1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une soupape électromagnétique fermée en absence de courant pour commander un fluide.
Etat de la technique De telles soupapes électromagnétiques (encore appelées électrovannes), fermées en l'absence de courant et servant à commander un fluide, sont connues sous différentes formes de réalisation selon l'état de la technique en particulier, comme soupapes de sortie pour des dispositifs de système ABS-/TCS-/ESP-, équipant des véhicules automobiles. Ces électrovannes ont un organe de soupape relié à l'induit ainsi qu'un noyau polaire. Un élément de rappel est prévu entre le noyau polaire et l'induit. L'organe de soupape libère ou ferme l'orifice traversant au niveau du siège de soupape. Une telle soupape électromagnétique ou électrovanne est par exemple connue sous le document DE 10 2007 031 981 Al. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne une soupape électromagnétique de commande d'un fluide comprenant - un induit, - un noyau polaire avec un entrefer entre l'induit et le noyau polaire, - un organe de soupape relié à l'induit et mobile en commun avec l'induit, - un corps de soupape muni d'un orifice traversant formant un siège de soupape et l'organe de soupape ferme et libère l'orifice traversant du siège de soupape, - un élément de rappel exerçant une force de rappel sur l'organe de soupape pour le rappeler en position fermée, - un élément de ressort installé dans l'entrefer, et - un dispositif de réglage monté sur l'induit et en contact avec l'élément de ressort pour régler la force de ressort de l'élément de ressort. La soupape électromagnétique selon l'invention pour commander un fluide, offre l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique d'intégrer un dispositif de réglage coulissant sur l'induit pour soutenir
2 un élément de ressort supplémentaire et régler ainsi la force développée par l'élément de ressort dans sa coopération avec l'élément de rappel. Cet effet résulte, selon l'invention, des caractéristiques développées ci-dessus. En effet, la soupape électromagnétique de commande d'un fluide, comporte un induit, un noyau polaire et un entrefer entre l'induit et le noyau polaire ainsi qu'un organe de soupape relié à l'induit et mobile avec celui-ci. La soupape électromagnétique comporte en outre un corps de soupape avec un orifice traversant muni d'un siège de soupape que l'organe de soupape libère ou ferme au niveau du siège de io soupape, un ressort de rappel exerçant une force de rappel sur l'organe de soupape pour le rappeler en position fermée, un élément de ressort est prévu dans l'entrefer. Il est également prévu un dispositif de réglage associé à l'induit et en contact avec l'élément de ressort pour régler la force de ressort de cet élément. Le réglage de la force de ressort de 15 l'élément de ressort, permet de s'opposer à l'entrefer axial qui diminue avec l'augmentation exponentielle de la force électromagnétique lors de l'actionnement de la soupape électromagnétique. On améliore ainsi considérablement la possibilité de réglage de la soupape électromagnétique. 20 Suivant un développement préférentiel de l'invention, le dispositif de réglage comporte une bague de réglage périphérique installée dans une rainure annulaire de l'induit. On réalise ainsi un dispositif de réglage simple et économique composé d'un nombre minimum de pièces et nécessitant un temps de montage très court tout 25 en permettant un réglage précis ou calibrage de la soupape électromagnétique. En outre, l'élément de ressort est disponible sous la forme d'un disque de ressort (ressort Belleville) économique. Suivant une caractéristique préférentielle, le dispositif de réglage comporte plusieurs éléments de réglage distincts placés dans les 30 cavités de l'induit. L'appui de l'élément de ressort sur le grand nombre d'éléments de réglage séparés, permet de compenser les tolérances de fabrication ou les écarts dimensionnels du disque à ressort. Cela permet un réglage précis de la force de ressort même si l'on utilise des disques de ressort économiques, réalisés par exemple sous la forme de 35 pièces embouties.
3 Suivant un autre développement avantageux de l'invention, les dégagements sont réalisés sous la forme de rainures longitudinales dans l'induit. On a ainsi des cavités simples et économiques à réaliser pour recevoir les éléments de réglage tout en disposant d'une bonne accessibilité pour leur réglage au montage. Selon un développement préférentiel de l'invention, les rainures longitudinales de l'induit, s'étendent sur toute la longueur axiale de l'induit. On a ainsi une possibilité de fabrication précise des rainures longitudinales de l'induit avec des moyens de fabrication réduits tout en permettant de les équiper d'éléments de réglage séparés, dans les temps de cadence réduits au minimum. De plus, le travail de montage du dispositif de réglage est possible à partir du côté opposé de l'induit. Selon un autre développement avantageux de l'invention, entre le dispositif de réglage et l'induit, on a un ajustage pressé. Cela permet une fixation simple et un fonctionnement garanti du dispositif de réglage avec des moyens et un outillage réduits au minimum et nécessitant un temps minimum. De façon préférentielle, l'élément de ressort comporte un orifice central et s'appuie par sa périphérie intérieure contre la face du noyau polaire tournée vers l'induit. L'élément de ressort s'appuie par sa périphérie extérieure contre le dispositif de réglage. Cela permet une déformation élastique de l'élément de ressort avec des bras de levier aussi grand que possible pour l'action de la force et ainsi on a une bonne possibilité de réglage de la force de ressort développée par l'élément de ressort. Selon un développement préférentiel de l'invention, la face frontale du noyau polaire tournée vers l'induit, a un premier dégagement. Selon un autre développement avantageux de l'invention, la face frontale de l'induit tournée vers le noyau polaire, a un second dégagement. Ces dégagements créent les espaces libres nécessaires à la déformation de l'élément de ressort. De plus, le volume de l'entrefer est ainsi globalement agrandi, ce qui réduit considérablement la perturbation du circuit magnétique de la soupape électromagnétique.
