectée par l'élément de détection de pression au corps de soupape. La soupape comporte en outre des moyens permettant de conserver une orientation prédéterminée de l'élément de détection de pression. Le corps de soupape est déplacé en fonction de la pression de fluide détectée par l'élément de détection de pression, de la force du premier ressort et de la force du dispositif d'actionnement.

Selon certaines caractéristiques, la soupape comprend - un boîtier de soupape - un capuchon fixé au bottier de soupape ; la chambre de détection étant définie entre le bottier de soupape et le capuchon, la chambre de détection étant limitée par une première paroi qui fait partie du bottier de soupape et par une deuxième paroi qui fait partie du capuchon.

L'élément de détection de pression comprend un premier butoir ayant une saillie, le premier butoir étant situé à proximité de la première paroi de l'élément de détection un deuxième butoir ayant une saillie qui se trouve en face du premier butoir un couvercle recouvrant la partie supérieure du deuxième butoir et situé à proximité de la deuxième paroi de la chambre de détection un soufflet attaché au premier butoir et au couvercle de façon à entourer la saillie du premier butoir et le deuxième butoir un deuxième ressort permettant de pousser le premier butoir et le deuxième butoir à l'opposé l'un de l'autre, la force du deuxième ressort agissant dans un sens opposé à celui dans lequel agit la force de pression du fluide dans la chambre de détection les moyens permettant de conserver l'orientation comportant un troisième ressort permettant de pousser l'élément de détection de pression vers la première paroi de la chambre de détection.

Les moyens permettant de conserver l'orientation comportent un évidement formé dans la première paroi de la chambre de détection, l'évidement comportant un fond et une paroi latérale, le diamètre de la paroi latérale décroissant à mesure qu'on se rapproche du fond.

Le dispositif d'actionnement comprend un noyau en fer fixé au boîtier de soupape ; un boîtier de bobine fixé au noyau fixe une bobine de solénoïde située dans le boîtier de bobine de façon à entourer le noyau fixe, l'excitation de la bobine de solénoïde produisant une force électromagnétique dans la bobine de solénoïde un noyau en fer mobile logé de façon à pouvoir bouger dans le boîtier de bobine, la force électromagnétique faisant bouger le noyau mobile vers le noyau fixe, le mouvement du noyau mobile étant transmis au corps de soupape par le biais de la première tige ; et un quatrième ressort permettant de pousser le noyau mobile dans un sens permettant un engagement avec la première tige.

La première tige est supportée, de façon à pouvoir se déplacer, par le noyau fixe, la deuxième tige étant supportée, de façon à pouvoir se déplacer, par le boîtier de soupape.

La première tige et la deuxième tige sont situées sensiblement sur le même axe.

La deuxième tige est formée en une seule pièce avec le corps de soupape.

La deuxième tige comporte une partie à petit diamètre entrant en contact avec le corps de soupape et une partie à grand diamètre couplée à une base de l'élément de détection de pression.

La base de l'élément de détection de pression comporte un trou de guidage s'étendant le long de l'axe de la deuxième tige, la partie à grand diamètre de la deuxième tige étant insérée, de façon à pouvoir se déplacer, dans le trou de guidage.

La deuxième tige est fixée à la base de l'élément de détection de pression.

La force de poussée du quatrième ressort est inférieure à la force de poussée du premier ressort.

L'élément de détection de pression se contracte au fur et à meure que la pression dans la chambre de détection augmente, le couvercle étant situé dans l'évidement lorsque l'élément de détection de pression se contracte à son degré de contraction maximum.

La soupape de commande est montée dans un compresseur qui comprend : un carter comportant une chambre d'aspiration, une chambre de refoulement et une chambre de bielle un arbre rotatif supporté par le boîtier un rotor tournant de façon solidaire avec l'arbre rotatif dans la chambre de bielle un plateau-came supporté de façon à pouvoir basculer sur l'arbre rotatif dans la chambre de bielle un mécanisme de charnière permettant de coupler le rotor au plateau-came un alésage cylindrique défini dans le boîtier, un piston logé de façon à effectuer un mouvement de va-et-vient dans l'alésage cylindrique, la rotation de l'arbre rotatif étant convertie en un mouvement de va-et-vient du piston par le rotor, le mécanisme de charnière et le plateau-came, le mouvement de va-et-vient du piston soutirant du réfrigérant dans l'alésage cylindrique par le biais de la chambre d'aspiration, le réfrigérant étant comprimé dans l'alésage cylindrique et étant refoulé dans la chambre de refoulement, le compresseur comprenant en outre un passage d'aspiration défini dans le boîtier de façon à introduire du réfrigérant provenant de l'extérieur dans la chambre d'aspiration un obturateur se déplaçant en fonction de l'inclinaison du plateau-came de façon à ouvrir et fermer le passage d'aspiration un passage d'alimentation reliant la chambre de bielle à la chambre de refoulement la soupape de commande ouvrant et fermant le passage d'alimentation.

L'invention se rapporte également à une soupape de commande comprenant une chambre de soupape ayant un trou de soupape connecté au premier passage et au deuxième passage un corps de soupape logé dans la chambre de soupape afin d'ouvrir et fermer de façon sélective le trou de soupape une chambre de détection définie indépendamment de la chambre de soupape afin de recevoir du fluide de l'extérieur de la soupape de commande un élément de détection de pression situé dans la chambre de détection permettant de détecter la pression dans la chambre de détection une deuxième tige permettant de transmettre la pression détectée par l'élément de détection de pression au corps de soupape ; et des moyens permettant de conserver une orientation prédéterminée de l'élément de détection de pression, le corps de soupape étant déplacé en fonction de la pression de fluide détectée par l'élément de détection de pression, de la force du premier ressort et de la force du dispositif d'actionnement.

Selon certaines caractéristiques, la soupape comprend : un boîtier de soupape ; un capuchon fixé au boîtier de soupape la chambre de détection de pression étant définie entre le boîtier de soupape et le capuchon, la chambre de détection est limitée par une première paroi qui fait partie du boîtier de soupape et par une deuxième paroi qui fait partie du capuchon.

L'élément de détection de pression comprend un premier butoir ayant une saillie, le premier butoir étant situé à proximité de la première paroi de l'élément de détection un deuxième butoir ayant une saillie qui se trouve en face du premier butoir un couvercle recouvrant la partie supérieure du deuxième butoir et situé à proximité de la deuxième paroi de la chambre de détection ; un soufflet attaché au premier butoir et au couvercle de façon à entourer la saillie du premier butoir et le deuxième butoir un deuxième ressort permettant de pousser le premier butoir et le deuxième butoir à l'opposé l'un de l'autre, la force du deuxième ressort agissant dans un sens opposé à celui dans lequel agit la force de pression du fluide dans la chambre de détection ; et les moyens permettant de conserver l'orientation comportant un troisième ressort permettant de pousser l'élément de détection de pression vers la première paroi de la chambre de détection.

Les moyens permettant de conserver l'orientation comportent un évidement formé dans la première paroi de la chambre de détection,e l'évidement comportant un fond et une paroi latérale, le diamètre de la paroi latérale décroissant à mesure qu'on se rapproche du fond.

L'élément de détection de pression comporte un trou de guidage s'étendant le long de l'axe de la deuxième tige, la partie de grand diamètre de la deuxième tige étant insérée de façon à pouvoir bouger dans le trou de guidage.

L'élément de détection de pression se contracte au fur et à meure que la pression dans la chambre de détection augmente, le couvercle étant situé dans l'évidement lorsque l'élément de détection de pression se contracte à son degré de contraction maximum.

La soupape comprend un premier ressort permettant de pousser le corps de soupape dans le sens d'ouverture du trou de soupape un dispositif d'actionnement permettant de générer une force dans le sens de fermeture du trou de soupape ; et une première tige permettant de transmettre la force du dispositif d'actionnement au corps de soupape.

