ENSEMBLE POUR ELEMENT THERMOSTATIQUE ET ELEMENT THERMOSTATIQUE COMPRENANT UN TEL ENSEMBLE La présente invention concerne un ensemble pour élément thermostatique ainsi qu'un élément thermostatique comprenant un tel ensemble. Dans de nombreuses applications du domaine fluidique, notamment pour le refroidissement de moteur thermique de véhicules, des vannes thermostatiques sont utilisées pour répartir un fluide entrant dans différentes voies de circulation, en fonction de la température de ce fluide. Ces vannes sont qualifiées de thermostatiques dans le sens où le déplacement de leur(s) obturateur(s) interne(s) est commandé par un élément thermostatique, c'est-à-dire un élément qui comprend une coupelle contenant une matière thermodilatable et un piston déplaçable en coulissement par rapport à la coupelle sous l'action de la matière thermodilatable lorsque celle-ci se dilate et se contracte. Pour répartir le fluide en fonction d'autres paramètres, notamment des conditions extérieures à la vanne comme la température ambiante ou la charge du véhicule propulsée par le moteur équipé de la vanne, il est connu de prévoir des moyens de chauffage électriques de la matière thermodilatable contenue dans la coupelle de l'élément thermostatique. De tels moyens de chauffage permettent de piloter la vanne depuis l'extérieur de la vanne, indépendamment ou en complément de la température du fluide entrant, notamment au moyen d'un calculateur embarqué dans le véhicule et programmé de façon appropriée. Ces moyens de chauffage électriques, constitués par exemple d'une résistance chauffante, se doivent d'être alimentés en électricité. Pour ce faire, il est connu d'agencer la résistance chauffante à l'intérieur du piston de l'élément thermostatique. Ainsi, par exemple en immobilisant le piston par rapport au boîtier externe de la vanne, l'alimentation électrique de la résistance provoque une montée en température de la matière, ce qui entraîne sa dilatation. Par la suite, la coupelle de l'élément thermostatique coulisse autour du piston fixe, un obturateur étant porté par cette coupelle pour agir sur la circulation du fluide dans la vanne. Un tel ensemble faisant office de piston subit donc des efforts axiaux, c'est-à-dire selon la direction de déplacement relatif du piston. The present invention relates to an assembly for a thermostatic element and a thermostatic element comprising such an assembly. In many applications of the fluidic field, in particular for the cooling of a combustion engine of vehicles, thermostatic valves are used to distribute a fluid entering different lanes, depending on the temperature of this fluid. These valves are qualified as thermostatic in the sense that the displacement of their inner shutter (s) is controlled by a thermostatic element, that is to say an element which comprises a cup containing a thermally expandable material and a piston displaceable in sliding relative to the cup under the action of the thermally expandable material when the latter expands and contracts. In order to distribute the fluid according to other parameters, in particular conditions external to the valve, such as the ambient temperature or the load of the vehicle propelled by the engine equipped with the valve, it is known to provide electric heating means for the thermally expandable material. contained in the cup of the thermostatic element. Such heating means make it possible to control the valve from outside the valve, independently or in addition to the temperature of the incoming fluid, in particular by means of a computer embedded in the vehicle and suitably programmed. These electric heating means, consisting for example of a heating resistor, must be supplied with electricity. To do this, it is known to arrange the heating resistor inside the piston of the thermostatic element. Thus, for example by immobilizing the piston relative to the outer casing of the valve, the power supply of the resistor causes a rise in temperature of the material, which causes its expansion. Subsequently, the cup of the thermostatic element slides around the fixed piston, a shutter being carried by the cup to act on the flow of fluid in the valve. Such a piston assembly thus undergoes axial forces, that is to say in the direction of relative displacement of the piston.
Les ensembles de l'art antérieur comprennent généralement une cartouche de forme allongée destinée à chauffer la matière dilatable. Les moyens de chauffage électriques sont disposés à l'intérieur de cette cartouche. Pour alimenter électriquement ces moyens de chauffage, l'ensemble comprend en outre une embase de connecteur et un ou plusieurs connecteurs, munis de broches de contact électrique mâles qui sont accessibles depuis l'extérieur du connecteur par un organe externe d'alimentation électrique. Pour conduire le courant depuis la broche jusqu'aux moyens de chauffage, l'ensemble comprend des conducteurs électriques, tels que des fils métalliques. La cartouche, notamment lorsqu'elle fait office de piston, transmet les efforts qu'elle subit au connecteur, qui est immobilisé par rapport au boîtier de la vanne. Dans ces conditions, la liaison mécanique, et donc électrique, entre la cartouche et le connecteur peut s'avérer défaillante en fonction des efforts subis. Par ailleurs, l'opération consistant à solidariser les conducteurs électriques sur chacune des broches, par soudage ou par sertissage, s'avère délicate. Ces opérations rendent le procédé de fabrication de l'ensemble complexe et coûteux. Le but de la présente invention est de prévoir un ensemble disposant de facilités de connexion avec une source de courant extérieure à l'ensemble, tout en étant résistant et aisément industrialisable. Prior art assemblies generally include an elongated cartridge for heating the expandable material. The electric heating means are arranged inside this cartridge. To electrically power these heating means, the assembly further comprises a connector base and one or more connectors, provided with male electrical contact pins which are accessible from outside the connector by an external power supply member. To conduct current from the pin to the heating means, the assembly includes electrical conductors, such as wire. The cartridge, especially when acting as a piston, transmits the forces it undergoes to the connector, which is immobilized relative to the valve housing. Under these conditions, the mechanical connection, and therefore electrical, between the cartridge and the connector may be faulty depending on the forces undergone. Furthermore, the operation of securing the electrical conductors on each of the pins, by welding or crimping, proves tricky. These operations make the manufacturing process of the complex complex and expensive. The object of the present invention is to provide an assembly having ease of connection with a current source external to the assembly, while being resistant and easily industrializable.
