FR2999675A1

FR2999675A1 - Monostable or bistable electro-valve for use in high pressure fuel system of engine of aircraft, has drive unit for shifting push rod by mobile core such that translation of mobile core produces translation of shifted push rod in time

Info

Publication number: FR2999675A1
Application number: FR1262154A
Authority: FR
Inventors: Jean-Pierre Thulliez
Original assignee: EA Technique SAS
Current assignee: EA Technique SAS
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-20
Anticipated expiration: 2032-12-17
Also published as: FR2999675B1

Abstract

The electro-valve (10) has a push rod (18) connected to a valve (15), where air gap (14) is formed between a mobile core (17) and a fixed reinforcement part (11). A coil (13) produces magnetic field that is guided by the reinforcement part and the mobile core to create magnetic force in the air gap when the coil is supplied with electrical current. A drive unit shifts the push rod by the mobile core such that mobile translation of the mobile core produces translation of the shifted push rod in time.

Description

L'invention concerne le domaine de la commande électromagnétique d'un clapet. Elle concerne plus particulièrement un électro-clapet pouvant servir à la commande d'alimentation carburant d'un moteur, en 5 particulier un moteur l'aéronef. Les électro-clapets de circuits carburants hautes pression des moteurs d'aéronefs utilisent des électroaimants actionnant des organes de pilotage du carburant, ces organes de pilotages peuvent être des clapets plats ou à billes, des tiroirs ou toutes autres 10 technologies connues. Cette partie fluidique n'étant pas le coeur de l'invention, elle est considérée ici sous la forme d'un simple clapet à bille à titre d'exemple. Les électroaimants considérés peuvent être monostables (une position obtenue par alimentation électrique et rappel par 15 ressort) ou bistable (2 positions stables obtenues par alimentation électrique de 2 circuits électriques). Les électro-clapets 1 sont classiquement constitués (voir fig. 1) d'une armature fixe 2, d'une armature mobile 3 qui actionne la partie hydraulique et d'une bobine 4. L'alimentation 20 électrique de la bobine 4 produit un champ magnétique qui est guidé par l'armature fixe 2 puis par l'armature mobile 3 jusque dans l'entrefer 5 où ce champ magnétique est interrompu. Cette interruption crée un effort dans l'entrefer 5 qui a tendance à se réduire entrainant le déplacement de l'armature mobile 3 qui 25 actionne la partie hydraulique. Les clapets hydrauliques 6 requièrent pour être manoeuvrés qu'on leur applique un effort égal à l'effort F développé par la pression sur la section efficace du clapet. La course C de laquelle on doit déplacer le clapet est 30 généralement dimensionné par des notions de pertes de charge à respecter. L'électroaimant qui pilote ce clapet doit donc développer un effort F pour un entrefer E égal à C. Il est donc calculé pour fonctionner sur des points caractéristiques ne correspondant pas à leur optimum, et où ils vont présenter une 35 masse maximale élevée.The invention relates to the field of electromagnetic control of a valve. It relates more particularly to an electro-valve that can be used to control the fuel supply of an engine, in particular a motor the aircraft. The electro-valves of the high-pressure fuel circuits of aircraft engines use electromagnets actuating fuel control members, these control members may be flat or ball valves, drawers or any other known technology. This fluidic part not being the heart of the invention, it is considered here in the form of a simple ball valve by way of example. The electromagnets considered can be monostable (a position obtained by power supply and return by spring) or bistable (2 stable positions obtained by power supply of 2 electrical circuits). The electro-valves 1 are conventionally constituted (see FIG 1) of a fixed armature 2, a movable armature 3 which actuates the hydraulic part and a coil 4. The electrical supply 20 of the coil 4 produces a magnetic field which is guided by the fixed armature 2 and the movable armature 3 into the gap 5 where this magnetic field is interrupted. This interruption creates a force in the gap 5 which tends to be reduced resulting in the displacement of the movable armature 3 which actuates the hydraulic part. The hydraulic valves 6 require to be maneuvered that apply a force equal to the effort F developed by the pressure on the effective section of the valve. The stroke C from which the valve must be moved is generally dimensioned by the concepts of pressure drops to be respected. The electromagnet that drives this valve must therefore develop a force F for an air gap E equal to C. It is therefore calculated to operate on characteristic points that do not correspond to their optimum, and where they will have a high maximum mass.