Le dispositif d'actionnement comprend un noyau en fer fixé au boîtier de soupape un boîtier de bobine fixé au noyau fixe une bobine de solénoïde située dans le boîtier de bobine de façon à entourer le noyau fixe, l'excitation de la bobine de solénoïde produisant une force électromagnétique dans la bobine de solénoïde ; et un noyau en fer mobile logé de façon à pouvoir bouger dans le boîtier de bobine, la force électromagnétique faisant bouger le noyau mobile vers le noyau fixe, le mouvement du noyau mobile étant transmis au corps de soupape par le biais de la première tige.

La première tige est supportée de façon à pouvoir bouger par le noyau fixe, la deuxième tige étant supportée de façon à pouvoir bouger par le boîtier de soupape.

La première tige et la deuxième tige sont situées sensiblement sur le même axe.

La deuxième tige est formée en une seule pièce avec le corps de soupape.

La deuxième tige est fixée à l'élément de détection de pression.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, prise conjointement avec les dessins joints, qui illustrent à titre d'exemple des modes de réalisation de l'invention la figure 1 est une vue en coupe illustrant une soupape électromagnétique selon un premier mode de réalisation de la présente invention la figure 2 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 1 représentant un élément de détection de pression contracté la figure 3 est une vue en coupe illustrant un compresseur à déplacement variable de type sans embrayage ayant la soupape électromagnétique de la figure 1 la figure 4 est une vue en coupe partielle agrandie illustrant le compresseur de la figure 3 lorsque l'inclinaison du plateau oscillant est maximale ; la figure 5 est une vue en coupe partielle agrandie illustrant le compresseur de la figure 3 lorsque l'inclinaison du plateau oscillant est minimale ; la figure 6 est une vue en coupe illustrant une soupape électromagnétique selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 7 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 6 représentant une position différente de l'élément de détection de pression.

Une soupape de commande de déplacement selon un mode de réalisation de la présente invention va être décrite en référence aux figures 1 à 5. La soupape est utilisée dans un compresseur à déplacement variable de type sans embrayage.

D'abord, le compresseur va être décrit en référence à la figure 3.

Un boîtier avant 12 est fixé à la face d'extrémité avant d'un bloc de culasse 11. Un boîtier arrière 13 est fixé à la face d'extrémité arrière du bloc de culasse 11 ayant un plateau de soupape 14. Une chambre de bielle 15 est définie par les parois internes du boîtier avant 12 et la face d'extrémité avant du bloc de culasse 11. Un arbre d'entraînement 16 est supporté, de façon à pouvoir tourner, dans le boîtier avant 12 et le bloc de culasse 11 et s'étend à travers la chambre de bielle 15.

Le boîtier avant 12 présente une paroi cylindrique s'étendant vers l'avant. L'extrémité avant de l'arbre d'entraînement 16 est située dans la paroi cylindrique et est fixée à une poulie 17. La poulie 17 est supportée, de façon à pouvoir tourner, par la paroi cylindrique ayant un palier angulaire 19. La poulie 17 est directement couplée à une source d'entraînement externe, ou à un moteur de véhicule (non représenté) par une courroie 18. Le palier angulaire 19 transfère des charges radiales et de poussée qui agissent sur la poulie 17 du boîtier avant 12.

Un joint à lèvre 20 est situé entre l'arbre d'entraînement 16 et le boîtier avant 12 pour rendre étanche la chambre de bielle 15. C'est-à-dire que le joint à lèvre 20 empêche le gaz réfrigérant contenu dans la chambre de bielle 15 de fuir vers l'extérieur.

Un plateau d'assemblage 21 est fixé à l'arbre d'entraînement 16 dans la chambre de bielle 15. Un plateau oscillant 22 est supporté par l'arbre d'entraînement 16 dans la chambre de bielle 15 de façon à coulisser le long de et basculer par rapport à l'axe de l'arbre 16. Le plateau oscillant 22 sert de plateau-came. Une paire de broches de guidage 23 présente une bille de guidage au niveau de son extrémité distale. Le plateau d'assemblage 21 présente un bras de support 24. Une paire de trous de guidage 25 est formée dans le bras de support 24. Chaque broche de guidage 23 est fixée, pour coulisser, dans le trou de guidage 25 correspondant. La coopération du bras 24 et des broches de guidage 23 permet au plateau oscillant 22 de tourner de manière solidaire avec l'arbre 16. La coopération guide également le basculement du plateau oscillant 22 le long de l'axe de l'arbre 16.

Au fur et à mesure que le centre du plateau oscillant 22 se déplace en direction du bloc de culasse 11, l'inclinaison du plateau oscillant 22 diminue. Un ressort 26 s'étend entre le plateau d'assemblage 21 et le plateau oscillant 22. Le ressort 26 pousse le plateau oscillant 22 dans le sens qui réduit l'inclinaison du plateau oscillant 22. Le plateau d'assemblage 21 présente une saillie 21a sur sa face d'extrémité arrière. Le fait que le plateau oscillant 22 bute contre la saillie 21a limite l'inclinaison maximale du plateau oscillant 22.

Comme le montrent les figures 3 à 5, le bloc de culasse 11 présente une chambre à obturateur 27 au niveau de sa partie centrale. La chambre à obturateur 27 s'étend le long de l'axe de l'arbre d'entraînement 16. Un obturateur en forme de coupelle 28 est abrité, pour coulisser, dans la chambre à obturateur 27. L'obturateur 28 présente une partie à grand diamètre 28a et une partie à petit diamètre 28b. Un ressort 29 est situé entre une marche 27a formée dans la chambre à obturateur 27 et une marche, ou un épaulement, qui est formée entre la partie à grand diamètre 28a et la partie à petit diamètre 28b. Le ressort à boudin 29 pousse l'obturateur 28 dans un sens qui ouvre un passage d'aspiration 32. Le ressort 29 pousse l'obturateur 28 en direction du plateau oscillant 22.

L'extrémité arrière de l'arbre d'entraînement 16 est insérée dans l'obturateur 28. Un palier radial 30 est fixé sur la paroi interne de la partie à grand diamètre 28a grâce à un jonc à ergots 31. L'extrémité arrière de l'arbre d'entraînement 16 est supporté, pour coulisser, par la paroi interne de la chambre à obturateur 27, le palier radial 30 et l'obturateur 28 étant situés entre les deux.

Le passage d'aspiration 32 est défini au centre du boîtier arrière 13 et du plateau de soupape 14. L'axe du passage 32 est aligné avec l'axe de l'arbre d'entraînement 16. Le passage d'aspiration 32 communique avec la chambre à obturateur 27. Une surface de positionnement 33 est formée sur le plateau de soupape 14 autour de l'ouverture intérieure du passage d'aspiration 32. L'extrémité arrière de la partie à petit diamètre de l'obturateur 28b bute contre la surface de positionnement 33. Le fait que l'obturateur bute contre la surface de positionnement limite le déplacement vers l'arrière de l'obturateur 28.

Un palier de poussée 34 est supporté par l'arbre d'entraînement 16 et est situé entre le plateau oscillant 22 et l'obturateur 28. Le palier de poussée 34 coulisse le long de l'axe de l'arbre d'entraînement 16. La force du ressort 29 maintient constamment le palier de poussée 34 entre le plateau oscillant 22 et la partie à grand diamètre 28a de l'obturateur 28.

Lorsque le plateau oscillant 22 s'incline vers l'obturateur 28, le mouvement du plateau oscillant 22 est transmis à l'obturateur 28 par le biais du palier de poussée 34. Par conséquent, l'obturateur 28 se déplace vers la surface de positionnement 33 tandis qu'il entre en contact avec le ressort 29. En conséquence, l'obturateur 28 entre en contact avec la surface de positionnement 33. Le palier de poussée 34 empêche la rotation du plateau oscillant 22 d'être transmise à l'obturateur 28.

Comme le montre la figure 3, le bloc de culasse 11 présente des alésages cylindriques Ila qui s'étendent à travers celui-ci. Chaque alésage cylindrique îla loge un piston à une seule tête 35. Le mouvement rotatif du plateau oscillant 22 est transmis à chaque piston 35 par l'intermédiaire d'une paire de patins 36 et est converti en un mouvement de va-et-vient linéaire du piston 35 dans l'alésage cylindrique îla associé.