4 Les dégagements sont présents de préférence sous une forme allant en diminuant. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation de l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une soupape électromagnétique de commande d'un fluide, correspondant à un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie d'une partie de la soupape électromagnétique de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe d'une partie du circuit électromagnétique d'un second exemple de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention En référence aux figures 1 et 2, on décrira ci-après une soupape électromagnétique de commande d'un fluide correspondant à un premier exemple de réalisation préférentiel de l'invention en procédant à une description détaillée. La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une soupape électromagnétique 1 de commande d'un fluide selon un premier exemple de réalisation de l'invention. La soupape électromagnétique 1 comporte un boîtier 40 recevant à l'intérieur un induit 2, un organe de soupape 3 ainsi qu'un corps de soupape 4 relié au boîtier 40 en étant installé coaxialement à l'axe X. Un ensemble correspondant à l'induit comprend l'induit 2, l'organe de soupape 3, un élément de rappel 7 et une pièce de poussée 50 appliquée contre un dispositif de réglage 12, un entrefer 51 est formé entre l'induit 2 et le noyau polaire 41. Le noyau polaire 41 est fixé au boîtier 40 par un cordon de soudure 43. Lors de l'actionnement de la soupape électromagnétique 1, l'organe de soupape 3 se déplace dans la direction de l'axe X vers le noyau polaire 41 ; lors de la coupure, l'élément de rappel 7 rappelle cet organe de soupape de nouveau dans sa position de sortie. Comme cela apparaît en outre à la figure 1, le côté extérieur du corps de soupape 4 comporte un filtre 45. Un canal d'alimentation 46 réalisé dans le corps de soupape 4 perpendiculairement à l'axe X, est traversé par le fluide dans la direction de la flèche P à travers le filtre 45, dans un perçage traversant 49 coaxial à l'axe X. Le corps de soupape 4 comporte plusieurs canaux 5 de sortie réalisés coaxialement dans la direction périphérique, parallèlement au perçage traversant 49, la figure 1 montre uniquement l'un de ces canaux de sortie portant la référence 47. Le corps de soupape 4 comporte en outre un canal de dérivation 52 pour compenser la pression entre le canal de sortie 47 du corps de soupape 4 et l'induit io 2 du boîtier 40. Une bille 48 ferme l'extrémité du perçage traversant 49 à l'opposé de l'organe de soupape 3. L'extrémité du perçage traversant 49 tournée vers l'organe de soupape 3, constitue un orifice traversant 5 du corps de soupape 4 avec un siège de soupape 6. Une extrémité d'une zone partielle 10 de l'organe de soupape 3 s'applique contre le siège de 15 soupape 6 et le ferme lorsque la soupape électromagnétique 1 est coupée du courant en fermant ainsi l'orifice traversant 5, lorsque la soupape électromagnétique 1 est actionnée, cet organe de soupape est soulevé du siège de soupape 6 pour libérer de nouveau l'orifice traversant. La zone partielle 10 de l'organe de soupape 3 est logée de 20 manière mobile dans un orifice 9 d'une installation de butée 8; l'installation de butée 8 est fixée dans le corps de soupape 4. Un intervalle annulaire 23 avec une largeur d'intervalle relativement importante est prévu entre l'installation de butée 8 et la zone partielle 10 pour permettre le mouvement sans obstacle de l'organe de soupape 25 3. L'installation de butée 8 produit l'inversion du fluide entrant dans l'orifice traversant 5, avec une inversion de 180° en direction du canal de sortie 47. La soupape électromagnétique 1 selon l'invention, comporte en outre un élément de ressort 11 en forme de disque de ressort (ressort Belleville), installé dans l'entrefer 51 ainsi qu'un 30 dispositif de réglage 12 monté sur l'induit 2 et en contact avec l'élément de ressort 11 pour régler la force de ressort développée par l'élément 11. Selon la figure 2, l'élément de ressort 11 a une ouverture centrale 24 recevant la zone d'extrémité 25 de la pièce de poussée 50. La zone d'extrémité 25 est en contact avec le noyau polaire 41. 35 L'élément de ressort 11 s'appuie par sa périphérie intérieure 11 a contre
