FR2963391A1 - Module d'actionneur - Google Patents

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Abstract

Module d'actionneur (2), notamment pour des injecteurs de carburant comportant un actionneur piézo-électrique (10) et une pièce de transition (14) reliée à celui-ci. Cette pièce comporte un perçage traversant (22), pour le conducteur électrique (20, 21) relié à l'actionneur (10). Le conducteur (20, 21) comporte un fil électrique avec une couche d'isolation (42) en matière plastique. Dans la zone de transition (14) le conducteur (20, 21) passe au moins par zone dans un manchon isolant (29). La couche d'isolation (42) est en matière plastique éthylène-propylène perfluoré (FEP) ou de l'éthylène-tétrafluoréthylène (ETFE). La matière choisie est de préférence du FEP.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un module d'actionneur, notamment pour des injecteurs de carburant comportant un actionneur piézo-électrique et au moins une pièce de transition reliée à l'actionneur, - la pièce de transition ayant au moins un perçage traversant, dans lequel passe un conducteur électrique pour l'actionneur piézo-électrique, - le conducteur ayant un fil électrique avec une couche d'isolation en matière plastique, et - le conducteur traverse la pièce de transition par zone dans un manchon isolant. Etat de la technique Un tel module d'actionneur est connu par le document DE 10 2008 041 645 Al. Selon ce document, les conduites de branchement électrique des éléments piézo-électriques ont une gaine de matière plastique passant dans la pièce de transition à travers un manchon d'étanchéité. On a constaté que sous l'effet des variations de température, le matériau utilisé pour l'isolation de la conduite, se déformait plastiquement, si bien qu'un intervalle pouvait se former entre la couche d'isolation de la conduite et le manchon d'étanchéité ; dans les conditions les plus défavorables, cet intervalle peut provoquer un court-circuit et ainsi la défaillance du module d'actionneur. But de l'invention Partant de l'état de la technique exposé ci-dessus, la présente invention a pour but de développer un tel module d'actionneur pour en améliorer la fiabilité, en évitant le risque de court-circuit, notamment sous l'effet de variations de température ou du moins en réduisant ce risque.
Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un module d'actionneur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le matériau de la couche d'isolation du conducteur est une matière plastique.
2 De manière plus particulière, la matière plastique est du Perfluoro-(éthylène-propylène) FEP ou de l'éthylène-tétrafluoréthylène ETFE et de préférence du FEP. Suivant une caractéristique avantageuse, le manchon isolant comporte deux zones cylindriques de diamètre différent reliés l'une à l'autre par un segment de liaison de forme conique, et - un point d'injection du manchon isolant est prévu sur le segment de liaison. Suivant une caractéristique avantageuse, le manchon isolant comporte une zone d'entrée pour le conducteur, et - la longueur de la zone d'entrée représente au moins 50 % de la longueur du manchon isolant. En particulier, dans ces conditions, la longueur de la zone d'entrée représente environ 2,8 mm pour une longueur totale du manchon isolant égale à 5,0 mm. Suivant une caractéristique avantageuse, le manchon isolant comporte une zone d'entrée pour le conducteur, et - la paroi de la zone d'entrée tournée vers le conducteur dans la zone d'entrée, forme au moins un bossage coopérant avec la couche d'isolation du conducteur et la déformant. Dans ces conditions, de manière avantageuse, au moins un bossage comporte plusieurs prolongement périphérique radiaux écartés axialement l'un de l'autre. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de module d'actionneur appliqué à un injecteur de carburant représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes composants ou des composants de mêmes fonctions, portent les mêmes références. Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique partiellement en coupe d'un injecteur de carburant équipé d'un module d'actionneur piézo-électrique, correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention,