Une chambre d'aspiration annulaire 37 et une chambre de refoulement annulaire 38 sont définies dans le boîtier arrière 13. Le plateau de soupape 14 présente des orifices d'aspiration 39 et des orifices de refoulement 40. Le plateau de soupape 14 présente également des volets de soupape d'aspiration 41 et des volet de soupape de refoulement 42. Chaque volet de soupape d'aspiration 41 correspond à l'un des orifices d'aspiration 39 et chaque volet de soupape de refoulement 42 correspond à l'un des orifices de refoulement 40. Au fur et à mesure que chaque piston 35 se déplace entre le point mort haut et le point mort bas dans l'alésage cylindrique 11a associé, le gaz réfrigérant contenu dans la chambre d'aspiration 37 pénètre dans l'alésage cylindrique lla par l'intermédiaire de l'orifice d'aspiration 39 associé tout en faisant fléchir le volet de soupape 41 associé vers une position ouverte.

Au fur et à mesure que chaque piston 35 se déplace entre le point mort bas et le point mort haut dans l'alésage cylindrique îîa associé, le gaz contenu dans les alésages cylindriques îîa est comprimé jusqu'à une pression prédéterminée. Le gaz est ensuite refoulé vers la chambre de refoulement 38 par l'intermédiaire de l'orifice de refoulement 40 associé tout en faisant fléchir le volet de soupape 42 associé vers une position ouverte. Le degré d'ouverture de chaque volet de soupape de refoulement 42 est défini par le contact entre le volet de soupape 42 et le dispositif d'arrêt associé 43.

La compression du gaz dans les alésages cylindriques îîa génère une force de réaction. La force de réaction est transmise au plateau d'assemblage 21 par l'intermédiaire des pistons 35, des patins 36, du plateau oscillant 22 et des broches de guidage 23. Un palier de poussée 44, qui est situé entre le boîtier avant 12 et le plateau d'assemblage 21, achemine la force de réaction transmise au plateau d'assemblage 21.

Comme le montrent les figures 3 à 5, la chambre d'aspiration 37 est connectée à la chambre à obturateur 27 grâce à un trou 45. Lorsqu'il entre en contact avec la surface de positionnement 33, l'obturateur 28 ferme l'ouverture avant du passage d'aspiration 32, ce qui déconnecte le trou 45 et le passage d'aspiration 32.

L'arbre d'entraînement 16 présente un passage axial 46. Le passage 46 présente un orifice d'entrée 46a et un orifice de sortie 46b. L'orifice d'entrée 46a s'ouvre sur la chambre de bielle 15 à proximité du joint à livre 20 et l'orifice de sortie 46b s'ouvre sur l'intérieur de l'obturateur 28. L'intérieur de l'obturateur 28 est connecté à la chambre à obturateur 27 grâce à un trou de libération de pression 47, qui est formé dans la paroi de l'obturateur près de l'extrémité arrière de l'obturateur 28.

La chambre de refoulement 38 est connectée à la chambre de bielle 15 grâce à un passage d'alimentation 48. Le passage d'alimentation 48 est régulé par une soupape de commande de déplacement 49, qui est abritée dans le boîtier arrière 13.

La soupape de commande 49 est connectée au passage d'aspiration 32 grâce à un passage d'introduction de pression 50. Le passage 50 introduit la pression d'aspiration Ps dans la soupape de commande 49 à partir du passage d'aspiration 32.

Un orifice de sortie 51 est formé dans le bloc de culasse 11 et communique avec la chambre de refoulement 38.

L'orifice de sortie 51 est connecté au passage d'aspiration 32, qui introduit du gaz réfrigérant dans la chambre d'aspiration 37, par le biais du circuit réfrigérant externe 52. L'orifice de sortie 51 refoule du gaz réfrigérant contenu dans la chambre de refoulement 38 dans un circuit réfrigérant externe 52. Le circuit réfrigérant 52 comporte un condenseur 53, une soupape de détente 54 et un évaporateur 55.

Un détecteur de température 56 est situé à proximité de l'évaporateur 55. Le détecteur de température 56 détecte la température de l'évaporateur 55 et émet des signaux qui sont liés à la température détectée envoyée à un ordinateur 57. L'ordinateur 57 est également connecté à un dispositif de réglage de la température 58, un détecteur de température dans l'habitacle 58a et un commutateur de mise en marche du conditionneur d'air 59. Un passager détermine une température souhaitée dans l'habitacle grâce à un système de réglage de la température 58.

L'ordinateur 57 reçoit différentes informations comprenant, par exemple, une température cible déterminée par le dispositif de réglage de la température 58, la température détectée par le détecteur de température 56, la température de l'habitacle détectée par le détecteur de température 58a, un signal MARCHE/ARRET provenant du commutateur de mise en marche 59, la température extérieure et la vitesse du moteur. En se fondant sur ces informations, l'ordinateur 57 calcule la valeur d'un courant fourni à un dispositif d'actionnement électromagnétique 60 de la soupape de commande de déplacement 49 et transmet la valeur du courant calculée à un dispositif d'entraînement 62. Le dispositif d'entraînement 62 envoie un courant ayant la valeur calculée à une bobine de solénoïde 61 pour actionner le dispositif d'actionnement 60.

La soupape électromagnétique 49 va maintenant être décrite.

Comme le montrent les figures 1 à 5, la soupape de commande 49 comporte un boîtier 63 et le dispositif d'actionnement électromagnétique 60. Le boîtier 63 et le dispositif d'actionnement électromagnétique 60 sont fixés l'un à l'autre au niveau du centre de la soupape 49. Une chambre de soupape 65 est dé

Le dispositif d'actionnement 60 comporte un carter cylindrique 68 ayant une extrémité fermée. Un noyau en fer fixe 69 est ajusté sur l'ouverture supérieure du carter 68.

Le carter 68 loge un plongeur en fer cylindrique 70 qui coulisse par rapport au carter 68. Le plongeur 70 présente l'extrémité supérieure fermée. Un ressort subordonné 71 s'étend entre le plongeur 70 et le fond du carter 68. La force de poussée du ressort 71 est inférieure à celle du ressort 67.

Le noyau fixe 69 présente un premier trou de guidage 72 qui s'étend entre l'intérieur du carter 68 et la chambre de soupape 65. Une première tige, ou tige de solénoïde 73, est formée en une seule pièce avec le corps de soupape 64 et fait saillie vers le bas à partir du fond du corps de soupape 64. La tige 73 s'étend à travers le et coulisse par rapport au trou de guidage 72. Les forces résultantes des ressorts 67 et 71 font entrer l'extrémité inférieure de la tige 73 en contact permanent avec le plongeur 70. En d'autres termes, le corps de soupape 64 se déplace de manière solidaire avec le plongeur 70, la tige 73 se trouvant entre les deux.

La bobine de solénoïde 61 est située autour du noyau fixe 69 et du plongeur 70. Le dispositif d'entraînement 62 fournit à la bobine 61 un courant ayant une valeur calculée par l'ordinateur 57.

Une chambre de détection de pression 74 est définie dans la partie supérieure du boîtier 63. La chambre de détection 74 est connectée au passage d'aspiration 32 par le biais d'un orifice d'introduction de pression 74a et le passage d'introduction de pression 50. Un élément de détection de pression 75 est logé dans la chambre de détection 74.

L'élément de détection 75 présente une base 75a située au niveau de l'extrémité inférieure. Un connecteur en forme de coupelle 78 est fixé à la base 75a.

Un deuxième trou de guidage 76 est formé dans le boîtier 63 afin de relier la chambre de détection 74 à la chambre de soupape 65. Le deuxième trou de guidage 76 abrite, de façon coulissante, une deuxième tige, ou bien une tige de détection de pression 77. L'extrémité supérieure de la tige de détection 77 est insérée, de façon à coulisser, dans le connecteur 78. La tige 77 couple l'élément de détection 75 et le corps de soupape 64 de telle sorte que la distance entre l'élément de détection 75 et le corps de soupape 64 soit variable. La tige 62 présente une partie à petit diamètre, qui s'étend à travers le trou de soupape 66.

