FR3100594A1 - Electrovanne - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne une électrovanne (7) pour système de projection (1) d’un liquide de lavage comprenant : - une enceinte hydraulique (71) comprenant une entrée (71a) et une sortie (71b), - un plongeur (73) comprenant une partie d’obturation (73a) et une tête magnétique (73b), disposé dans l’enceinte hydraulique (71) et monté mobile entre une position de blocage dans laquelle la partie d’obturation empêche le passage du liquide entre l’entrée (71a) et la sortie (71b) de l’enceinte hydraulique (71) et une position d’ouverture dans laquelle la partie d’obturation autorise le passage du fluide entre l’entrée (71a) et la sortie (71b) de l’enceinte hydraulique (71), - un dispositif magnétique (13) comprenant une bobine (133, 135) et un circuit magnétique (131) formant un électro-aimant et configuré pour déplacer le plongeur (73) entre la position de blocage et la position d’ouverture en fonction de l’alimentation de la bobine (133, 135), dans laquelle la tête magnétique (73b) est réalisée sous la forme d’une plaque orientée sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement du plongeur (73) et en ce que le dispositif magnétique (13) s’étend seulement le long d’une paroi plane (72) de l’enceinte hydraulique (71) en regard de laquelle est positionné la tête magnétique (73b) du plongeur (73). Figure pour l’abrégé : Fig. 2a

Description

ELECTROVANNE
La présente invention concerne le domaine des systèmes de projection de liquide pour véhicules automobiles.
Les véhicules automobiles possèdent tous un de systèmes de projection de liquide de nettoyage pour maintenir le pare-brise du véhicule propre et permettre une vision optimale du conducteur vers l’extérieur.
De plus, avec la multiplication des capteurs, et notamment des capteurs optiques d’assistance à la conduite tel que des caméras ou des systèmes LIDAR, le nombre de systèmes de projection se multiplie pour permettre le bon fonctionnement de ces capteurs optiques.
Afin d’éviter de multiplier le nombre de composants, il est connu de mutualiser certains composants des systèmes de projection comme la pompe ou le réservoir entre les différents systèmes de projection. Des vannes sont alors utilisées pour transmettre le liquide de nettoyage pompé vers les embouts de projection ou gicleurs sélectionnés.
Cependant, ces vannes doivent avoir un encombrement minimal pour pouvoir être facilement positionnées sur un véhicule automobile. D’autre part, il convient de limiter le risque de fuite que pourrait causer un manque d’étanchéité de la vanne en assurant une grande fiabilité tout en limitant le coût de revient d’une vanne au maximum.
A cet effet, il est proposé une électrovanne pour système de projection d’un liquide de lavage comprenant :
- une enceinte hydraulique comprenant une entrée et une sortie,
- un plongeur comprenant une partie d’obturation et une tête magnétique, disposé dans l’enceinte hydraulique et monté mobile entre une position de blocage dans laquelle la partie d’obturation empêche le passage du liquide entre l’entrée et la sortie de l’enceinte hydraulique et une position d’ouverture dans laquelle la partie d’obturation autorise le passage du fluide entre l’entrée et la sortie de l’enceinte hydraulique,
- un dispositif magnétique comprenant une bobine et un circuit magnétique formant un électro-aimant et configuré pour déplacer le plongeur entre la position de blocage et la position d’ouverture en fonction de l’alimentation de la bobine,
dans laquelle la tête magnétique est réalisée sous la forme d’une plaque orientée sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement du plongeur et en ce que le dispositif magnétique s’étend seulement le long d’une paroi plane de l’enceinte hydraulique en regard de laquelle est positionné la tête magnétique du plongeur.
L’utilisation d’un plongeur comprend une tête magnétique plate et une enceinte comprenant une paroi plane permet de réduire le coût de l’électrovanne du fait de la simplicité de l’enceinte, de limiter l’encombrement de l’électrovanne en réduisant son épaisseur, réduire sa consommation énergétique en limitant l’intensité nécessaire au champ magnétique pour déplacer le plongeur et d’assurer une bonne étanchéité de l’enceinte hydraulique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif magnétique est positionné d’un premier côté de la paroi plane et la tête magnétique du plongeur est positionnée d’un deuxième côté de la paroi plane opposé au premier côté, le matériau de ladite paroi plane étant un matériau neutre magnétiquement pour permettre l’interaction magnétique entre l’circuit magnétique et la tête magnétique du plongeur.
Selon un autre mode de réalisation, la paroi plane est en inox ou en matériau plastique.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif magnétique est positionné d’un premier côté de la paroi plane et la tête magnétique du plongeur est positionnée d’un deuxième côté de la paroi plane opposé au premier côté, le matériau de ladite paroi plane étant un matériau magnétique de faible épaisseur afin de permettre une interaction magnétique entre le circuit magnétique et la tête magnétique du plongeur.
