FR2993922A1 - Dispositif de fixation de soupape de moteur a combustion - Google Patents

Dispositif de fixation de soupape de moteur a combustion Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fixation (14,15,34,35) de soupape (10) de moteur à combustion de véhicule automobile sur un support d'entrainement (30) de la soupape (10) lequel support d'entrainement (30) décrit un mouvement de va-et-vient lors du fonctionnement du moteur, le dispositif de fixation comprenant deux éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) configurés pour exercer une retenue mutuelle par attirance magnétique.

Description

DISPOSITIF DE FIXATION DE SOUPAPE DE MOTEUR A COMBUSTION [0001] L'invention concerne un dispositif de fixation de soupape de moteur à combustion de véhicule automobile sur un support d'entrainement d'une telle soupape. L'invention concerne notamment les dispositifs de fixation d'une soupape sur un support d'entrainement entrainé par un actionneur électromagnétique. [0002] Les véhicules modernes présentent un compartiment moteur de plus en plus réduit. Il existe à ce titre un besoin de réduction de l'espace occupé par les différents organes du moteur et de ses équipements. [0003] Les dispositifs de fixation d'une soupape sur un support d'entrainement de celle-ci sont sujets à une telle contrainte de réduction de volume. C'est notamment le cas lorsque la soupape est actionnée par un actionneur de type électromagnétique, où l'on souhaite disposer l'actionneur au plus près de la soupape. [0004] Un autre problème consiste en le fait que la soupape et un support d'entraînement de celle-ci, initialement dissociés, présentent souvent des défauts d'alignement mutuel, qui rendent difficile une fixation mutuelle de ces deux organes. [0005] Un but de l'invention est de proposer un dispositif de fixation de soupape sur un support d'entrainement de la soupape, lequel soit d'un encombrement réduit. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de fixation qui accepte des défauts d'alignement entre la soupape et un support d'entrainement de celle-ci. [0006] Ces buts sont atteints selon l'invention grâce à un dispositif de fixation de soupape de moteur à combustion de véhicule automobile sur un support d'entrainement de la soupape lequel support d'entrainement décrit un mouvement de va-et-vient lors du fonctionnement du moteur, le dispositif de fixation comprenant deux éléments de retenue mutuelle disposés respectivement sur la soupape et sur le support d'entrainement, où les éléments de retenue mutuelle sont configurés pour exercer une retenue mutuelle par attirance magnétique. [0007] Avantageusement, l'un au moins des éléments de retenue mutuelle inclut un aimant permanent. [0008] Avantageusement, les éléments de retenue mutuelle incluent chacun un aimant permanent. [0009] Avantageusement, le dispositif comporte un élément de retenue mutuelle comprenant un aimant permanent de forme annulaire et comprenant un noyau métallique disposé dans un orifice central de l'aimant de forme annulaire. [0010] Avantageusement, le noyau métallique et l'aimant annulaire sont portés par un organe parmi la soupape et le support d'entrainement de la soupape, et le noyau métallique forme une saillie hors de l'orifice central laquelle saillie émerge de l'aimant annulaire en direction de l'autre de ces organes. [0011] Avantageusement, chacun des organes parmi la soupape et le support d'entrainement de la soupape porte un aimant permanent de forme annulaire et présente un noyau métallique disposé dans un orifice central de l'aimant de forme annulaire considéré. [0012] Avantageusement, les deux noyaux métalliques forment chacun une saillie hors de l'orifice central de l'aimant dans lequel il est disposé laquelle saillie émerge de l'orifice central en direction de l'autre des noyaux métalliques. [0013] Avantageusement, un des éléments de retenue mutuelle comprend un aimant permanent lequel aimant permanent est fixé par sertissage sur un des organes parmi la soupape et le support d'entrainement de la soupape. [0014] Avantageusement, l'un au moins des éléments de retenue mutuelle comprend un électroaimant. [0015] L'invention concerne également un ensemble constitué d'un actionneur électromagnétique de soupape de moteur à combustion de véhicule automobile et d'une soupape, comportant un tel dispositif de fixation de la soupape. [0016] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence à la figure unique 25 annexée qui représente un ensemble constitué d'une soupape et d'un support d'entrainement de la soupape conforme à un mode de réalisation privilégié de l'invention, [0017] On distingue sur la figure annexée une soupape 10 constituée d'une tête de soupape 11 et d'une tige de soupape 12. La tête de soupape 11 coopère avec un siège de soupape 20 formé dans la culasse d'une chambre de combustion. 30 [0018] Sur la figure annexée est également représenté un support d'entrainement de la soupape constitué d'une tringle 30 destinée à être assemblée à la tige de soupape 12. La tringle d'entrainement 30 fait partie d'un actionneur magnétique 40 de la soupape, dont elle constitue l'élément mobile. [0019] Pour son déplacement en va-et-vient, la tringle 30 est prolongée par un organe 35 ferromagnétique non représenté, lequel est placé libre en déplacement dans une bobine électrique qui est le siège d'un courant dont le sens alterne. Selon le sens du courant, la bobine génère un champ magnétique qui entraine la tringle d'entrainement 30 alternativement en rapprochement et en éloignement de la chambre de combustion. [0020] La tringle d'entrainement 30 et la soupape 10 comportent des moyens de fixation mutuelle que l'on va décrire maintenant. [0021] La tige de soupape 12 se prolonge en direction de l'actionneur 40 en s'élargissant sous la forme d'un plateau 13 orienté transversalement à la direction de va-et-vient de la soupape 10. La tige de soupape 12 présente en outre un appendice 14 central au plateau 13 lequel présente une forme cylindrique de révolution