L'espace intermédiaire entre la partie à petit diamètre et le trou de soupape 66 permet la circulation du gaz réfrigérant.

Un troisième orifice 79 est formé dans le boîtier 63 entre la chambre de soupape 65 et la chambre de détection de pression 74. L'orifice 79 s'étend et fait intersection avec le trou de soupape 66 et est connecté à la chambre de bielle 15 par le biais du passage d'alimentation 48. Ainsi, l'orifice de chambre de soupape 65a, la chambre de soupape 65, le trou de soupape 66 et l'orifice 79 constituent une partie du passage d'alimentation 48.

L'élément de détection de pression 75 comporte en outre un soufflet 75b et un couvercle de métal mince 75c. Le couvercle 75c est formé en comprimant une plaque métallique et présente une forme cylindrique ayant une extrémité supérieure fermée. La base 75a est fixée à l'extrémité inférieure du soufflet 75b. Le couvercle 75c est fixé à l'extrémité supérieure du soufflet. L'intérieur de l'élément de détection 75 est rendu étanche grâce à la base 75a et le couvercle 75c.

Deux butées 80 se font face dans l'élément de détection 75.

Chaque butée 80 présente une forme en T, en coupe, et comporte une bride 80a. La butée supérieure 80 entre en contact avec le couvercle 75c et la butée inférieure 80 est formée en une seule pièce avec la base 75a. Le couvercle 75c recouvre la partie supérieure de la butée supérieure 80. Comme le montre la figure 2, le fait que les butés 80 butent contre le couvercle 75c limite l'effondrement de l'élément de détection 75. Un ressort 81 s'étend entre les brides 80a des butés 80. Le ressort 81 pousse les butés 80 à l'opposé l'une de l'autre, ou bien dans le sens de dilatation de l'élément de détection 75.

Le boîtier 63 comporte un corps de boîtier 82 et un capuchon 83. L'extrémité inférieure du corps de boîtier 82 est couplée au dispositif d'actionnement 60. Une paroi cylindrique 82a s'étend à partir du haut du corps de boîtier 82. La paroi 82a présente un évidement 82b.

Le capuchon 83 est formé en comprimant une plaque métallique et est ajusté sur la circonférence de la paroi cylindrique 82a. La position initiale de l'élément de détection 75 dans le sens axial est déterminée par la position du capuchon 83 par rapport au corps de boîtier 82.

De plus, le capuchon 83 et le corps de boîtier 82 définissent la chambre de détection de pression 74 entre eux.

Le capuchon 83 comporte un cylindre 83a et un évidement 83b. Il existe un espace entre la circonférence de l'élément de détection 75 et la paroi interne du cylindre 83a. L'évidement 83b reçoit le couvercle 75c de l'élément de détection 75.

Un ressort de compression 84 s'étend entre la base 75a de l'élément de détection 75 et l'évidement 82b du corps de boîtier 82. Le ressort 84 pousse l'élément de détection 75 vers une surface de fond 83c du capuchon 83. Par conséquent, l'axe de l'élément de détection 75 est généralement maintenu aligné avec l'axe de la tige de détection 77.

L'évidement 83b présente une paroi latérale 85. La paroi 85 est conique de sorte qu'elle rétrécit la surface de fond 83c et sert de guide. Un premier espace 86 entre la surface interne de la paroi conique 85 et la surface externe du couvercle 75c est inférieur (dans le sens radial) à un deuxième espace 87 entre la surface interne du cylindre 83a et la surface externe du soufflet 75b.

La position du capuchon 83 par rapport au corps de boîtier 82 est déterminée de telle sorte que l'extrémité supérieure du couvercle 75c se trouve toujours au-dessus d'une marche 90, qui est formée au niveau de l'extrémité inférieure de la paroi conique 85. Lorsque la tige de détection 77 est le plus près du dispositif d'actionnement 60 et que l'élément de détection 75 est le plus contracté, le couvercle 75c est déplacé jusqu'à la distance maximale de la surface de fond 83c si l'élément de détection suit le mouvement de la tige 77 vers le dispositif d'actionnement 60 en s'opposant à la force du ressort 84. Toutefois, même si le couvercle 75c se trouve à la distance maximale de la surface de fond 83c, l'extrémité supérieure du couvercle 75c se trouve au dessus de la marche 90.

Le fonctionnement de la soupape électromagnétique 49 et du compresseur ayant la soupape 49 va maintenant être décrit.

Lorsque le commutateur de mise en marche du conditionneur d'air 59 est en marche, si la température détectée par le détecteur de température de l'habitacle 58a est supérieure à une température cible déterminée par le dispositif de réglage de la température 58, l'ordinateur 57 ordonne au dispositif d'entraînement 62 d'exciter le dispositif d'actionnement 60. En conséquence, le dispositif d'entraînement 62 actionne la bobine de solénoïde 82 grâce à un courant électrique ayant une intensité fondée sur la différence entre la température dans l'habitacle et la température cible. Ceci produit une force d'attraction magnétique entre le noyau fixe 69 et le plongeur 70 selon l'intensité du courant. La force d'attraction est transmise au corps de soupape 64 grâce à la tige de solénoïde 73 et pousse ainsi le corps de soupape 64 en s'opposant à la force du ressort 67 dans le sens de fermeture du trou de soupape 66.

Par ailleurs, la longueur de l'élément de détection 75 varie en fonction de la pression d'aspiration Ps qui est introduite dans la chambre de détection de pression 74 par l'intermédiaire du passage d'introduction de pression 50.

Lorsque la bobine 61 est excitée, le plongeur 70 se déplace vers le haut, grâce à la force d'attraction entre le noyau fixe 69 et le plongeur 70. Le plongeur 70 déplace la tige de solénoïde 73 et le corps de soupape 64 à distance du dispositif d'actionnement 60. La tige de détection 77 est déplacée vers l'élément de détection 75, en conséquence.

Lorsque l'extrémité supérieure de la tige 77 entre en contact avec le haut du connecteur 78, l'élément de détection 75 est maintenu entre la tige 77 et la surface de fond 83c du capuchon 83. Les variations de longueur de l'élément de détection 75 sont transmises au corps de soupape 64 par la tige 77. La zone d'ouverture de la soupape 49 est déterminée par la position d'équilibre du corps 64 qui est affectée par la force du dispositif d'actionnement 60, le force de l'élément de détection 75 et la force du ressort 67.

Lorsque la charge de refroidissement est importante, la température dans l'habitacle détectée par le détecteur 58a est supérieure à une température cible déterminée par le dispositif de réglage de température 58. L'ordinateur 57 ordonne au dispositif d'entraînement 62 d'augmenter l'intensité du courant envoyé à la bobine 61 au fur et à mesure que la température de l'habitacle augmente. Une intensité de courant supérieure augmente la force d'attraction entre le noyau fixe 69 et le plongeur 70, ce qui augmente la force obtenue qui fait en sorte que le corps de soupape 64 ferme le trou de soupape 66.

Par conséquent, le degré d'ouverture de la soupape 49 est réduit. Un degré d'ouverture inférieur de la soupape 49 représente un flux de gaz réfrigérant réduit entre la chambre de refoulement 38 et la chambre de bielle 15 par l'intermédiaire du passage d'alimentation 48. Le gaz réfrigérant contenu dans la chambre de bielle 15 circule dans la chambre d'aspiration 37 par l'intermédiaire du passage axial 46, de l'intérieur de l'obturateur 28, du trou de libération de pression 47, de la chambre à obturateur 27 et du trou 45. Ceci abaisse la pression Pc dans la chambre de bielle 15.