Selon un autre mode de réalisation, la paroi plane est en acier inoxydable magnétique.
Selon un autre mode de réalisation, une partie de l’circuit magnétique s’étend à travers la paroi plane jusque dans l’enceinte hydraulique.
Selon un autre mode de réalisation, l’électrovanne comprend au moins un joint entre l’circuit magnétique et la paroi plane.
Selon un autre mode de réalisation, l’électrovanne comprend également un élément élastique configuré pour contraindre le plongeur en position de blocage.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif magnétique comprend un circuit magnétique de forme générale en U et deux bobines disposées respectivement autour des deux branches opposées du U de l’circuit magnétique.
Selon un autre mode de réalisation, la partie d’obturation est réalisée en matériau élastique et est configurée pour en contact avec une paroi de l’enceinte hydraulique pour obturer la sortie de l’enceinte hydraulique en position de blocage.
Selon un autre mode de réalisation, la partie d’obturation est réalisée en matériau élastomère.
Les modes de réalisation de la présente invention concernent également un système de projection d’un liquide de lavage comprenant une électrovanne telle que décrite précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et des dessins annexés parmi lesquels :
représente un schéma d’un système de projection d’un liquide de lavage;
représente un schéma d’une électrovanne selon un premier exemple de réalisation dans une première position;
représente un schéma d’une électrovanne selon le premier exemple de réalisation dans une deuxième position;
représente un schéma d’une électrovanne selon un deuxième exemple de réalisation;
représente un schéma d’une électrovanne selon un troisième exemple de réalisation;
représente une première configuration d’un dispositif magnétique d’une électrovanne;
représente une deuxième configuration d’un dispositif magnétique d’une électrovanne;
représente une troisième configuration d’un dispositif magnétique d’une électrovanne;
représente une quatrième configuration d’un dispositif magnétique d’une électrovanne.
Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Des modes de mise en œuvre et de réalisation de l’invention concernent une électrovanne configurée pour être disposée dans un système de projection de liquide de lavage, notamment pour véhicules automobiles ainsi qu’un système de projection comprenant une telle électrovanne.
La figure 1 représente une vue schématique d’un système 1 de projection de liquide de lavage d’un véhicule automobile comprenant un réservoir 3 de liquide de lavage, une pluralité d’organes de projection 5 (six dans le cas présent), associés par exemple à différents éléments du véhicules tels que le pare-brise ou des capteurs optiques, une pluralité d’électrovannes 7 associées respectivement aux organes de projection 5 et une pompe 9 configurée pour transmettre le liquide de lavage du réservoir 3 vers les organes de projection 5 via les électrovannes 7. Les différents éléments du système de projection sont par exemple reliés par des durites ou des tuyaux 11. Les flèches présentes au niveau des tuyaux 11 représentent le sens d’écoulement du liquide de lavage.
Les figures 2a et 2b représentent un premier exemple de réalisation d’une électrovanne 7 comprenant une enceinte hydraulique 71 reliant une entrée de fluide 71a et une sortie de fluide 71b de l’enceinte hydraulique 71. L’entrée 71a de l’enceinte hydraulique 71 est par exemple reliée fluidiquement à un réservoir 3 de liquide de lavage via une pompe 9 et la sortie 71b de l’enceinte hydraulique 71 est par exemple reliée fluidiquement à un organe de projection 5 comme dans le cas de la figure 1. L’électrovanne 7 comprend également un plongeur 73 monté mobile et configuré pour se déplacer entre une position de blocage, représentée sur la figure 2a, dans laquelle il empêche le passage du liquide de lavage de l’entrée 71a vers la sortie 71b de l’enceinte hydraulique 71 et une position d’ouverture, représentée sur la figure 2b dans laquelle il laisse passer le liquide de lavage entre l’entrée 71a et la sortie 71b de fluide de l’enceinte hydraulique 7. Le plongeur 73 comprend une partie d’obturation 73a configurée pour venir en contact avec une paroi de l’enceinte hydraulique 71 pour bloquer le passage du liquide de lavage et une tête magnétique 73b configurée pour interagir avec un dispositif magnétique 13 de l’électrovanne 7. La partie d’obturation 73a peut être réalisée en matériau élastique, notamment en élastomère, pour permettre une bonne étanchéité en position de blocage.
Alternativement, la paroi de l’enceinte hydraulique 71 contre laquelle vient la partie d’obturation 73a en position de blocage peut être recouverte d’un élément élastique ou d’un joint pour assurer l’étanchéité en position de blocage.
