FR3047790A1 - Electrovanne a etancheite amelioree - Google Patents
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Abstract
Electrovanne comportant un corps d'électrovanne (2) comprenant une partie destinée à former un distributeur (PH) de fluide et une partie (PA) destinée à comporter un bobinage (4) d'actionnement de l'électrovanne, ledit corps (2) étant réalisé d'un seul tenant. L'électrovanne comporte également une connectique électrique (6) pour le bobinage (4) Le corps d'électrovanne (2) est réalisé en un matériau plastique.
Description
ELECTROVANNE A ETANCHEITE AMELIOREE DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
La présente invention se rapporte à une électrovanne à étanchéité améliorée pouvant être mise en oeuvre dans le secteur automobile, par exemple dans le circuit d'huile ou de refroidissement d'un moteur thermique, pour piloter une pompe à huile ou une pompe à eau.
Une électrovanne est un distributeur de fluide hydraulique ou pneumatique comportant un distributeur comprenant plusieurs voies de distribution, une des voies de distribution est reliée à une source de fluide et au moins une des autres voies de distribution est reliée au système à alimenter en fluide. Un élément mobile tel qu'un pointeau, une bille, un tiroir est mobile dans le distributeur et interrompt ou met en communication les voies de distribution. Le pointeau est déplacé en commandant la génération d'un champ magnétique par une bobine magnétique, le champ magnétique agissant soit directement sur l'élément mobile, soit sur un noyau disposé dans la bobine. L'électrovanne comporte alors une partie formant distributeur et une partie électrique comportant la bobine et une connectique électrique à une source électrique. Le distributeur est donc destiné à être en contact avec le fluide.
La partie électrique comporte un logement pour la bobine et ménage dans la bobine un espace pour le noyau. Ce logement est par exemple formé par une cage en matériau plastique, également appelé carcasse. La bobine est isolée électriquement de l'extérieur par exemple par un surmoulage en matériau isolant électrique.
La partie électrique, et plus particulièrement la carcasse, et le distributeur sont solidarisés l'un à l'autre mécaniquement. Dans une configuration l'axe du distributeur et l'axe de la bobine sont alignés. Cette solidarisation peut être réalisée par différentes techniques. Elle peut être obtenue par exemple par sertissage, surmoulage, par frettage, par vissage, par soudage, par collage ...
Or, comme expliqué ci-dessus, du fluide circule dans le distributeur. Du fait de la solidarisation du distributeur et de la carcasse des chemins de fuite existent.
Sur la figure 1, on peut voir un exemple d'une électrovanne de l'état de la technique dans lequel le distributeur D et la carcasse C sont solidarisés par un surmoulage S. Un chemin de fuite, désigné F, existant entre le distributeur et la carcasse est schématisé.
Suivant le cas d'emploi de l'électrovanne, il peut être nécessaire d'étanchéifier ce chemin de fuite pour assurer un bon fonctionnement de l'électrovanne et des éléments situés dans l'environnement de celle-ci. En effet pour des raisons techniques, économiques et écologiques les fuites de fluide vers l'extérieur sont à éviter. En outre, la connexion électrique de l'électrovanne est à proximité du chemin de fuite, qui peut endommager l'électrovanne.
En outre, l'eau de l'environnement extérieur peut être projetée sur l'électrovanne et pénétrer dans l'électrovanne par le chemin de fuite, ce qui peut être dommageable au fonctionnement de l'électrovanne.
EXPOSÉ DE L'INVENTION C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir une électrovanne et plus particulièrement un corps d'électrovanne ne présentant pas les inconvénients ci-dessus.
Le but énoncé ci-dessus est atteint par un corps d'électrovanne comportant une pièce d'un seul tenant formant d'une part le distributeur et d'autre part un logement de bobinage.
En supprimant le ou les plans de contact entre une pièce formant distributeur et une pièce comportant la bobine, on supprime toute possibilité d'apparition d'un chemin de fuite entre le distributeur et le logement ou carcasse du bobinage.
En d'autres termes le corps de l'électrovanne est monobloc, i.e. il ne comporte qu'une seule pièce au lieu de deux parties ou plus en contact l'une avec l'autre et reliées rigidement l'une à l'autre par des moyens mécaniques type soudure, sertissage ou matériau surmoulé pour assurer le maintien.
Le corps d'électrovanne est avantageusement réalisé par moulage, de préférence d'un matériau isolant électrique, par exemple en matériau plastique isolant électrique. L'invention offre en outre l'avantage de présenter un coût réduit par rapport aux électrovannes de l'état de la technique car une étape d'assemblage du distributeur et de la carcasse est supprimée.
La présente invention a alors pour objet un corps d'électrovanne comportant une partie destinée à former un distributeur de fluide et une partie destinée à comporter un bobinage d'actionnement de l'électrovanne, ledit corps étant réalisé d'un seul tenant.
Le corps comporte de préférence une chambre de distributeur, un logement sur une surface extérieure formant un logement pour le bobinage et un logement intérieur entouré par le logement du bobinage.
De manière avantageuse, le corps est réalisé en un matériau isolant électrique.