En outre, lorsque la charge de refroidissement est importante, la température de l'évaporateur 55 est élevée et la pression du gaz réfrigérant qui retourne dans la chambre d'aspiration 37 est importante. Par conséquent, la différence de pression entre la chambre de bielle 15 et les alésages cylindriques lia est faible. Une différence de pression inférieure entre la chambre de bielle 15 et les alésages cylindriques ila accroît l'inclinaison du plateau oscillant 22, ce qui accroît la quantité de gaz réfrigérant soutiré dans l'alésage cylindrique lla depuis la chambre d'aspiration 37. Le compresseur fonctionne alors à une pression d'aspiration Ps inférieure.

Lorsque la soupape 49 ferme complètement le trou de soupape 66, il n'y a pas de gaz qui circule dans le passage d'alimentation 48. Dans cet état, le gaz réfrigérant sous haute pression contenu dans la chambre de refoulement 38 n'est pas fourni à la chambre de bielle 15. Par conséquent, la pression Pc dans la chambre de bielle 15 devient sensiblement égale à la pression Ps dans la chambre d'aspiration 37. Ceci maximise l'inclinaison du plateau oscillant 22, ce qui fait fonctionner le compresseur au niveau de déplacement maximum. Le fait que le plateau oscillant 22 bute contre la saillie 21a du plateau d'assemblage 21 limite l'inclinaison maximale du plateau oscillant 22.

Lorsque la charge de refroidissement est peu importante, la différence entre la température dans l'habitacle détectée par le détecteur 58a et une température cible déterminée par le dispositif de réglage de la température 58 est faible. Dans cet état, l'ordinateur 57 ordonne au dispositif d'entraînement 62 de réduire l'intensité du courant envoyé à la bobine 61. Une intensité de courant plus faible réduit la force d'attraction entre le noyau fixe 76 et le plongeur 70, et réduit ainsi la force résultante qui déplace le corps de soupape 64 dans le sens de fermeture du trou de soupape 66.

Par conséquent, le degré d'ouverture de la soupape 49 est accru. Un degré d'ouverture plus important de la soupape 49 représente une circulation de gaz réfrigérant accrue entre la chambre de refoulement 38 et la chambre de bielle 15 par l'intermédiaire du passage d'alimentation 48. Par conséquent, la quantité de gaz fourni à la chambre de bielle 15 dépasse la quantité de gaz qui sort de la chambre de bielle 15 en direction de la chambre d'aspiration 37.

Ceci augmente la pression Pc dans la chambre de bielle 15.

En outre, lorsque la charge de refroidissement est peu importante, la température de l'évaporateur 55 est basse et la pression du gaz réfrigérant qui retourne dans le chambre d'aspiration 37 est faible. Par conséquent, la différence de pression entre la chambre de bielle 15 et les alésages cylindriques lla est importante. Une plus grande différence de pression entre la chambre de bielle 15 et les alésages cylindriques îîa réduit l'inclinaison du plateau oscillant 22, ce qui réduit la quantité de gaz réfrigérant soutiré dans l'alésage cylindrique îîa en provenance de la chambre d'aspiration 37. Le compresseur fonctionne ainsi à une pression d'aspiration Ps plus importante.

Au fur et à mesure que la charge de refroidissement approche de zéro, la température de l'évaporateur 55 tombe à une température de formation de givre. Lorsque le détecteur de température 56 détecte une température inférieure ou égale à la température déterminée par le dispositif de réglage de la température 58, l'ordinateur 57 ordonne au dispositif d'entraînement 62 de cesser d'exciter le dispositif d'actionnement 60. Le dispositif d'entraînement 62 arrête alors d'envoyer du courant à la bobine 61. Ceci arrête la force d'attraction magnétique existant entre le noyau fixe 69 et le plongeur 70.

Le corps de soupape 64 est alors déplacé par la force exercée par le ressort 67 vers le bas (comme on peut le voir sur les dessins) en s'opposant à la force du ressort 71. En d'autres termes, le corps de soupape 66 est déplacé dans le sens d'ouverture du trou de soupape 67. Ceci agrandit au maximum la zone d'ouverture entre le corps de soupape 64 et le trou de soupape 66. En conséquence, une plus grande quantité de gaz sous haute pression contenu dans la chambre de refoulement 38 est alimentée vers la chambre de bielle 15 par l'intermédiaire du passage d'alimentation 48. Ceci augmente la pression Pc dans la chambre de bielle 15, ce qui réduit au minimum l'inclinaison du plateau oscillant 22.

Lorsque le commutateur 59 est sur arrêt, l'ordinateur 57 ordonne au dispositif d'entraînement 62 de cesser d'exciter le dispositif d'actionnement 60. En conséquence, l'inclinaison du plateau oscillant 22 est réduite au minimum.

Tel que décrit ci-dessus, la soupape 49 est commandée en fonction de l'intensité du courant fourni à la bobine 61 du dispositif d'actionnement 60. Lorsque l'intensité du courant augmente, la soupape 49 ouvre le trou de soupape 66 avec une pression d'aspiration Ps plus faible. Lorsque l'intensité du courant diminue, d'autre part, la soupape 49 ouvre le trou de soupape 66 avec une pression d'aspiration
Ps plus élevée. De cette manière, la valeur cible de la pression d'aspiration Ps est modifiée en fonction de l'intensité du courant fourni à la bobine 61. L'inclinaison du plateau oscillant 22 est modifiée pour maintenir la pression d'aspiration cible Ps. En conséquence, le déplacement du compresseur est modifié.

De plus, la soupape 49 permet au compresseur de fonctionner au niveau de déplacement minimum à une pression d'aspiration Ps donnée quelconque. Le compresseur, qui est équipé d'une soupape de commande 49 ayant de telles fonctions, commande le niveau de réfrigération du circuit réfrigérant.

Lorsque l'inclinaison du plateau oscillant 22 est minimum, comme l'illustre la figure 5, l'obturateur 28 bute contre la surface de positionnement 33. Le fait que l'obturateur bute contre la surface de positionnement déconnecte le passage d'aspiration 32 de la chambre à obturateur 27, ce qui arrête la circulation du gaz réfrigérant provenant du circuit réfrigérant 52 vers la chambre d'aspiration 37. Le plateau oscillant 22 déplace l'obturateur 28 entre une position fermée pour déconnecter le passage d'aspiration 32 de la chambre à obturateur 27 et une position ouverte pour connecter le passage 32 et la chambre 27.

L'inclinaison minimale du plateau oscillant 22 est légèrement supérieure à zéro degré. Par conséquent, même si l'inclinaison du plateau oscillant 22 est minimale, le gaz réfrigérant contenu dans les alésages cylindriques lîa est refoulé vers la chambre de refoulement 38. Le gaz réfrigérant contenu dans la chambre de refoulement 38 pénètre ensuite dans la chambre de bielle 15 par le biais du passage d'alimentation 48. Le gaz réfrigérant contenu dans la chambre de bielle 15 est soutiré, en retour, dans la chambre d'aspiration 37 par le biais du passage axial 46, de l'intérieur de l'obturateur 28, du trou de libération de pression 47, de la chambre à obturateur 27 et du trou 45. Le gaz contenu dans la chambre d'aspiration 37 est soutiré dans les alésages cylindriques îîa et est à nouveau refoulé vers la chambre de refoulement 38.

C'est-à-dire que, lorsque l'inclinaison du plateau oscillant 22 est minimum, le gaz réfrigérant circule à l'intérieur du compresseur et se déplace dans la chambre de refoulement 38, le passage d'alimentation 48, la chambre de bielle 15, le passage axial 46, l'intérieur de l'obturateur 28, le trou de libération de pression 47, la chambre à obturateur 27, le trou 45, la chambre d'aspiration 37, qui sert de zone de pression d'aspiration, et les alésages cylindriques lla étant donné que les pressions dans la chambre de refoulement 38, la chambre de bielle 15 et la chambre d'aspiration 37 sont différentes. La circulation du gaz réfrigérant permet alors à l'huile contenue dans le gaz de lubrifier les pièces mobiles du compresseur.