La tête magnétique 73b est réalisée sous la forme d’une plaque orientée sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement du plongeur 73 et disposée en regard d’une paroi plane 72 de l’enceinte hydraulique 71 le long de laquelle est positionné le dispositif magnétique 13. Le dispositif magnétique 13 comprend au moins une bobine 133, 135 et un circuit magnétique 131 formant un électroaimant et est situé à l’extérieur de l’enceinte hydraulique 71 dans le cas des figures 2a et 2b. L’circuit magnétique 131 a par exemple une forme en U avec les extrémités du U orientées vers la paroi plane 72 de l’enceinte hydraulique 71. Le dispositif magnétique 13 comprend par exemple deux bobines 133, 135 positionnées autour des branches opposées du U. D’autres configurations du dispositif magnétique 13 sont également possibles dont certaines seront décrites dans la suite de la description. De plus la paroi plane 72 de l’enceinte hydraulique 71 située entre le dispositif magnétique 13 et la tête magnétique 73b du plongeur 73 est réalisée en matériau neutre magnétiquement, par exemple en matériau plastique ou en inox de manière à permettre une interaction magnétique entre le dispositif magnétique 13 et la tête magnétique 73b du plongeur 73. Ainsi, en fonctionnement, l’alimentation de la ou des bobines 133, 135 avec une puissance suffisante entraîne la formation d’un champ électromagnétique B, représenté par des traits pointillés, au niveau de l’circuit magnétique 131 qui tend à déplacer la tête magnétique 73b du plongeur 73 vers l’circuit magnétique 131 et ainsi entraîner le plongeur 73 vers la position d’ouverture comme sur la figure 2b. Le plongeur 73 est ainsi mobile en translation entre les positions d’ouverture et de blocage. En l’absence d’alimentation de la bobine 133, 135, le plongeur 73 est par exemple contraint vers le positon de blocage par un élément élastique tel qu’un ressort hélicoïdal (non représenté).
La disposition du dispositif magnétique 13 le long d’une paroi plane 72 de l’enceinte hydraulique 71 et de la tête magnétique 73b sous forme de plaque disposée en regard de la paroi plane 72 permet d’obtenir une électrovanne 7 avec un encombrement réduit. De plus, la proximité entre l’circuit magnétique 131 et la tête magnétique 73b couplée à la taille importante de la surface en regard entre l’circuit magnétique 131 et la tête magnétique 73b permet de réduire la force nécessaire au déplacement du plongeur 73 et permet ainsi de limiter la consommation énergétique de l’électrovanne 7. Ces aspects sont particulièrement intéressants dans le cas du système de projection 1 d’un véhicule automobile.
La figure 3 représente un deuxième exemple de réalisation qui diffère de l’exemple de la figure 2 par le fait que les extrémités de l’circuit magnétique 131 en forme de U s’étendent à l’intérieur de l’enceinte hydraulique 71. Ainsi, l’circuit magnétique 131 comprend deux extrémités plates configurées pour s’étendre parallèlement à la paroi plane 72 de l’enceinte hydraulique 71 et à la tête magnétique 73b du plongeur 73. Des joints 15, par exemple des joints toriques, peuvent être disposés à l’interface entre l’circuit magnétique 131 et la paroi plane 72 au niveau du passage des branches de l’circuit magnétique 131 en U à travers la paroi plane 72 de l’enceinte hydraulique 71 pour assurer l’étanchéité de l’enceinte hydraulique 71.
La figure 4 représente un troisième mode de réalisation qui diffère du deuxième mode de réalisation par le fait que la tête magnétique 73b est montée pivotante sur l’une des extrémités de l’circuit magnétique 131 faisant saillie dans l’enceinte hydraulique 71 et s’étendant en regard de la deuxième extrémité de l’circuit magnétique 131 faisant saillie dans l’enceinte hydraulique 71.
Les figures 5 à 8 représentent différentes configurations possibles du dispositif magnétique 13 pour les différents exemples de réalisation présentés précédemment.
Sur la figure 5, le dispositif magnétique 13 comprend un circuit magnétique 131 en forme de M dont l’extrémité des branches est configurée pour être orientée vers l’enceinte hydraulique 71 et une bobine 133 enroulée autour de la branche centrale de l’circuit magnétique 131 en M.
Sur la figure 6, le dispositif magnétique 13 comprend un circuit magnétique 131 en forme de U dont l’extrémité des branches est orientée vers l’enceinte hydraulique 71 et une bobine 133 enroulée autour de l’une des branches de l’circuit magnétique en U.
Le dispositif magnétique de la figure 7 est similaire au dispositif magnétique de la figure 6 mais la bobine 133 est enroulée autour de l’autre branche de l’circuit magnétique 131 en U.