De préférence, le corps est en un matériau plastique, par exemple en polyamide, sulfure de polyphénylène ou polyoxyméthylène.
Le corps peut être avantageusement réalisé par moulage.
La présente invention a également pour objet une électrovanne comportant un corps d'électrovanne selon la présente invention, un bobinage disposé à l'extérieur du corps, un noyau disposé à l'intérieur du corps et un pointeau disposé dans le corps et apte à être déplacé par le noyau. L'électrovanne peut comporter une connectique électrique formée en partie par un surmoulage sur une partie au moins d'une surface extérieur du corps d'électrovanne.
Le surmoulage est avantageusement tel qu'il isole électriquement le bobinage de l'environnement extérieur.
La présente invention a également pour objet un circuit d'huile d'un moteur thermique comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet un circuit de fluide de refroidissement d'un moteur thermique comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet une pompe à huile comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet une pompe à eau comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet une commande de boite à vitesse automatique comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet une commande de circuit de freinage comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet une commande de système de dépollution comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet une commande de circuit de distribution de carburant comportant moins une électrovanne selon l'invention.
La présente invention a également pour objet un système de gestion de vapeur de carburant comportant au moins une électrovanne selon l'invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un corps d'électrovanne de l'état de la technique, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'une électrovanne selon l'invention, le pointeau étant omis, - la figure 3 est une vue en perspective du corps de l'électrovanne de la figure 2 représenté seul, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple d'électrovanne selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Sur les figures 2, 3 et 4, on peut voir un exemple de réalisation d'une électrovanne selon l'invention. L'électrovanne E comporte un corps 2, représenté seul sur la figure 3, un bobinage 4 et une connectique électrique 6 pour le bobinage.
Dans l'exemple représenté le corps 2 s'étend le long d'un axe longitudinal X. Le corps comporte une partie hydraulique PH et une partie d'actionnement PA de l'électrovanne.
La partie hydraulique forme le distributeur. Elle comporte une chambre 8 dans laquelle débouchent des voies de distribution 10. Une des voies de distribution 10 est formée dans une paroi latérale 9 de la chambre 8 et une voie de distribution est formée à une extrémité longitudinale de la chambre 8. Une bille 11 coopérant avec un siège de clapet 13 autorise ou non, suivant sa position axiale, la communication entre les voies de distribution.
La partie d'actionnement PA est destinée à assurer le déplacement de la bille 11 sur commande. Dans l'exemple représenté, la partie d'actionnement PA comporte un logement 12 réalisé à l'intérieur du corps 2, coaxial à la chambre 8. Le logement 12 comporte une paroi latérale 14 sur laquelle est disposée une bobine magnétique ou un bobinage 4, par exemple en fil de cuivre. De préférence le corps comporte deux saillies annulaires transversales 18 délimitant un logement 20 pour le bobinage (figure 3) à l'extérieur du corps.
Le logement 12 est destiné à loger un noyau 15 mobile axialement sous l'effet du champ magnétique généré par le bobinage 4 lorsqu'il est traversé par un courant électrique. Un passage 22 est réalisé entre le logement 12 et la chambre 8 pour permettre la transmission mécanique d'un effort axial entre le noyau 15 et la bille 11 par l'intermédiaire d'une tige 17. Des moyens d'étanchéité (non représenté), par exemple un joint torique, ou une membrane peuvent être, si nécessaire, disposés au niveau du passage 22 pour assurer une isolation étanche entre la chambre 8 et le logement 12. Le logement 12 débouche axialement par une ouverture 23 vers l'extérieur à l'opposé du passage 22, permettant le montage du noyau dans le logement 12. En variante, le noyau pourrait être inséré par le passage 22, le logement 12 pourrait ne pas comporter d'ouverture 23. L'ouverture 23 est fermée par un bouchon 25.
La bille 11 est par exemple rappelée en position repos, en position fermée dans l'exemple représenté, par un moyen élastique, par exemple un ressort monté en réaction entre le noyau 15 et le bouchon 25 dans l'exemple représenté.
Dans l'exemple représenté et de manière avantageuse, la connectique électrique 6, permettant de connecter le bobinage 4 à une source de courant électrique et à une unité de commande, est réalisée au moyen d'un surmoulage 26 sur la surface extérieure du corps 2. Le surmoulage est par exemple réalisé directement sur des conducteurs électriques 28 reliées au bobinage 4 (figure 4). De manière très avantageuse, ce surmoulage recouvre également la surface extérieure du bobinage et les saillies 18 de sorte à assurer également l'isolation électrique du bobinage par rapport à l'environnement électrique. De manière également avantageuse, le surmoulage 26 obture l'ouverture 23 enfermant le noyau. Dans cet exemple, la connectique 6 s'étend transversalement par rapport au bobinage 4, mais d'autres configurations sont envisageables en fonction de l'emplacement disponible pour l'électrovanne. La connectique est par exemple réalisée en polyamide (PA), sulfure de polyphénylène (PPS), polyoxyméthylène (POM)...