Ce point est très problématique dans le cas de l'utilisation sur moteur d'aéronef, où la réduction du poids revêt une importance particulière. Par ailleurs, des électrovannes bistables sont couramment 5 réalisées au moyen de pièces métalliques déformables présentant deux états d'équilibres de part et d'autre d'un point milieu. L'action mécanique de l'électroaimant doit donc actionner la partie hydraulique et en même temps faire basculer cette pièce métallique d'un état stable à l'autre. Ceci résulte en un surcroit 10 d'effort nécessaire et donc en un surcroit de masse et d'encombrement. Une autre façon de réaliser cette fonction est d'utiliser des aimants permanents pour le maintien dans chaque position stable. Cette solution pose toutefois des problématiques industrielles 15 importantes (manutention, stockage..) et des problématiques de fiabilité (stabilité en température, maintien de l'aimantation dans le temps...). La présente invention se propose de remédier à au moins une partie des inconvénients précités et propose une solution qui 20 permette de réduire le coût et le poids, tout en assurant une bonne fiabilité de l'électro-clapet, qu'il soit monostable ou bistable. A cet effet, l'invention concerne un électro-clapet comprenant une armature fixe, une armature mobile avec un noyau 25 mobile et un poussoir relié à un clapet, un entrefer étant disposé entre le noyau mobile et l'armature fixe, une bobine configurée pour, qu'alimentée en courant électrique, elle produise un champ magnétique guidé par les armatures fixe et mobile de sorte à créer une force magnétique dans ledit entrefer. Cet électro-clapet est 30 particulier en ce qu'il comporte un moyen d'entraînement décalé dudit poussoir par ledit noyau mobile, configure pour qu'une translation dudit noyau mobile produise une translation dudit poussoir décalée dans le temps. Un tel décalage permet de faire en sorte que lorsque l'effort nécessaire est maximal (décollage de la 35 position fermée ou ouverte), l'effort disponible est proche du maximum également (entrefer quasiment fermé), ce qui n'est pas le cas sans un tel décalage. En effet sans un tel décalage, l'effort est d'abord faible, au moment où il faut décoller le clapet, ce qui impose un dimensionnement bien plus important, puis l'effort augmente au moment où un effort plus faible suffirait.This point is very problematic in the case of aircraft engine use, where weight reduction is of particular importance. Moreover, bistable solenoid valves are commonly made by means of deformable metal parts having two equilibrium states on either side of a midpoint. The mechanical action of the electromagnet must therefore actuate the hydraulic part and at the same time tilt the metal piece from one stable state to another. This results in an extra effort required and therefore in an extra weight and bulk. Another way to achieve this function is to use permanent magnets for holding in each stable position. This solution, however, poses significant industrial problems (handling, storage ..) and reliability issues (temperature stability, maintenance of magnetization over time ...). The present invention proposes to remedy at least some of the aforementioned drawbacks and proposes a solution which makes it possible to reduce the cost and the weight, while ensuring a good reliability of the electro-valve, be it monostable or bistable. . For this purpose, the invention relates to an electro-valve comprising a fixed armature, a movable armature with a movable core and a pusher connected to a valve, an air gap being disposed between the movable core and the fixed armature, a configured coil. for, fed with electric current, it produces a magnetic field guided by the fixed and movable armatures so as to create a magnetic force in said gap. This electro-valve is particular in that it comprises a drive means offset from said pusher by said movable core, configured so that a translation of said mobile core produces a translation of said pusher offset in time. Such an offset makes it possible to ensure that when the force required is maximal (takeoff of the closed or open position), the available force is close to the maximum also (almost closed air gap), which is not the case. without such a shift. Indeed, without such a shift, the effort is initially low, at the moment when you have to take off the valve, which imposes a dimension much more important, then the effort increases at the time when a lower effort would suffice.