Lorsque le commutateur 59 est en position MARCHE et que l'inclinaison du plateau oscillant 22 est minimum, une augmentation de la température de l'habitacle augmente la charge de refroidissement. Dans ce cas, si la température détectée par le détecteur de température de l'habitacle 58a dépasse une température cible déterminée par le dispositif de réglage de température 58, l'ordinateur 57 ordonne au dispositif d'entraînement 62 d'exciter le dispositif d'actionnement 60 en fonction de l'augmentation de la température détectée. Le dispositif d'actionnement 60 ferme le passage d'alimentation 48 avec le corps de soupape 64.

La pression Pc dans la chambre de bielle 15 est libérée dans la chambre d'aspiration 37 par le biais du passage axial 46, de l'intérieur de l'obturateur 28, du trou de libération de la pression 47, de la chambre à obturateur 27 et du trou 45. Ceci réduit la pression Pc. En conséquence, le ressort 29 se dilate à partir de l'état de la figure 5.

C'est-à-dire que le ressort 29 déplace l'obturateur 28 et l'éloigne de la surface de positionnement 33 et augmente l'inclinaison du plateau oscillant 22 par rapport à l'inclinaison minimum.

Au fur et à mesure que l'obturateur 28 est déplacé et s'éloigne de la surface de positionnement 33, la quantité de gaz réfrigérant qui circule du passage d'aspiration 32 à la chambre d'aspiration 37 est progressivement augmentée.

Par conséquent, la quantité de gaz réfrigérant qui pénètre dans les alésages cylindriques Ila, en provenance de la chambre d'aspiration 37, est progressivement augmentée. Le déplacement du compresseur et la pression de refoulement Pd sont progressivement augmentés, en conséquence.

L'augmentation progressive de la pression de refoulement Pd augmente progressivement le couple ce qui permet de faire fonctionner le compresseur. De cette manière, le couple du compresseur varie pas excessivement lorsque le déplacement passe du niveau minimum au niveau maximum. Ceci réduit le choc qui accompagne les fluctuations de couple de la charge.

Si le moteur est arrêté, le compresseur est également arrêté, c'est-à-dire que la rotation du plateau oscillant 22 est arrêtée, et la fourniture du courant à la bobine 61 est arrêtée. Par conséquent, le dispositif d'actionnement 60 n'est plus excité et ouvre le passage d'alimentation 48.

Si le compresseur continue de ne pas fonctionner, les pressions des chambres du compresseur s'équilibrent et le plateau oscillant 22 est maintenu au niveau d'inclinaison minimum par la force du ressort 26. Par conséquent, lorsque le moteur redémarre, le compresseur commence à fonctionner, le plateau oscillant 22 se trouvant à son niveau d'inclinaison minimum. Ceci nécessite un couple minimum. Le choc provoqué par le démarrage du compresseur est ainsi pratiquement éliminé.

Le mode de réalisation des figures 1 à 5 présente les avantages suivants.

Un ressort de compression 84 situé entre la base 75a de l'élément de détection de pression 75 et la paroi interne de la chambre de détection de pression 74. Le ressort 84 comprime l'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 contre la surface de fond 83c du capuchon 83 malgré l'engagement de la tige 77 et de l'élément de détection 75.

Le ressort 84 conserve ainsi l'orientation de l'élément de détection 75, ce qui empêche l'axe de l'élément 75 de basculer par rapport à, ou d'être mal aligné avec, l'axe de la tige 77. Par conséquent, l'élément de détection 75 n'est pas maintenu entre la tige 77 et le plafond 83c, son axe étant incliné par rapport à l'axe de la tige 77. Ainsi, la force de poussée exercée par l'élément de détection 75 ne fluctue pas de façon significative et est transmise avec précision au corps de soupape 64. Ceci permet à la soupape 49 de commander avec précision l'ouverture du passage d'alimentation 48.

L'élément de détection 75 peut être provisoirement séparé de la surface de fond 83c lorsqu'une vibration ayant une certaine fréquence un certain sens est transmise à la soupape 49. La vibration peut également faire légèrement basculer l'élément de détection 75 par rapport à la tige 77. Toutefois, l'évidement 83b présente une paroi conique 85. Lorsqu'elle est déplacée vers la surface de fond 83c, l'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 est guidée par la paroi 85. Ceci réaligne automatiquement l'extrémité supérieure et supprime le basculement provisoire de l'élément de détection 75.

En outre, l'extrémité supérieure du couvercle 75c est toujours maintenue au-dessus de la marche 90 par la force du ressort 84. En d'autres termes, l'élément de détection 75 est toujours engagé avec l'évidement 83c. Cet engagement empêche effectivement le basculement de l'axe de l'élément de detection. Par conséquent, l'orientation de l'élément de détection 75 est conservée, même si la force de poussée du ressort 84 est relativement peu importante. Plus particulièrement, la force de poussée du ressort 84 suffit si la force de poussée permet de conserver l'engagement de l'élément de détection 75 et de l'évidement 83b. En conséquence, la sensibilité de l'élément de détection 75 aux changements de pression dans la chambre de détection 74 est en outre accrue.

Le premier espace 86 entre le couvercle 75c et le guide 85 est plus petit que le deuxième espace entre le soufflet 75b et le cylindre 83a (dans le sens radial). Par conséquent, lorsque l'élément de détection 75 est incliné, le couvercle 75c entre en contact avec la paroi 85 avant que le soufflet 75b entre en contact avec le cylindre 83a. En d'autres termes, le soufflet 75a est toujours maintenu à distance du cylindre 83a et ne s'use pas. Ceci accroît la durée de vie de l'élément de détection 75, ce qui accroît la durée de vie de la soupape 49.

L'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 se trouve toujours au-dessus de la marche 90 du capuchon 83.

Ceci empêche l'extrémité supérieure de l'élément 75 de se coller à la marche 90. Ainsi, on évite que l'axe de l'élément 75 soit incliné.

Le couvercle 75c et le capuchon 83 sont tous les deux formés par compression d'une plaque métallique. Le couvercle 75c et le capuchon 83 sont par conséquent fabriqués avec aisance et précision. Ainsi, on empêche que l'élément de détection 75 bascule par rapport à la tige 77.

La soupape 49 est utilisée comme soupape de commande dans une soupape à déplacement variable d'un conditionneur d'air de véhicule. Outre le compresseur, le véhicule possède un certain nombre de sources de vibrations. La soupape 49 vibre donc assez fréquemment. Toutefois, la configuration de la soupape 49 empêche l'élément de détection 75 de basculer par rapport à l'axe de la tige 77 malgré les vibrations et garantit une commande de déplacement précise du compresseur. Par conséquent, la soupape 49 est particulièrement adaptée à un compresseur à déplacement variable d'un véhicule.

La soupape 49 est utilisée dans le compresseur du type sans embrayage, dont l'arbre 16 est toujours couplé au moteur du véhicule. Même si la réfrigération n'est pas nécessaire, le compresseur continue de fonctionner au niveau de déplacement minimum. Lors d'un fonctionnement au niveau de déplacement minimum, la tige 77, la tige de solénoïde 73 et le corps de soupape 64 sont le plus près du dispositif d'actionnement 60. Dans cet état, le dispositif d'actionnement 60 n'applique aucune force sur l'élément de détection 75. Par conséquent, l'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 est facilement séparée de la surface de fond 83c. Toutefois, la soupape 49 empêche l'élément de détection 75 de basculer par rapport à l'axe de la tige 77. Par conséquent, la soupape commande avec précision le déplacement des compresseurs à déplacement variables de type sans embrayage, qui vibrent fréquemment.

Un deuxième mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit en référence aux figures 6 et 7. Les différences par rapport au premier mode de réalisation vont principalement être traitées par la suite. Dans ce mode de réalisation, la configuration permettant d'empêcher l'élément de détection 75 de basculer par rapport à la tige 77 est différente de celle du premier mode de réalisation.

Comme le montre la figure 6, dans une soupape de commande 49 selon le deuxième mode de réalisation, l'extrémité supérieure d'une tige de détection de pression 77 est insérée dans un connecteur 78 attaché à l'élément de détection de pression 75. Le connecteur 78 est serti sur la tige 77, l'axe de la tige 77 étant aligné avec l'axe de l'élément de détection 75.