Comme on peut le voir sur la figure 3, la surface latérale extérieure du distributeur comporte des formes spécifiques permettant la coopération de l'électrovanne avec l'environnement extérieur, par exemple son montage sur un carter moteur. Il sera compris que les formes représentées ne sont en aucun cas limitatives et dépendent du système dans lequel l'électrovanne est utilisée. Une partie distributeur et/ou une partie actionneur dont la surface latérale extérieure serait lisse ne sort pas du cadre de la présente invention.
En outre l'emplacement des voies de distribution décrit n'est en aucun cas limitatif.
Dans l'exemple représenté, le distributeur et la partie électrique sont alignés axialement, mais ceci n'est en aucun cas limitatif. On peut envisager que l'axe du distributeur et l'axe du logement 12 ne soient pas coaxiaux et forment un angle entre eux ou soient parallèles mais décalés.
De préférence, le corps est réalisé au moins en partie par un procédé de moulage d'un matériau plastique, par exemple le polyamide (PA), le sulfure de polyphénylène (PPS), le polyoxyméthylène (POM)...De préférence le matériau est isolant électrique et amagnétique.
La réalisation par moulage permet de réaliser des corps d'électrovanne de coût réduit par rapport aux électrovannes de l'état de la technique puisqu'une étape d'assemblage est supprimée.
Le corps d'électrovanne peut être réalisé directement et entièrement par moulage ou alors être réalisé partiellement par moulage et certaines parties sont réalisées par usinage.
En variante, le corps pourrait être réalisé d'un seul tenant par usinage d'un barreau, par exemple en matériau isolant électrique et amagnétique.
Le procédé de réalisation de l'électrovanne comporte en plus de l'étape de réalisation du corps d'électrovanne par exemple par moulage et/ou usinage, une étape de réalisation de la connectique électrique du bobinage. De préférence cette étape est réalisée par surmoulage sur la surface extérieure du corps d'électrovanne d'un matériau isolant électrique, des connexions électriques étant insérées avant ou après l'injection pour réaliser le surmoulage. L'électrovanne selon l'invention peut être une électrovanne tout ou rien ou proportionnelle. En outre elle peut être une électrovanne 2 voies, 3 voies ou plus L'électrovanne selon l'invention peut être une électrovanne pneumatique utilisée pour piloter une alimentation en air ou en gaz. L'électrovanne selon l'invention est particulièrement adaptée pour une utilisation dans un circuit d'huile d'un moteur thermique par exemple dans le domaine automobile et/ou dans un circuit de liquide de refroidissement, par exemple de l'eau, d'un moteur thermique, électrique ou hybride dans le domaine automobile. L'électrovanne selon l'invention peut également être mise en oeuvre pour piloter une pompe à huile ou pompe à eau, l'électrovanne pouvant être disposée à l'intérieur ou à l'extérieur du carter moteur. L'électrovanne selon l'invention peut être également utilisée dans les commandes de boites à vitesses automatiques, dans les circuits de freinage, dans les systèmes de dépollution gazeux ou liquide des moteurs thermiques agissant sur le système d'échappement de moteurs thermiques, dans les circuits de carburant des véhicules.
Claims (18)
- REVENDICATIONS1- Corps d'électrovanne comportant une partie destinée à former un distributeur (PH) de fluide et une partie (PA) destinée à comporter un bobinage (4) d'actionnement de l'électrovanne, ledit corps (2) étant réalisé d'un seul tenant.
- 2- Corps d'électrovanne selon la revendication 2, dans lequel le corps (2) comporte une chambre (8) de distributeur, un logement sur une surface extérieure formant un logement pour le bobinage (4) et un logement intérieur (12) entouré par le logement du bobinage (4).
- 3- Corps d'électrovanne selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le corps (2) est réalisé en un matériau isolant électrique.
- 4- Corps d'électrovanne selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel le corps (2) est en un matériau plastique.
- 5- Corps d'électrovanne selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le corps (2) est en polyamide (PA), sulfure de polyphénylène (PPS) ou polyoxyméthylène (POM).
- 6- Corps d'électrovanne selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le corps (2) est réalisé par moulage.
- 7- Electrovanne comportant un corps d'électrovanne selon l'une des revendications 1 à 6, un bobinage (4) disposé à l'extérieur du corps (2), un noyau disposé à l'intérieur du corps (2) et un pointeau disposé dans le corps (2) et apte à être déplacé par le noyau.
- 8- Electrovanne selon la revendication 7, comportant une connectique électrique (6) formée en partie par un surmoulage sur une partie au moins d'une surface extérieur du corps d'électrovanne.
- 9- Electrovanne selon la revendication 8, dans lequel le surmoulage est tel qu'il isole électriquement le bobinage (4) de l'environnement extérieur.
- 10- Circuit d'huile d'un moteur thermique comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 11- Circuit de fluide de refroidissement d'un moteur thermique comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 12- Pompe à huile comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 13- Pompe à eau comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 14- Commande de boite à vitesse automatique comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 15- Commande de circuit de freinage comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 16- Commande de système de dépollution comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 17- Commande de circuit de distribution de carburant comportant moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
- 18- Système de gestion de vapeur de carburant comportant au moins une électrovanne selon l'une des revendications 7 à 9.
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2016
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