Selon d'autres caractéristiques : - ledit moyen d'entraînement décalé peut comporter un ressort de compression disposé entre ledit noyau mobile et ledit poussoir, une translation dudit noyau mobile vers ledit poussoir produisant une compression dudit ressort, ce qui produit une translation dudit poussoir décalée dans le temps ; une telle solution présente l'avantage que le ressort assure la poursuite du mouvement jusqu'à la fermeture, respectivement l'ouverture, complète du clapet, - ledit moyen d'entraînement décalé peut comporter une face d'appui dudit noyau mobile faisant face à une face d'appui dudit poussoir, et un jeu entre lesdites faces d'appui, de sorte à permettre une translation dudit noyau mobile correspondant au dit jeu sans translation dudit poussoir, suivie d'une translation complémentaire dudit noyau mobile pendant laquelle ledit noyau mobile pousse ledit poussoir, provoquant la manoeuvre dudit clapet ; une telle disposition permet d'éviter la mise en place d'un ressort, et donc de réduire encore le coût et le poids, - ledit noyau mobile peut être en un matériau magnétique dur, de sorte qu'après suppression de la tension électrique à ladite bobine, un champ magnétique rémanent est conservé, permettant l'application d'une force de maintien entre ledit noyau mobile et ladite armature fixe ; une telle solution permet de garantir cette fonction sans aucune pièce ni poids supplémentaire, - ledit électro-clapet peut comporter deux bobines, deux entrefers, et deux noyaux mobiles reliés entre eux par un moyen d'entraînement décalé, de sorte à être apte à exercer un effort magnétique dans deux positions distinctes par mise sous tension de chacune des bobines respectivement ; une telle solution permet la mise en oeuvre de l'invention sur un électro-clapet bistable, - ledit moyen d'entraînement décalé peut comporter un ressort disposé entre les deux noyaux mobiles ; une telle solution présente l'avantage que le ressort assure la poursuite du mouvement jusqu'à la fermeture, respectivement l'ouverture, complète du clapet, - lesdits deux noyaux mobiles étant désignés par « bas » et « haut » en référence à une utilisation possible dudit électro-clapet dans une orientation poussoir vers le bas, ledit noyau mobile bas peut comporter une queue s'étendant vers le noyau mobile haut jusqu'au-delà dudit noyau mobile haut, et ledit moyen d'entraînement décalé comporter une face d'appui sur ladite queue, une face d'appui sur ledit noyau mobile haut, et un jeu disposé entre lesdites faces d'appui, configure pour permettre à l'un quelconque des noyaux mobiles de s'éloigner de l'autre sur une course déterminée, puis, après annulation dudit jeu, d'entraîner l'autre dans sa course ; une telle disposition permet d'éviter la mise en place d'un ressort, et donc de réduire encore le coût et le poids, - ledit électro-clapet peut comporter un ressort de rappel configure pour exercer un effort de rappel entre ladite armature fixe et ledit poussoir, de sorte à garantir la position ouverte dudit clapet en l'absence de tension aux bornes desdites bobines ; L'avantage de la présente invention réside en particulier en ce que la masse d'un électro-clapet peut être sensiblement réduite pour un effort d'application donné du clapet sur son siège de clapet. D'une part en désolidarisant le noyau mobile et le poussoir, il devient possible de faire correspondre la position du poussoir où l'effort requis est maximal, à la position du noyau mobile où l'effort produit est maximal, permettant ainsi une réduction du dimensionnement magnétique, et donc de la masse, de l'électro-clapet.According to other features: - said offset drive means may comprise a compression spring disposed between said movable core and said pusher, a translation of said movable core to said pusher producing a compression of said spring, which produces a translation of said staggered pusher in time ; such a solution has the advantage that the spring ensures the continuation of the movement until closing, respectively the opening, complete of the valve, - said shifted drive means may comprise a bearing surface of said movable core facing a bearing surface of said pusher, and a clearance between said bearing faces, so as to allow a translation of said mobile core corresponding to said game without translation of said pusher, followed by a complementary translation of said mobile core during which said mobile core pushing said pusher, causing the operation of said valve; such an arrangement makes it possible to avoid the installation of a spring, and therefore to further reduce the cost and the weight, - said mobile core can be made of a hard magnetic material, so that after suppression of the electrical voltage at said coil, a remanent magnetic field is preserved, allowing the application of a holding force between said movable core and said fixed armature; such a solution makes it possible to guarantee this function without any additional part or weight, - said electro-valve may comprise two coils, two air gaps, and two mobile cores interconnected by an offset drive means, so as to be able to exert a magnetic force in two different positions by energizing each of the coils respectively; such a solution allows the implementation of the invention on a bistable electro-valve, - said offset drive means may comprise a spring disposed between the two mobile cores; such a solution has the advantage that the spring ensures the continuation of the movement until closing, respectively the opening, complete of the valve, - said two mobile cores being designated by "down" and "high" with reference to a use possible said electro-valve in a downward pusher orientation, said low movable core may comprise a tail extending towards the movable core up to beyond said high mobile core, and said offset drive means have a face d pressing on said tail, a bearing face on said movable core up, and a game disposed between said bearing faces, configured to allow any one of the moving cores to move away from each other on a run determined, then, after cancellation of said game, to train the other in his race; such an arrangement makes it possible to avoid the installation of a spring, and therefore to further reduce the cost and the weight, - said electro-valve may comprise a return spring configured to exert a return force between said fixed armature and said pusher, so as to ensure the open position of said valve in the absence of voltage across said coils; The advantage of the present invention resides in particular in that the mass of an electro-valve can be substantially reduced for a given application force of the valve on its valve seat. On the one hand by separating the mobile core and the pusher, it becomes possible to match the position of the pusher where the required effort is maximum, to the position of the mobile core where the force produced is maximum, thus allowing a reduction of magnetic dimensioning, and therefore the mass, of the electro-valve.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif.Other features and advantages of the invention will emerge from the following detailed description relating to an exemplary embodiment given by way of indication and not limitation.