de même axe que l'axe principal de la tige de soupape 12. L'appendice central 14 forme ici l'extrémité supérieure de la tige de soupape 12. Dans le présent exemple, le plateau 13 et l'appendice central 14 du plateau 13 sont venus de matière avec le reste de la tige de soupape 12. En variante, le plateau 13 et l'appendice central 14 sont des éléments rapportés sur la tige de soupape 12. [0022] La tringle d'entrainement 30 forme ici un agencement similaire à celui qui vient d'être décrit et orienté symétriquement par rapport ce dernier en référence à un plan transversal à l'axe de la tige de soupape 12, de sorte que cet agencement de la tringle 30 est orienté en vis-à-vis du plateau 13 de la tige de soupape 12. [0023] Tel que représenté sur la figure annexée, la tringle 30 forme ainsi un plateau 33 orienté transversalement à l'axe principal de la tringle 30, lequel porte en son centre un appendice central 34 qui forme l'extrémité inférieure de la tringle 30 en direction de la soupape 10. L'appendice central 34 présente également une forme cylindrique de révolution centrée sur l'axe principal de la tringle 30 et il présente une même largeur mesurée transversalement à l'axe de la tringle 30 que l'appendice central 14 de la tige de soupape 12. [0024] Ces deux plateaux 13 et 33 sont ici utilisés pour supporter chacun un aimant permanent référencé respectivement 15 et 35 sur la figure. L'aimant permanent 15, 35 présente une forme annulaire de sorte qu'il est emmanché sur l'appendice central 14, 34. Il s'étend alors sur un diamètre légèrement inférieur à celui du plateau respectif 13, 33. [0025] Dans cette configuration, chaque aimant considéré 13 et 33 attire l'autre des deux aimants par une force d'attraction magnétique suffisante à maintenir la tige de soupape 12 solidaire de la tringle 30 au cours du mouvement de va-et-vient de la tringle. L'appendice central 14, 34 forme un noyau magnétique pour l'aimant 15, 35 qui lui est associé, de sorte que la force d'attraction magnétique est centrée sur l'appendice central considéré. [0026] Chaque aimant 15, 35 présente en outre une épaisseur légèrement inférieure à la longueur de l'appendice central 14, 34 de sorte que l'appendice central 14, 34 émerge de l'aimant correspondant en direction de l'appendice central opposé, et vient en contact avec l'appendice central opposé. Par cette mise en appui par l'intermédiaire des appendices centraux 14 et 34, la force magnétique de retenue entre la tige de soupape 12 et la tringle 30 s'en trouve fortement augmentée et les aimants 15 et 35 se trouvent protégés de tout choc ou poinçonnement au cours du mouvement de va-et-vient de la tringle. [0027] Une telle liaison par attraction magnétique, du fait qu'elle ne comporte pas de pièce mécanique imbriquée de manière précise, permet d'accepter des écarts d'alignement entre la tige de soupape 12 et la tringle 30 de l'actionneur. En outre, du fait de son faible encombrement, elle permet de ne réserver qu'un espace réduit entre l'actionneur 40 et la soupape 10. [0028] Les aimants permanents 15 et 35 peuvent être des aimants ferromagnétiques ou encore des aimants paramagnétiques. On privilégie ici un aimant de type ferromagnétique, lequel est plus stable, moins couteux, et inusable car ne pouvant être démagnétisé que par un champ magnétique additionnel ou par une destruction mécanique de l'aimant lui-même. Le présent dispositif présent ainsi une grand robustesse. De plus, la tige de soupape 12 traverse la culasse qui est refroidie et les aimants 15 et 35 se trouvent ici sur l'extrémité de la tige 12 à distance de la chambre de combustion, ce qui permet de préserver les aimants des fortes chaleurs de celle-ci. [0029] Dans le présent mode de réalisation, les aimants 15 et 35 sont collés sur leur plateau 13, 33 respectif. En variante, les aimants peuvent être sertis, par exemple par une langue de sertissage venue de matière avec le plateau 13, 33 et située en bordure de celui-ci. [0030] L'assemblage de la tige de culasse 12 avec la tringle d'entrainement 30 se fait ici de la façon suivante. D'abord, la tige de soupape est montée dans un guide 22 de la culasse. Ensuite l'actionneur électromagnétique 40 est mis en place, ici par vissage. Les aimants 15 et 35 sont ensuite rapprochés et la liaison entre la soupape 10 et la tringle d'entrainement 30 se crée alors par attirance magnétique mutuelle. [0031] Bien que l'on ait décrit un montage où deux aimants sont adoptés aux fins de s'attirer l'un l'autre, une variante consiste à n'adopter qu'un seul aimant, disposé sur l'un des organes parmi la tige de soupape et la tringle d'entrainement, l'autre organe étant préférentiellement muni d'un noyau métallique concentrant l'attirance magnétique mutuelle avec l'aimant. [0032] En variante également, le ou les aimants permanents peuvent être remplacés par un ou des électro-aimants. On place avantageusement une bobine d'électro-aimant autour de la tringle d'entrainement 30, et on forme avantageusement une tête métallique élargie à une extrémité de la tringle d'entrainement laquelle tête élargie dépasse inférieurement de la bobine. Une même tête élargie est avantageusement ménagée à l'extrémité adjacente de la tige de soupape 12, apte à réagir au champ magnétique exercé par la bobine de telle sorte que les deux têtes élargies viennent en appui l'une contre l'autre. [0033] Un mode de réalisation à aimant permanent présente l'avantage de garantir la permanence de l'attirance magnétique et de se prémunir contre toute perte de liaison entre l'actionneur et la soupape. De plus le désavantage d'un mode de réalisation à électroaimant est qu'il consomme une certaine quantité d'énergie électrique, et notamment qu'il nécessite une mise sous tension avant le démarrage du moteur, ce qui augmente la consommation d'énergie électrique dans la phase de démarrage. Toutefois un mode de réalisation à électroaimant facilite le démontage de l'actionneur du fait que l'attirance magnétique disparait lorsque la bobine n'est plus alimentée.20