Sur la figure 8, le dispositif magnétique 13 comprend un circuit magnétique 131 en forme de U dont l’extrémité des branches est orientée vers l’enceinte hydraulique 71 et deux bobines 133, 135 enroulées respectivement autour des deux branches de l’circuit magnétique 131 en U.
Ainsi, la conception de l’électrovanne 7 permet un encombrement réduit ainsi qu’une fiabilité accrue du fait qu’il n’y a pas de pièces en mouvement au niveau de l’interface de l’enceinte hydraulique 71. De plus, l’enceinte hydraulique 71 peut avoir une forme générale parallélépipédique rectangle ce qui rend sa fabrication peu coûteuse. Enfin, la proximité entre la tête magnétique 73b et l’circuit magnétique 131 permet de limiter la force nécessaire au déplacement du plongeur et donc de limiter la puissance nécessaire au fonctionnement de l’électrovanne 7.

Claims (12)

  1. Electrovanne (7) pour système de projection (1) d’un liquide de lavage comprenant :
    - une enceinte hydraulique (71) comprenant une entrée (71a) et une sortie (71b),
    - un plongeur (73) comprenant une partie d’obturation (73a) et une tête magnétique (73b), disposé dans l’enceinte hydraulique (71) et monté mobile entre une position de blocage dans laquelle la partie d’obturation empêche le passage du liquide entre l’entrée (71a) et la sortie (71b) de l’enceinte hydraulique (71) et une position d’ouverture dans laquelle la partie d’obturation autorise le passage du fluide entre l’entrée (71a) et la sortie (71b) de l’enceinte hydraulique (71),
    - un dispositif magnétique (13) comprenant une bobine (133, 135) et un circuit magnétique (131) formant un électro-aimant et configuré pour déplacer le plongeur (73) entre la position de blocage et la position d’ouverture en fonction de l’alimentation de la bobine (133, 135),
    caractérisé en ce que la tête magnétique (73b) est réalisée sous la forme d’une plaque orientée sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement du plongeur (73) et en ce que le dispositif magnétique (13) s’étend seulement le long d’une paroi plane (72) de l’enceinte hydraulique (71) en regard de laquelle est positionné la tête magnétique (73b) du plongeur (73).
  2. Electrovanne (7) selon la revendication 1 dans laquelle le dispositif magnétique (13) est positionné d’un premier côté de la paroi plane (72) et la tête magnétique (73b) du plongeur (73) est positionnée d’un deuxième côté de la paroi plane (72) opposé au premier côté, le matériau de ladite paroi plane (72) étant un matériau neutre magnétiquement pour permettre l’interaction magnétique entre l’circuit magnétique (131) et la tête magnétique (73b) du plongeur (73).
  3. Electrovanne (7) selon la revendication 2 dans laquelle la paroi plane (72) est en inox ou en matériau plastique.
  4. Electrovanne (7) selon la revendication 1 dans laquelle le dispositif magnétique (13) est positionné d’un premier côté de la paroi plane (72) et la tête magnétique (73b) du plongeur (73) est positionnée d’un deuxième côté de la paroi plane (72) opposé au premier côté, le matériau de ladite paroi plane (72) étant un matériau magnétique de faible épaisseur saturable afin de permettre une interaction magnétique entre le circuit magnétique (131) et la tête magnétique (73b) du plongeur (73).
  5. Electrovanne selon la revendication 4 dans laquelle la paroi plane (72) est en acier inoxydable magnétique.
  6. Electrovanne (7) selon la revendication 1 dans laquelle une partie de l’circuit magnétique (131) s’étend à travers la paroi plane (72) jusque dans l’enceinte hydraulique (71).
  7. Electrovanne (7) selon la revendication 6 comprenant au moins un joint (15) entre l’circuit magnétique (131) et la paroi plane (72).
  8. Electrovanne (7) selon l’une des revendications précédentes comprenant également un élément élastique configuré pour contraindre le plongeur (73) en position de blocage.
  9. Electrovanne (7) selon l’une des revendications précédentes dans laquelle le dispositif magnétique (13) comprend un circuit magnétique (131) de forme générale en U et deux bobines (133, 135) disposées respectivement autour des deux branches opposées du U de l’circuit magnétique (131).
  10. Electrovanne (7) selon l’une des revendications précédentes dans laquelle la partie d’obturation (73a) est réalisée en matériau élastique et est configurée pour en contact avec une paroi de l’enceinte hydraulique (71) pour obturer la sortie (71b) de l’enceinte hydraulique (71) en position de blocage.
  11. Electrovanne (7) selon la revendication 10 dans laquelle la partie d’obturation (73a) est réalisée en matériau élastomère.
  12. Système de projection (1) d’un liquide de lavage comprenant une électrovanne (7) selon l’une des revendications précédentes.
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