La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 représente une vue schématique d'un électro-clapet de l'état de la technique ; la figure 2 représente une vue schématique 10 d'un électro-clapet selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 représente une vue schématique d'un électro-clapet selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; 15 la figure 4 représente une vue une vue schématique d'un électro-clapet selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 représente une vue une vue schématique d'un électro-clapet selon un quatrième mode de réalisation de 20 l'invention; la figure 6 représente une vue une vue schématique d'un électro-clapet selon un cinquième mode de réalisation de l'invention; Tel que représenté à la figure 2 du dessin ci-joint, la 25 présente invention concerne un électro-clapet 10 comportant une armature fixe 11, une armature mobile 12, une bobine 13 et un entrefer 14 disposé entre l'armature fixe 11 et l'armature mobile 12. L'armature mobile 12 comporte un noyau mobile 17 et un poussoir 18 avec une extrémité apte à agir sur le clapet 15 30 reposant sur le siège de clapet 16 d'une vanne ; Un ressort de compression 19 est disposé entre le noyau mobile 17 et le poussoir 18, exerçant un effort de rappel entre les deux. Lors de l'application de la tension d'alimentation à la bobine 13, l'effort que le noyau mobile 17 a besoin de développer 35 est égal à l'effort de précontrainte du ressort de compression 19.The understanding of this description will be facilitated with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a schematic view of an electro-valve of the state of the art; Figure 2 shows a schematic view of an electro-valve according to a first embodiment of the invention; FIG. 3 represents a schematic view of an electro-valve according to a second embodiment of the invention; Figure 4 shows a schematic view of an electro-valve according to a third embodiment of the invention; Figure 5 shows a schematic view of an electro-valve according to a fourth embodiment of the invention; Figure 6 shows a schematic view of an electro-valve according to a fifth embodiment of the invention; As shown in FIG. 2 of the attached drawing, the present invention relates to an electro-valve 10 comprising a fixed armature 11, a movable armature 12, a coil 13 and an air gap 14 placed between the fixed armature 11 and the armature 14. mobile armature 12. The movable armature 12 comprises a movable core 17 and a pusher 18 with one end adapted to act on the valve 15 30 resting on the valve seat 16 of a valve; A compression spring 19 is disposed between the movable core 17 and the pusher 18, exerting a return force between the two. When applying the supply voltage to the coil 13, the force that the mobile core 17 needs to develop 35 is equal to the prestressing force of the compression spring 19.