3 - la figure 2 montre une coupe longitudinale d'un manchon d'étanchéité selon l'état de la technique, - la figure 3 montre une coupe longitudinale d'un manchon d'étanchéité selon l'invention, - la figure 4 montre en coupe longitudinale une partie d'un autre manchon d'étanchéité, modifié. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un injecteur de carburant 1 équipé d'un module d'actionneur 2 selon un premier exemple de réalisation de l'invention ; cet injecteur est représenté schématiquement et partiellement en coupe. L'injecteur de carburant 1 peut être notamment l'injecteur d'une installation d'injection de carburant pour des moteurs à combustion interne à compression d'air et auto-allumage. Une application préférentielle de l'injecteur de carburant 1 selon l'invention est celle d'une installation d'injection de carburant équipée d'une rampe commune pour fournir le gazole à pression élevée à plusieurs injecteurs 1. Le module d'actionneur selon l'invention convient tout particulièrement pour un tel injecteur de carburant 1. L'injecteur de carburant 1 selon l'invention et le module d'actionneur 2 également selon l'invention, conviennent toutefois également pour d'autres applications. Le module d'actionneur 2 permet d'actionner une aiguille d'injecteur 3 logée dans un corps de buse 4. L'aiguille d'injecteur 4 comporte un organe d'obturation 5 coopérant avec une surface de siège de soupape 6 réalisée sur le corps de buse 4 pour former un siège d'étanchéité. Lorsque l'aiguille d'actionneur 3 est commandée, elle se soulève de son siège et permet à du carburant de passer de la chambre de carburant 7 du corps de buse 4, à travers le siège d'étanchéité ouvert, pour être injecté dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne à travers un orifice 8. Le module d'actionneur 2 comporte un actionneur piézo-électrique 10 comportant plusieurs couches de matière céramique et des couches d'électrode entre les couches de matière céramique. Des branchements d'électrodes 11, 12 assurent l'alimentation des couches d'électrode. Ces branchements sont prévus sur le côté extérieur 13 de
4 l'actionneur piézo-électrique 10. L'actionneur piézo-électrique 10 comporte également une pièce de transition 14 en forme de base d'actionneur. Une pièce de transition 15 est ajoutée en outre à l'actionneur piézo-électrique 10, comme tête d'actionneur. Les pièces de transition 14, 15 sont reliées à un manchon protecteur 16. L'espace intermédiaire 17 compris entre le manchon protecteur 16 et l'actionneur piézo-électrique 10, est rempli au moins en partie avec un matériau d'étanchéité 18. Les branchements des électrodes 11, 12 sont ainsi protégés contre l'influence de l'environnement.
Pendant le fonctionnement de l'injecteur de carburant 1, l'actionneur piézo-électrique 10 se charge et se décharge, ce qui se traduit par son extension ou sa contraction suivant son axe longitudinal 19. Des conducteurs électriques 20, 21 assurent le branchement électrique de l'actionneur piézo-électrique 10. Ces conducteurs sont reliés aux branchements d'électrodes 11, 12. Les conducteurs électriques 20, 21, traversent la pièce de transition 14. Cette pièce de transition 14, comporte des perçages traversants 22, 23, qui ont au moins une forme conique par segment. Les perçages traversants 22, 23 peuvent également avoir une autre forme, notamment une forme cylindrique. Les perçages traversants 22, 23 reçoivent des manchons d'étanchéité 24, 25, de forme conique. Les manchons d'étanchéité 24, 25 sont traversés par les conducteurs électriques 20, 21. Le manchon d'étanchéité 24, comporte un perçage 26 traversé par le conducteur électrique 21. Le manchon d'étanchéité 24, est pressé dans le perçage traversant conique 22, de sorte que le fil 27 du conducteur électrique 21, est entouré par le manchon d'étanchéité 24 sans laisser d'intervalle. Il est en outre prévu un enrobage par injection 28 qui est en partie injecté dans le perçage traversant 22. L'enrobage 28 remplit le perçage traversant 22 du côté de l'espace intermédiaire 17. Il est en outre prévu un manchon isolant 29 qui entoure le fil 27, par segment. Le perçage traversant 22 est fermé de manière étanche sur le côté 30 de la pièce de transition 14, à l'opposé de l'actionneur piézo-électrique 10. La réalisation du module d'actionneur 2 dans la zone du perçage traversant 23, correspond à la réalisation dans la zone du perçage traversant 22. Le fil 31 du conducteur électrique 21 traverse un perçage du manchon d'étanchéité 25. Il est prévu d'une part un surmoulage par injection 32 et d'autre part un manchon isolant 33. Les deux conducteurs électriques 20, 21, ont en plus du 5 fil proprement dit assurant le passage du courant, une couche d'isolation 42 qui entoure le fil ou en assure le revêtement. Selon l'invention, le matériau de la couche d'isolation 42 des conducteurs 20, 21, est la matière plastique Perfluoro-(éthylène-propylène) (FEP) ou de l'éthylène-tétrafluoréthylène (ETFE), de préférence FEP. La matière plastique FEP est choisie de manière préférentielle à cause de son meilleur comportement directionnel. En outre, la matière plastique FEP, a une meilleure tenue à la température que la matière ETFE. La figure 2 montre un manchon isolant 43 selon l'état de la technique. Le manchon isolant 43 comporte un point d'injection 44 provenant de l'outil servant à réaliser le manchon isolant 43 sur le segment cylindrique 45. Le premier segment cylindrique 45 rejoint ainsi par un segment conique 46, un second segment cylindrique 47 de diamètre supérieur à celui du premier segment cylindrique 45. On remarque en outre une zone d'entrée 48 dans le manchon isolant 43.