6 la face frontale 17 tournée vers l'induit 2 et appartenant au noyau polaire 41, par sa périphérie extérieure 1 lb, l'élément de ressort est appliqué contre le dispositif de réglage 12. Dans ce premier exemple de réalisation, le dispositif de réglage 12 est sous la forme d'une bague de réglage 13, périphérique, placée dans une rainure annulaire 14 de l'induit et fixée à l'induit 2 par un ajustage pressé. Le coulissement et le positionnement de la bague de réglage 13 dans la rainure annulaire 14 de l'induit, règle la force développée par l'élément de ressort 11 au montage de la soupape électromagnétique 1, avant la mise en place dans le boîtier 40. Comme cela apparaît en outre à la figure 2, la face frontale 17 du noyau polaire 41 tournée vers l'induit 2, a un premier dégagement 19 et la face frontale 18 de l'induit 2 tournée vers le noyau polaire 41, a un second dégagement 20. Les deux dégagements 19, 20 vont en diminuant. Le premier et le second dégagement 19, 20 constituent un espace libre ou un espace de déformation pour l'élément de ressort 11 et qui, lors de l'actionnement de la soupape électromagnétique 1, est poussé ou déformé avec sa périphérie extérieure 1 lb coaxialement à l'axe X en direction du noyau polaire 41. Les points d'appui spécifiques de l'élément de ressort 11, donnent une caractéristique de ressort, légèrement progressive comme souhaité qui agit sur la soupape dans le sens de la fermeture. En combinaison avec la caractéristique de ressort, linéaire, de l'élément de rappel 7, la courbe caractéristique de l'élément de ressort 11 branché en parallèle, donne globalement une courbe caractéristique de ressort, progressive, s'opposant au tracé progressif de la force électromagnétique et améliorant considérablement la possibilité de réglage continu (réglage proportionnel) de la soupape électromagnétique. La figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie d'une partie de la soupape électromagnétique 1 correspondant à un second exemple de réalisation, dans cette figure et dans la description, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes composants ou les composants ayant la même fonction que dans le premier exemple de réalisation. Dans ce second exemple de réalisation, le dispositif de réglage 12 comporte plusieurs éléments de réglage 15 installés ensemble dans les dégagements 16 de l'induit 2, dans la vue en coupe,
7 on a seulement représenté deux éléments de réglage 15 et deux dégagements 16. Les dégagements 16 sont réalisés sous la forme de rainures longitudinales dans l'induit, s'étendant sur toute la longueur axiale de l'induit 2. Les différents éléments de réglage 15 sont reliés les uns aux autres par une liaison annulaire, périphérique, non représentée, exerçant une force de serrage et bloquant les éléments de réglage 15 sur l'induit 2. Au montage de la soupape électromagnétique 1, on déplace ou on positionne dans le même sens les éléments de réglage 15 et on règle ainsi la force développée par l'élément de ressort io 11. Du fait de l'appui de l'élément de ressort 11 sur l'ensemble des différents éléments de réglage 15, séparés, on peut compenser dans une très large mesure les écarts dimensionnels ou les tolérances de fabrication telles que par exemple l'épaisseur et la planéité ainsi que les barbes qui subsistent du procédé de fabrication. 15 Les deux exemples de réalisation décrits, de la soupape électromagnétique 1 selon l'invention ont l'avantage que grâce à la possibilité de coulissement et ainsi de réglage du dispositif de réglage 12, on peut régler la force développée par l'élément de ressort 11 dans sa coopération avec l'élément de rappel 7 et la pièce de poussée 50 au 20 moment du montage. Grâce au réglage de la force de ressort exercée dans le sens de la fermeture par l'élément de ressort 11, il est possible d'agir contre la force électromagnétique croissant de manière exponentielle lors de l'actionnement de la soupape électromagnétique lorsque l'entrefer 51 axial diminue. On améliore ainsi considérablement 25 la possibilité de réglage de la soupape électromagnétique 1 et on réalise une précision de fonctionnement plus poussée pour tous les points de fonctionnement. De plus, on a une caractéristique de fonctionnement analogue et très largement concordante ou une faible dispersion de charge à la fabrication de la soupape électromagnétique 1. 30 NOMENCLATURE
1 soupape électromagnétique 2 induit 3 organe de soupape 4 corps de soupape 5 orifice traversant 6 siège de soupape 7 élément de rappel 8 installation de butée 12 dispositif de réglage 23 intervalle 40 boîtier 41 noyau polaire 43 cordon de soudure 45 filtre 46 canal d'alimentation 47 canal de sortie 48 bille 49 perçage traversant 50 pièce de poussée 51 entrefer 52 canal de dérivation25