Un cylindre 89 est fixé sur la circonférence de la paroi cylindrique 82a du corps de boîtier 82. Un couvercle taraudé en forme de coupelle inversée 88 est vissé sur l'ouverture supérieure du cylindre 89. La paroi cylindrique 82a, le cylindre 89 et le cache 88 définissent une chambre de détection de pression 64. Un évidement 88a est formé dans la surface interne du cache 88. L'évidement 88a reçoit un couvercle 75c de l'élément de détection 75. La paroi interne du cylindre constitue une partie à plus grand diamètre de la chambre de détection 74. La paroi latérale 85 de l'évidement 88a constitue une partie à plus petit diamètre de la chambre de détection 74. En outre, la paroi latérale 85 est conique de telle sorte qu'elle se rétrécit en direction d'une surface de fond 88b de l'évidement 88a.

Une marche 90 est formée entre le cache 88 et le cylindre 89. La position du cache 88 est déterminée de telle sorte que l'extrémité supérieure du couvercle 75c reste au-dessus de la marche 90 lorsque l'extrémité supérieure du couvercle 75c est espacée au maximum de la surface de fond 88b, tel qu'illustré sur la figure 7. L'extrémité supérieure du couvercle 75c est éloignée au maximum de la surface de fond 88b lorsque la tige 77 est au plus près du dispositif d'actionnement 60 et que l'élément de détection 75 est le plus contracté.

Outre les avantages du mode de réalisation des figures 1 à 5, le mode de réalisation des figures 6 et 7 présente les avantages suivants.

L'élément de détection 75 est fixé à la tige 77. Par conséquent, le basculement de l'élément de détection 75 par rapport à la tige est empêché simplement en réglant l'orientation de l'élément de détection 75 lors de l'assemblage de l'élément 75 avec la tige 77. Ainsi, la force générée par la dilatation et la contraction de l'élément de détection 75 est entièrement transmise au corps de soupape 64 par le biais de la tige 77. Ceci permet à la soupape de commande 49 de commander avec précision son degré d'ouverture.

Lorsqu'elle est déplacée vers la surface de fond 88b, l'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 est guidée par la paroi conique 85. En outre, l'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 se trouve toujours entre la marche 90 et la surface 88b. Par conséquent, l'extrémité supérieure de l'élément de détection 75 revient automatiquement en une position prédéterminée sans se coller à la marche 90. Ainsi, l'élément 75 n'est pas maintenu entre la marche 90 et la tige 77, son axe étant mal aligné.

Les modes de réalisation illustrés peuvent être modifiés de la manière suivante
Au lieu de former une paroi conique 85, une paroi cylindrique peut être formée dans la capuchon 83 et dans le cache 88 afin de recevoir le couvercle 75c de l'élément de détection 75.

La chambre de détection de pression 74 peut être connectée à la chambre de bielle 15 par le biais de l'orifice d'introduction de pression 74a et du passage d'introduction de pression 50 afin de maintenir la pression Pc dans la chambre de bielle 15 à un niveau sensiblement constant.

L'orifice 79 peut être connecté à la chambre de refoulement 38 par une partie amont du passage d'alimentation 48 afin d'introduire la pression de refoulement Pd dans le trou de soupape 66. De plus, l'orifice de chambre de soupape 65a peut être connecté à la chambre de bielle 15 par la partie aval du passage d'alimentation 48 afin d'introduire la pression Pc de la chambre de bielle dans la chambre de soupape 65.

Les compresseurs des modes de réalisation illustrés peuvent avoir un passage d'évacuation qui connecte la chambre de bielle 15 à la chambre d'aspiration 37, et la soupape de commande 49 peut être située dans le passage d'évacuation.

Dans ce cas, la soupape de commande 49 peut être omise dans le passage d'alimentation 48.

La soupape 49 peut être utilisée dans un compresseur ayant une chambre de commande de pression indépendante de la chambre de bielle 15. Dans ce cas, une extrémité du passage d'alimentation 48 communique avec la chambre de commande de pression. La soupape de commande 49 change la pression de la chambre de commande, ce qui change la différence entre la pression Pc dans la chambre de bielle et la pression dans les alésages cylindriques lîa. Par conséquent, l'inclinaison du plateau oscillant 22 est altérée.

La soupape 49 peut être utilisée dans une machinerie de fluide différente des compresseurs à déplacement variable de type sans embrayage d'un véhicule. Par exemple, la soupape 49 peut être utilisée comme soupape de commande dans un compresseur d'air, une pompe à air ou une pompe hydraulique.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1. Soupape de commande qui commande la circulation de fluide entre un premier passage et un deuxième passage en connectant et en déconnectant de façon sélective le premier passage et le deuxième passage, la soupape étant caractérisée en ce qu'elle comprend : une chambre de soupape (65) ayant un trou de soupape (66) connecté au premier passage (65a) et au deuxième passage (79) ; un corps de soupape (64) abrité dans la chambre de soupape permettant d'ouvrir et fermer de façon sélective le trou de soupape ; un premier ressort (67) permettant de pousser le corps de soupape dans le sens d'ouverture du trou de soupape un dispositif d'actionnement (60) permettant de générer une force dans le sens de fermeture du trou de soupape ; une première tige (73) permettant de transmettre la force du dispositif d'actionnement au corps de soupape ; une chambre de détection de pression (74) définie indépendamment de la chambre de soupape permettant de recevoir du fluide provenant de l'extérieur de la soupape de commande un élément de détection de pression (75) situé dans la chambre de détection (74) permettant de détecter la pression dans la chambre de détection une deuxième tige (77) permettant de transmettre la pression détectée par l'élément de détection de pression au corps de soupape ; et des moyens (84, 83, 80) permettant de conserver une orientation prédéterminée de l'élément de détection de pression, le corps de soupape étant déplacé en fonction de la pression du fluide détectée par l'élément de détection de pression, de la force du premier ressort (67) et de la force du dispositif d'actionnement.

2. Soupape de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un boîtier de soupape (63) ; un capuchon (83) fixé au boîtier de soupape ; la chambre de détection (74) étant définie entre le boîtier de soupape et le capuchon, la chambre de détection étant limitée par une première paroi qui fait partie du boîtier de soupape et par une deuxième paroi qui fait partie du capuchon.

3. Soupape de commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de détection de pression comprend un premier butoir ayant une saillie, le premier butoir étant situé à proximité de la première paroi de l'élément de détection ; un deuxième butoir ayant une saillie qui se trouve en face du premier butoir ; un couvercle (75c) recouvrant la partie supérieure du deuxième butoir et situé à proximité de la deuxième paroi de la chambre de détection ; un soufflet (75) attaché au premier butoir et au couvercle de façon à entourer la saillie du premier butoir et le deuxième butoir ; un deuxième ressort (81) permettant de pousser le premier butoir et le deuxième butoir à l'opposé l'un de l'autre, la force du deuxième ressort agissant dans un sens opposé à celui dans lequel agit la force de pression du fluide dans la chambre de détection ; les moyens permettant de conserver l'orientation (84, 83, 80) comportant un troisième ressort (84) permettant de pousser l'élément de détection de pression vers la première paroi de la chambre de détection.

4. Soupape de commande selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens permettant de conserver l'orientation comportent un évidement formé dans la première paroi de la chambre de détection, l'évidement comportant un fond et une paroi latérale, le diamètre de la paroi latérale décroissant à mesure qu'on se rapproche du fond.

5. Soupape de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement comprend un noyau en fer (69) fixé au boîtier de soupape ; un boîtier de bobine (60) fixé au noyau fixe une bobine de solénoïde (61) située dans le boîtier de bobine de façon à entourer le noyau fixe (69), l'excitation de la bobine de solénoïde produisant une force électromagnétique dans la bobine de solénoïde ; un noyau en fer mobile (70) logé de façon à pouvoir bouger dans le boîtier de bobine, la force électromagnétique faisant bouger le noyau mobile vers le noyau fixe, le mouvement du noyau mobile étant transmis au corps de soupape par le biais de la première tige ; et un quatrième ressort (71) permettant de pousser le noyau mobile dans un sens permettant un engagement avec la première tige (73).