Ainsi tout le début de déplacement du noyau mobile 17 est effectué pour comprimer le ressort de compression 19 sans provoquer de déplacement du clapet 15. Le ressort de compression 19 est configure pour qu'en fin de déplacement du noyau mobile 17, l'effort développé par le noyau mobile 17 pour comprimer le ressort de compression 19 est égal à l'effort nécessaire pour ouvrir le clapet hydraulique 15. En effet le clapet 15 en position fermée est maintenu dans cette position par la pression différentielle s'exerçant sur la section efficace du siège 16. Le début de l'ouverture du clapet 15 fait chuter la pression différentielle s'exerçant sur la section efficace du siège puisque celle-ci se réduit à la simple perte de charge crée par le débit passant entre le clapet 15 et le siège 16, il y a donc besoin de fournir un effort plus grand à l'ouverture du clapet 15 que l'effort nécessaire ensuite pour terminer la course d'ouverture du clapet 15. C'est cet effort supplémentaire que l'invention permet d'obtenir au moment où l'entrefer 14 est très faible, et donc l'effort magnétique très important. Le clapet 15 s'ouvre donc, et dans le même temps, le noyau parcourt ce qui lui reste de course pour arriver en butée sur l'armature fixe 11. Le ressort de compression 19 se détend et le poussoir 18 revient en butée dans le noyau mobile 17 en faisant parcourir le reste de la course d'ouverture au clapet 15. Un ressort non représenté peut être disposé entre le noyau mobile 17 et l'armature fixe 11, de sorte à maintenir le noyau mobile 17 en position haute en l'absence de tension appliquée à la bobine 13. Le ressort de compression 19 est configure d'une part de manière à être précontraint en position repos d'une valeur minimale juste suffisante pour maintenir immobile le poussoir 18 par rapport au noyau mobile 17 lorsqu'aucun effort n'est appliqué autre que l'environnement direct (vibratoire par exemple) ; d'autre part il est configure de sorte que l'effort fourni juste avant que le noyau mobile 17 ne vienne en butée mécanique sur l'armature fixe 11 est de l'ordre de l'effort nécessaire à l'ouverture du clapet 15.Thus the entire beginning of movement of the movable core 17 is performed to compress the compression spring 19 without causing displacement of the valve 15. The compression spring 19 is configured so that at the end of displacement of the mobile core 17, the effort developed by the movable core 17 to compress the compression spring 19 is equal to the force required to open the hydraulic valve 15. Indeed the valve 15 in the closed position is maintained in this position by the differential pressure exerted on the effective section of the seat 16. The beginning of the opening of the valve 15 causes the differential pressure exerted on the cross section of the seat to fall, since this is reduced to the simple loss of pressure created by the flow passing between the valve 15 and the seat 16, there is therefore need to provide a greater effort to the opening of the valve 15 that the effort required to complete the opening stroke of the valve 15. It is this extra effort mentary that the invention provides when the gap 14 is very small, and therefore very important magnetic effort. The valve 15 thus opens, and at the same time, the core travels what remains of its stroke to reach the fixed armature 11. The compression spring 19 relaxes and the pusher 18 returns in abutment in the movable core 17 by traversing the rest of the opening stroke valve 15. A spring not shown can be disposed between the movable core 17 and the fixed armature 11, so as to maintain the movable core 17 in the high position in the absence of tension applied to the coil 13. The compression spring 19 is configured on the one hand so as to be prestressed in the rest position with a minimum value just sufficient to keep the pusher 18 stationary relative to the mobile core 17 when no effort is applied other than the direct environment (vibratory for example); on the other hand it is configured so that the force provided just before the mobile core 17 comes into mechanical abutment on the fixed armature 11 is of the order of the force required to open the valve 15.