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation (14,15,34,35) de soupape (10) de moteur à combustion de véhicule automobile sur un support d'entrainement (30) de la soupape (10) lequel support d'entrainement (30) décrit un mouvement de va-et-vient lors du fonctionnement du moteur, le dispositif de fixation comprenant deux éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) disposés respectivement sur la soupape (10) et sur le support d'entrainement (30), caractérisé en ce que les éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) sont configurés pour exercer une retenue mutuelle par attirance magnétique.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) inclut un aimant permanent (15,35).
  3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) incluent chacun un aimant permanent (15,35).
  4. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de retenue mutuelle (14,15,34,35) comprenant un aimant permanent de forme annulaire (15,35) et comprenant un noyau métallique (14,34) disposé dans un orifice central de l'aimant de forme annulaire (15,35).
  5. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le noyau métallique (14,34) et l'aimant annulaire (15,35) sont portés par un organe parmi la soupape (10) et le support d'entrainement de la soupape (30), et le noyau métallique (14,34) forme une saillie hors de l'orifice central laquelle saillie émerge de l'aimant annulaire (15,35) en direction de l'autre de ces organes (10,30).
  6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des organes parmi la soupape (10) et le support d'entrainement (30) de la soupape porte un aimant permanent (15,35) de forme annulaire et présente un noyau métallique (14,34) disposé dans un orifice central de l'aimant de forme annulaire considéré (15,35).
  7. 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux noyaux métalliques (14,34) forment chacun une saillie hors de l'orifice central de l'aimant (15,35) dans lequel il est disposé laquelle saillie émerge de l'orifice central en direction de l'autre des noyaux métalliques (14,34).
  8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un des éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) comprend un aimant permanent (15,35) lequel aimant permanent est fixé par sertissage sur un des organes parmi la soupape (10) et le support d'entrainement de la soupape (30).
  9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments de retenue mutuelle (14,15,34,35) comprend un électroaimant.
  10. 10. Ensemble constitué d'un actionneur électromagnétique (40) de soupape de moteur à combustion de véhicule automobile et d'une soupape (10), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (14,15,34,35) de fixation de la soupape (10) selon l'une des revendications précédentes.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1132581A1 (fr) * 2000-03-10 2001-09-12 Sagem Sa Soupape à commande électromagnétique, à ressort pneumatique et articulation par genouillère
US6289858B1 (en) * 1998-10-28 2001-09-18 Fev Motorentechnik Gmbh Coupling device for connecting an electromagnetic actuator with a component driven thereby

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