Cette zone a une longueur (1) d'environ 2,0 mm. La zone d'entrée 48 sert à recevoir la ligne électrique 20, 21 dans sa zone entourée par la couche d'isolation 42. En outre, le manchon isolant 43 selon l'état de la technique, a une longueur totale (L) d'environ 5,0 mm. La figure 3 montre un manchon isolant 29 selon l'invention correspondant à un second mode de réalisation de l'invention. Le point d'injection 49 se trouve sur le segment conique 46 du manchon isolant 29. La longueur (1) de la zone d'entrée 48, est d'environ 2,8 mm. La figure 4 montre une autre variante du manchon isolant 29. La variante concerne la paroi intérieure 50 du manchon isolant 29, munie de nervures périphériques, radiales, 51 écartées axialement les unes au-dessus des autres, et formant des prolongements 52. Les prolongements 52 avec la couche d'isolation 42 de la conduite 20, 21, créent une forte pression entre la couche d'isolation 42 et le manchon isolant 29. 5 6 L'actionneur 10 tel que décrit ci-dessus, peut être modifié de multiples manières sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, l'actionneur 10 peut comporter en combinaison les caractéristiques des différentes figures. 10 NOMENCLATURE
1 injecteur de carburant 2 module d'actionneur 3 aiguille d'injecteur 4 corps de buse 5 organe d'obturation 6 surface de siège de soupape 7 chambre de combustion 8 orifice 10 actionneur piézo-électrique 11, 12 branchements électriques 13 côté extérieur de l'actionneur piézo-électrique 14 pièce de transition 15 tête d'actionneur/ pièce de transition 16 manchon protecteur 17 espace intermédiaire 18 matériau d'étanchéité 19 axe longitudinal 20, 21 conducteurs électriques 22, 23 perçages traversants 24, 25 manchon d'étanchéité 26 perçage 27 fil électrique 28 enrobage par injection 29 manchon isolant coté de la pièce de transition 14 42 couche d'isolation 43 manchon isolant 30 44 point d'injection 45 premier segment cylindrique 46 segment conique 47 second segment cylindrique 48 zone d'entrée 49 point d'injection du segment conique 46

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1°) Module d'actionneur (2), notamment pour des injecteurs de carburant comportant un actionneur piézo-électrique (10) et au moins une pièce de transition (14) reliée à l'actionneur (10), - la pièce de transition (14) ayant au moins un perçage traversant (22), dans lequel passe un conducteur électrique (20, 21) pour l'actionneur piézo-électrique (10), - le conducteur (20, 21) ayant un fil électrique avec une couche d'isolation (42) en matière plastique, et - le conducteur (20, 21) traverse la pièce de transition (14) par zone dans un manchon isolant (29), module caractérisé en ce que le matériau de la couche d'isolation (42) du conducteur est une matière plastique. 2°) Module d'actionneur (2), selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de la couche d'isolation (42) du conducteur (20, 21) est du Perfluoro-(éthylène-propylène) (FEP) ou de l'éthylène-tétrafluoréthylène (ETFE) et de préférence du FEP. 3°) Module d'actionneur (2), selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon isolant (29) comporte deux zones cylindriques (45, 47) de diamètre différent reliés l'une à l'autre par un segment de liaison (46) de forme conique, et - un point d'injection (49) du manchon isolant (29) est prévu sur le segment de liaison (46). 4°) Module d'actionneur (2), selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon isolant (29) comporte une zone d'entrée (48) pour le conducteur (20, 21), et - la longueur (1) de la zone d'entrée (48) représente au moins 50 % de la longueur (L) du manchon isolant (29).5°) Module d'actionneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur (1) de la zone d'entrée (48) représente environ 2,8 mm pour une longueur totale (L) du manchon isolant (29) égale à 5,0 mm. 6°) Module d'actionneur (2), selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon isolant (29) comporte une zone d'entrée (48) pour le conducteur (20, 21), et - la paroi (50) de la zone d'entrée (48) tournée vers le conducteur (20, 21) dans la zone d'entrée (48), forme au moins un bossage (51) coopérant avec la couche d'isolation (42) du conducteur et la déformant. 7°) Module d'actionneur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' au moins un bossage (51) comporte plusieurs prolongement périphérique radiaux (52) écartés axialement l'un de l'autre. 25
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