Dans les électro-clapets 1 de l'état de la technique, l'effort d'ouverture du clapet doit être obtenu avec un entrefer 5 de l'ordre de 1,4mm. Grâce à l'invention, ce même effort d'ouverture du clapet 15 peut être obtenu au moment où l'entrefer 14 est de l'ordre de 0,4mm. Cela permet, pour un effort requis d'ouverture de clapet 15, de prévoir un dimensionnement de l'électro-aimant bien plus faible. Un essai comparatif concluant a été réalisé, où la masse de l'électro-aimant est de l'ordre de 280g selon l'état de la technique, et pour délivrer le même effort d'ouverture de clapet 15, il est de l'ordre de 90g avec un électro-clapet 10 selon l'invention. Cela permet de réduire significativement les coûts, mais aussi la masse, ce qui est déterminant pour les électro-clapets embarqués à bord d'aéronefs, où une réduction de masse d'environ 200g représente un avantage certain. La fig. 3 illustre un électro-clapet 10 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Un jeu 20 est disposé entre le noyau mobile 17 et le poussoir 18, de sorte à permettre au noyau mobile 17 de n'exercer aucun effort sur le poussoir 18 sur une partie de sa course et de ne développer son effort que lorsque ce jeu 20 sera rattrapé. Le jeu 20 est configure légèrement inférieur à l'entrefer 14, de sorte qu'au moment où l'entrefer 14 se ferme, correspondant au moment où l'électro-aimant délivre la force la plus importante, le clapet 15 entame sa course, l'effort de maintien du clapet 15 en position ouverte étant surpassé avant la fermeture de l'entrefer 14. Le reste de la course est alors effectué grâce à l'effet du poids du poussoir 18 et de sa vitesse initiale, qui lui a été donnée par le noyau mobile 17 lors de sa descente. Un ressort non représenté est disposé entre le noyau mobile 17 et l'armature fixe 11, de sorte à maintenir le noyau mobile 17 en position haute en l'absence de tension appliquée à la bobine 13. La fig. 4 représente un électro-clapet bistable 21, dont le noyau mobile 17 comporte deux extrémités, chacune ayant une forme 35 complémentaire de la forme des noyaux fixes haut 24 et bas 25 placés en regard et entre lesquelles il se translate. Deux bobines, haute 26 et basse 27, placées autour du noyau mobile 17 créent le champ magnétique lorsqu'elles sont alimentées électriquement. Un poussoir 22 est relié au noyau mobile 17. Un corps 23 englobe le tout et referme le champ magnétique. Les 5 termes « haut » et « bas » sont utilisés ici, ainsi que ci-dessous pour les noyaux, pour distinguer deux composants complémentaires d'un électro-clapet bistable 21, et sont signifiants quand l'électro-clapet 21 est orienté de sorte que son poussoir 22 soit vertical vers le bas. L'homme du métier saura adapter l'invention 10 pour un électro-clapet 21 orienté différemment. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé d'utiliser les propriétés des matériaux magnétiques à conserver un certain champ magnétique rémanent lorsque l'alimentation électrique de la bobine 13, 26, 27 est nulle. Ainsi 15 lors de l'alimentation électrique de la bobine 13, 26, 27 un champ magnétique s'établit dans le circuit magnétique de manière à faire fonctionner l'électro-clapet 21 et à provoquer le déplacement du noyau mobile 17. Lorsque le circuit magnétique est entièrement fermé, c'est-à- 20 dire lorsque l'entrefer 14 devient nul, le champ magnétique atteint une valeur maximale provoquant la saturation magnétique du matériau. Une fois l'alimentation électrique coupée, un champ magnétique rémanent reste présent dans le circuit maintenant un effort résiduel d'attraction mutuelle entre le noyau mobile 17 et 25 le noyau fixe 24, 25. Cet effort d'attraction est utilisé pour maintenir de manière stable la position sans adjonction de composant mécanique supplémentaire et sans les contraintes industrielles liées à l'utilisation d'aimants permanents. Cette aimantation rémanente étant renouvelée à chaque mise sous tension 30 de la bobine 13, 26, 27, il n'y a pas de risques de la voir disparaitre avec le temps ou les variations de température tant qu'une utilisation périodique de l'électro-clapet 10, 21 est maintenue. Pour un électro-clapet bistable 21, les champs rémanents 35 permettent de maintenir le noyau mobile 17 appliqué contre l'un des noyaux fixes 24, 25 lorsque les bobines 26, 27 ne sont pas alimentées, que ce soit en position haute ou basse. Le noyau mobile 17 comporte un poussoir 22 qui actionne le clapet 15 de la partie hydraulique. La figure 5 présente un électro-clapet 21 bistable avec un jeu 20 entre une queue 30 du noyau mobile bas 29 et le noyau mobile haut 28. Lorsque le noyau mobile bas 29 est dans la position bistable basse maintenu par la rémanence magnétique, et que l'on alimente la bobine haute 26, le noyau mobile haut 28 se déplace librement vers le haut sans rencontrer d'effort opposé.In electro-valves 1 of the state of the art, the opening force of the valve must be obtained with an air gap 5 of the order of 1.4 mm. Thanks to the invention, this same opening force of the valve 15 can be obtained at the moment when the air gap 14 is of the order of 0.4 mm. This allows, for a required valve opening effort 15, to provide a sizing of the electromagnet much lower. A conclusive comparative test has been carried out, where the weight of the electromagnet is of the order of 280 g according to the state of the art, and to deliver the same valve opening force 15, it is the 90g order with an electro-valve 10 according to the invention. This makes it possible to significantly reduce the costs, but also the mass, which is decisive for the onboard electro-valves on board aircraft, where a weight reduction of approximately 200 g represents a definite advantage. Fig. 3 illustrates an electro-valve 10 according to a second embodiment of the invention. A clearance 20 is disposed between the movable core 17 and the pusher 18, so as to allow the movable core 17 to exert no effort on the pusher 18 on part of its stroke and to develop its effort only when this game 20 will be caught up. The clearance 20 is set slightly lower than the gap 14, so that at the moment when the air gap 14 closes, corresponding to the moment when the electromagnet delivers the greatest force, the valve 15 begins its travel, the holding force of the valve 15 in the open position being exceeded before closing the air gap 14. The rest of the race is then performed through the effect of the weight of the pusher 18 and its initial speed, which has been given by the mobile core 17 during its descent. A not shown spring is disposed between the movable core 17 and the fixed armature 11, so as to keep the movable core 17 in the high position in the absence of voltage applied to the coil 13. FIG. 4 shows a bistable electro-valve 21, the movable core 17 has two ends, each having a shape complementary to the shape of the fixed top 24 and low cores 25 placed opposite and between which it is translated. Two coils, high 26 and low 27, placed around the movable core 17 create the magnetic field when they are electrically powered. A pusher 22 is connected to the movable core 17. A body 23 encompasses the whole and closes the magnetic field. The terms "up" and "down" are used herein, as well as below for the cores, to distinguish two complementary components of a bistable electro-valve 21, and are significant when the electro-valve 21 is oriented from so that its pusher 22 is vertical down. Those skilled in the art will be able to adapt the invention 10 for a electro-valve 21 oriented differently. According to another aspect of the present invention, it is proposed to use the properties of the magnetic materials to retain a certain remanent magnetic field when the power supply of the coil 13, 26, 27 is zero. Thus, when powering the coil 13, 26, 27 a magnetic field is established in the magnetic circuit so as to operate the electro-valve 21 and to cause the displacement of the movable core 17. When the circuit When the gap 14 becomes zero, the magnetic field is fully closed, that is, the magnetic field reaches a maximum value causing the magnetic saturation of the material. Once the power supply is cut off, a remanent magnetic field remains present in the circuit maintaining a residual mutual attraction force between the mobile core 17 and the fixed core 24, 25. This attraction force is used to maintain Stable position without addition of additional mechanical component and without industrial constraints related to the use of permanent magnets. This remanent magnetization being renewed at each energization 30 of the coil 13, 26, 27, there is no risk of seeing it disappear with time or temperature variations as a periodic use of electro shutter 10, 21 is maintained. For a bistable electro-valve 21, the remanent fields 35 make it possible to keep the mobile core 17 applied against one of the fixed cores 24, 25 when the coils 26, 27 are not powered, whether in the high or low position. The movable core 17 comprises a pusher 22 which actuates the valve 15 of the hydraulic part. FIG. 5 shows a bistable electro-valve 21 with a clearance 20 between a tail 30 of the low mobile core 29 and the high mobile core 28. When the low mobile core 29 is in the low bistable position maintained by the magnetic remanence, and the upper coil 26 is fed, the upper movable core 28 moves freely upwards without encountering any opposite force.