6. Soupape de commande selon la revendication 5, caractérisée en ce que la première tige (73) est supportée, de façon à pouvoir se déplacer, par le noyau fixe, la deuxième tige (77) étant supportée, de façon à pouvoir se déplacer, par le boîtier de soupape (63).

7. Soupape de commande selon la revendication 6, caractérisée en ce que la première tige et la deuxième tige sont situées sensiblement sur le même axe.

8. Soupape de commande selon la revendication 6, caractérisée en ce que la deuxième tige est formée en une seule pièce avec le corps de soupape (64).

9. Soupape de commande selon la revendication 6, caractérisée en ce que la deuxième tige comporte une partie à petit diamètre entrant en contact avec le corps de soupape et une partie à grand diamètre couplée à une base de l'élément de détection de pression.

10. Soupape de commande selon la revendication 9, caractérisée en ce que la base de l'élément de détection de pression comporte un trou de guidage s'étendant le long de l'axe de la deuxième tige, la partie à grand diamètre de la deuxième tige étant insérée, de façon à pouvoir se déplacer, dans le trou de guidage.

11. Soupape de commande selon la revendication 9, caractérisée en ce que la deuxième tige est fixée à la base de l'élément de détection de pression.

12. Soupape de commande selon la revendication 5, caractérisée en ce que la force de poussée du quatrième ressort (71) est inférieure à la force de poussée du premier ressort (67).

13. Soupape de commande selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément de détection de pression se contracte au fur et à meure que la pression dans la chambre de détection augmente, le couvercle étant situé dans l'évidement lorsque l'élément de détection de pression se contracte à son degré de contraction maximum.

14. Soupape de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la soupape de commande est montée dans un compresseure qui comprend un carter comportant une chambre d'aspiration, une chambre de refoulement et une chambre de bielle ; un arbre rotatif supporté par le boîtier ; un rotor tournant de façon solidaire avec l'arbre rotatif dans la chambre de bielle ; un plateau-came supporté de façon à pouvoir basculer sur l'arbre rotatif dans la chambre de bielle ; un mécanisme de charnière permettant de coupler le rotor au plateau-came ; un alésage cylindrique défini dans le boîtier, un piston logé de façon à effectuer un mouvement de va-et-vient dans l'alésage cylindrique, la rotation de l'arbre rotatif étant convertie en un mouvement de va-et-vient du piston par le rotor, le mécanisme de charnière et le plateau-came, le mouvement de va-et-vient du piston soutirant du réfrigérant dans l'alésage cylindrique par le biais de la chambre d'aspiration, le réfrigérant étant comprimé dans l'alésage cylindrique et étant refoulé dans la chambre de refoulement, le compresseur comprenant en outre : un passage d'aspiration défini dans le boîtier de façon à introduire du réfrigérant provenant de l'extérieur dans la chambre d'aspiration ; un obturateur se déplaçant en fonction de l'inclinaison du plateau-came de façon à ouvrir et fermer le passage d'aspiration ; un passage d'alimentation (48) reliant la chambre de bielle à la chambre de refoulement ; la soupape de commande ouvrant et fermant le passage d'alimentation.

15. Soupape de commande qui commande la circulation de fluide entre un premier passage et un deuxième passage en connectant et en déconnectant de façon sélective le premier passage et le deuxième passage, la soupape étant caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de soupape (65) ayant un trou de soupape (66) connecté au premier passage (65a) et au deuxième passage (79) ; un corps de soupape (64) logé dans la chambre de soupape afin d'ouvrir et fermer de façon sélective le trou de soupape une chambre de détection (74) définie indépendamment de la chambre de soupape afin de recevoir du fluide de l'extérieur de la soupape de commande ; un élément de détection de pression (75) situé dans la chambre de détection (74) permettant de détecter la pression dans la chambre de détection ; une deuxième tige (77) permettant de transmettre la pression détectée par l'élément de détection de pression au corps de soupape ; et des moyens (84, 83, 80) permettant de conserver une orientation prédéterminée de l'élément de détection de pression, le corps de soupape étant déplacé en fonction de la pression de fluide détectée par l'élément de détection de pression, de la force du premier ressort (67) et de la force du dispositif d'actionnement.

16. Soupape de commande selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comprend : un boîtier de soupape (63) ; un capuchon (83) fixé au boîtier de soupape ; la chambre de détection de pression (74) étant définie entre le boîtier de soupape et le capuchon, la chambre de détection est limitée par une première paroi qui fait partie du boîtier de soupape et par une deuxième paroi qui fait partie du capuchon.

17. Soupape de commande selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'élément de détection de pression comprend un premier butoir ayant une saillie, le premier butoir étant situé à proximité de la première paroi de l'élément de détection un deuxième butoir ayant une saillie qui se trouve en face du premier butoir ; un couvercle (75c) recouvrant la partie supérieure du deuxième butoir et situé à proximité de la deuxième paroi de la chambre de détection ; un soufflet (75) attaché au premier butoir et au couvercle de façon à entourer la saillie du premier butoir et le deuxième butoir ; un deuxième ressort (81) permettant de pousser le premier butoir et le deuxième butoir à l'opposé l'un de l'autre, la force du deuxième ressort agissant dans un sens opposé à celui dans lequel agit la force de pression du fluide dans la chambre de détection ; et les moyens permettant de conserver l'orientation (84, 83, 80) comportant un troisième ressort (84) permettant de pousser l'élément de détection de pression vers la première paroi de la chambre de détection.

18. Soupape de commande selon la revendication 17, caractérisée en ce que les moyens permettant de conserver l'orientation comportent un évidement formé dans la première paroi de la chambre de détection,e l'évidement comportant un fond et une paroi latérale, le diamètre de la paroi latérale décroissant à mesure qu'on se rapproche du fond.

19. Soupape de commande selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'élément de détection de pression comporte un trou de guidage s'étendant le long de l'axe de la deuxième tige, la partie de grand diamètre de la deuxième tige étant insérée de façon à pouvoir bouger dans le trou de guidage.

20. Soupape de commande selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'élément de détection de pression se contracte au fur et à meure que la pression dans la chambre de détection augmente, le couvercle étant situé dans l'évidement lorsque l'élément de détection de pression se contracte à son degré de contraction maximum.

21. Soupape de commande selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier ressort (67) permettant de pousser le corps de soupape dans le sens d'ouverture du trou de soupape un dispositif d'actionnement (60) permettant de générer une force dans le sens de fermeture du trou de soupape ; et une première tige (73) permettant de transmettre la force du dispositif d'actionnement au corps de soupape.

22. Soupape de commande selon la revendication 21, caractérisée en ce que le dispositif d'actionnement comprend un noyau en fer (69) fixé au boîtier de soupape ; un boîtier de bobine (60) fixé au noyau fixe une bobine de solénoïde (61) située dans le boîtier de bobine de façon & entourer le noyau fixe (69), l'excitation de la bobine de solénoïde produisant une force électromagnétique dans la bobine de solénoïde ; et un noyau en fer mobile (70) logé de façon à pouvoir bouger dans le boîtier de bobine, la force électromagnétique faisant bouger le noyau mobile vers le noyau fixe, le mouvement du noyau mobile étant transmis au corps de soupape par le biais de la première tige.

23. Soupape de commande selon la revendication 22, caractérisée en ce que la première tige (73) est supportée de façon à pouvoir bouger par le noyau fixe, la deuxième tige (77) étant supportée de façon à pouvoir bouger par le boîtier de soupape (63).

24. Soupape de commande selon la revendication 21, caractérisée en ce que la première tige et la deuxième tige sont situées sensiblement sur le même axe.

25. Soupape de commande selon la revendication 21, caractérisée en ce que la deuxième tige est formée en une seule pièce avec le corps de soupape (64).

26. Soupape de commande selon la revendication 15, caractérisée en ce que la deuxième tige est fixée à l'élément de détection de pression.