Une fois le jeu 20 annulé par le déplacement, le noyau mobile haut 28 entraîne le noyau mobile bas 29 vers le haut en surpassant l'effort de collage dû à la rémanence magnétique. Un ressort 31 permet alors au noyau inférieur 29 et au clapet 15 de terminer sa course vers le haut et de la maintenir en position haute.Once the clearance is canceled by the displacement, the upward moving core 28 drives the bottom movable core 29 upwardly surpassing the bonding force due to the magnetic remanence. A spring 31 then allows the lower core 29 and the valve 15 to end upwardly and keep it in the up position.

Lorsque le noyau mobile 28, 29 est dans la position bistable haute, maintenu par le ressort 31, et que l'on alimente la bobine basse 27, le noyau mobile bas 29 se déplace librement vers le bas ne rencontrant que 'effort du ressort de maintien 31. Une fois le jeu 20 annulé par le déplacement, le noyau mobile bas 29 entraîne le noyau mobile haut 28 vers le bas. Le poids du noyau mobile haut 28, ainsi que l'inertie du mouvement permettent alors au noyau mobile haut 28 de terminer sa course vers le bas. Le clapet 15 est maintenu en position basse par ledit poussoir 22 solidaire dudit noyau mobile 29 lui-même maintenu à l'armature fixe lldu fait de la rémanence magnétique. Les faces d'appui du noyau mobile haut 28 et de la queue 30 du noyau mobile bas 29 ainsi que le jeu 20 disposé entre les deux constituent ainsi également un moyen d'entraînement décalé du poussoir 22 par ledit noyau mobile haut 28, ledit entraînement décalé du poussoir 22 se faisant par l'intermédiaire du noyau mobile bas 29. La figure 6 reprend les principes de réalisation de la figure 5 avec l'adjonction d'une armature mobile composée du noyau mobile 29, du poussoir 22 et du ressort 19 constituant le moyen 35 d'entraînement décalé du poussoir par le noyau mobile.When the movable core 28, 29 is in the high bistable position, held by the spring 31, and fed to the low coil 27, the low movable core 29 moves freely downwards only meeting the spring force. 31. Once the clearance is canceled by the displacement, the lower movable core 29 drives the upward movable core 28 downward. The weight of the high movable core 28, as well as the inertia of the movement then allow the high movable core 28 to finish its downward stroke. The valve 15 is held in the lower position by said pusher 22 secured to said movable core 29 itself held to the fixed armature lldu fact of magnetic remanence. The bearing faces of the upper movable core 28 and the tail 30 of the low mobile core 29 as well as the clearance 20 arranged between the two thus also constitute a drive means offset from the pusher 22 by said upper movable core 28, said drive offset from the pusher 22 being via the low mobile core 29. Figure 6 shows the principles of embodiment of Figure 5 with the addition of a movable armature composed of the movable core 29, the pusher 22 and the spring 19 constituting the drive means offset from the pusher by the movable core.

L'avantage de la présente invention réside en particulier en ce que la masse d'un électro-clapet 10, 21 peut être sensiblement réduite. D'une part en désolidarisant le noyau mobile 17, 28 et le poussoir 18, 22, il devient possible de faire correspondre la 5 position du poussoir 18, 22 où l'effort requis est maximal, à la position du noyau mobile 17, 28 où l'effort produit est maximal, permettant ainsi une réduction du dimensionnement magnétique, et donc de la masse, de l'électro-clapet 10, 21. D'autre part, en utilisant la rémanence du champ magnétique dans les noyaux, on 10 obtient un maintien du clapet 15 sans ajout de pièces, et donc là encore avec une réduction de masse. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications 15 de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre de l'invention.The advantage of the present invention lies in particular in that the mass of an electro-valve 10, 21 can be substantially reduced. On the one hand by separating the movable core 17, 28 and the pusher 18, 22, it becomes possible to match the position of the pusher 18, 22 where the required effort is maximum, at the position of the movable core 17, 28 where the force produced is maximum, thus allowing a reduction of the magnetic dimensioning, and therefore of the mass, of the electro-valve 10, 21. On the other hand, by using the remanence of the magnetic field in the cores, the obtains a maintenance of the valve 15 without adding parts, and therefore again with a reduction in mass. Although the invention has been described with respect to a particular embodiment, it is understood that it is by no means limited thereto and that various modifications of shapes, materials and combinations thereof can be made. these various elements without departing from the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Electro-valve (10, 21) comprising a fixed armature (11), a movable armature with a movable core (17, 28) and a pusher (18, 22) connected to a valve (15), an air gap (14) being disposed between the movable core (17, 28) and the fixed armature (11), a coil (13, 26, 27) configured for, that fed with electric current, it produces a magnetic field guided by the fixed armatures and movable so as to create a magnetic force 10 in said air gap (14), characterized in that it comprises a drive means offset from said pusher (18, 22) by said movable core (17, 28), configured so that a translation of said movable core (17, 28) produces a translation of said pusher (18, 22) offset in time. 15

2. Electro-valve (10, 21) according to the preceding claim, wherein said offset drive means comprises a compression spring (19) disposed between said movable core (17, 28) and said pusher (18, 22), translating said movable core (17,28) to said pusher (18,22) producing a compression of said compression spring (19) thereby translating said pusher (18,22) offset in time.

An electro-valve (10, 21) according to claim 1, wherein said offset drive means comprises a bearing face of said movable core (17, 28) facing a bearing face of said pusher (18). , 22), and a clearance (20) between said bearing faces, so as to allow a translation of said movable core (17, 28) corresponding to said game (20) without translation of said pusher (18, 22), followed by a complementary translation of said movable core (17, 28) during which said movable core (17, 28) pushes said pusher (18, 22), causing the operation of said valve (15).

4. Electro-valve (10, 21) according to one of the preceding claims, wherein said movable core (17, 28, 29) is a hard magnetic material, so that after removal of the voltage to said coil (13, 26, 27), a remanent magnetic field is retained, allowing the application of a holding force between said movable core (17, 28, 29) and said fixed armature (11).

5. Electro-valve (21) according to one of the preceding claims, comprising two coils (26, 27), two air gaps (14), and two movable cores, interconnected by an offset drive means, so as to be able to exert a magnetic force in two different positions by energizing each of the coils (26, 27) respectively.

6. Electro-valve (21) according to the preceding claim, wherein, said two mobile cores being designated by "down" and "high" with reference to a possible use of said electro-valve (21) in a pusher orientation (22) downward, said low movable core (29) has a shank (30) extending to the upward movable core (28) to beyond said upward movable core (28), and said shifted drive means includes a bearing face on said shank (30), a bearing face on said upper movable core (28), and a set (20) disposed between said bearing faces, configured to allow any one of the moving cores to move away from the other on a determined race, then, after cancellation of said game (20), to train the other in its race.

7. Electro-valve (21) according to the preceding claim, comprising a spring (31) configured to exert a return force between said fixed armature (11) and said pusher (22), so as to ensure the open position of said valve ( 15) in the absence of voltage across said coils (26, 27).

8. Electro-valve (21) according to one of claims 5 to 7, wherein said offset drive means comprises a compression spring (19) disposed between the two movable cores. 30