A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble pour un élément thermostatique, comprenant : - une cartouche, adaptée pour chauffer une matière thermodilatable, - des moyens de chauffage électriques, disposés à l'intérieur de la cartouche et munis d'au moins un fil de conduction d'un courant électrique fourni par une source de courant externe, - une embase de connecteur, adaptée pour être solidaire de la cartouche, et - au moins un connecteur, adapté pour être fixé dans l'embase et pour être relié, à la fois, à la source de courant et au fil, caractérisé en ce que le ou chaque connecteur est un élément femelle délimitant un premier logement de réception d'un plot mâle de la source de courant. Grâce à l'ensemble selon l'invention, l'utilisateur dispose d'un ensemble facilement adaptable à une source de courant externe et disposant d'une résistance mécanique satisfaisante, tout en étant réalisé par un procédé de fabrication économique. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'ensemble conforme à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le ou chaque connecteur comprend un premier organe élastiquement déformable entre une première configuration dans laquelle le premier logement du connecteur ne reçoit pas le plot, de telle sorte que le mouvement du premier organe n'est pas contraint par le plot, et une deuxième configuration dans laquelle le premier logement du connecteur reçoit le plot, de telle sorte que le premier organe est pincé entre le plot et le fil lorsque ce dernier est reçu dans un deuxième logement du connecteur ; - le premier organe se présente sous la forme d'une lame dont la partie centrale est munie de deux coudées d'orientation opposée ; - le connecteur comprend un moyen d'obstruction du deuxième logement, adapté pour empêcher l'insertion du plot mâle dans le deuxième logement ; - le premier logement définit un axe central suivant lequel le plot est introduit dans son logement ; - l'embase comprend un ou des logements, adapté(s) pour recevoir le ou chacun des connecteurs ; - le connecteur comprend un deuxième organe élastiquement déformable, adapté pour s'engager en butée avec une partie de l'embase, une fois que le connecteur est reçu dans le logement correspondant ; - l'embase comprend une ouverture latérale, adaptée pour permettre un accès à le ou chaque connecteur ; - l'ensemble comprend, en outre, un joint disposé autour de la zone de solidarisation entre l'embase et la cartouche, et avantageusement autour de la zone de fixation entre l'embase et le connecteur. For this purpose, the subject of the invention is an assembly for a thermostatic element, comprising: - a cartridge, adapted to heat a thermally expandable material, - electric heating means, arranged inside the cartridge and provided with at least one conduction wire of an electric current supplied by an external current source; a connector base adapted to be secured to the cartridge; and at least one connector adapted to be fixed in the base and to be connected to both the current source and the wire, characterized in that the or each connector is a female element delimiting a first housing for receiving a male stud of the current source. Thanks to the assembly according to the invention, the user has a set easily adaptable to an external power source and having a satisfactory mechanical strength, while being realized by an economical manufacturing process. According to other advantageous features of the assembly according to the invention, taken separately or in any technically possible combination: the or each connector comprises a first elastically deformable member between a first configuration in which the first housing of the connector receives not the stud, so that the movement of the first member is not constrained by the stud, and a second configuration in which the first housing of the connector receives the stud, so that the first member is pinched between the stud and the wire when the latter is received in a second housing of the connector; - The first member is in the form of a blade whose central portion is provided with two cubits of opposite orientation; the connector comprises means for obstructing the second housing, adapted to prevent insertion of the male stud into the second housing; the first housing defines a central axis according to which the stud is introduced into its housing; - The base comprises one or housing, adapted (s) to receive the or each of the connectors; - The connector comprises a second elastically deformable member adapted to engage abutting with a portion of the base, once the connector is received in the corresponding housing; - The base comprises a lateral opening, adapted to allow access to the or each connector; - The assembly further comprises a seal disposed around the connection zone between the base and the cartridge, and preferably around the fixing zone between the base and the connector.
L'invention a également pour objet un élément thermostatique caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble tel qu'exposé ci-dessus et une coupelle contenant une matière thermodilatable à même d'être chauffée par la cartouche de l'ensemble. The invention also relates to a thermostatic element characterized in that it comprises an assembly as described above and a cup containing a thermally expandable material able to be heated by the cartridge of the assembly.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un ensemble selon la présente invention ; - la figure 2 est une coupe, selon le plan II représenté à la figure 1, d'une partie de l'ensemble ; - la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble avant son assemblage ; - la figure 4 est une vue de côté d'une embase de l'ensemble ; - la figure 5 est une coupe selon le plan V de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue de dessus selon la flèche VI de la figure 4 ; - la figure 7 est une vue de face d'un connecteur de l'ensemble ; - la figure 8 est une coupe selon le plan VIII de la figure 7. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the drawings in which: FIG. 1 is a front view of an assembly according to FIG. present invention; - Figure 2 is a section along the plane II shown in Figure 1, a portion of the assembly; - Figure 3 is a perspective view of the assembly before assembly; - Figure 4 is a side view of a base of the assembly; - Figure 5 is a section along the plane V of Figure 4; - Figure 6 is a top view along the arrow VI of Figure 4; FIG. 7 is a front view of a connector of the assembly; - Figure 8 is a section along the plane VIII of Figure 7.
Les figures 1 à 3 représentent un ensemble 1, comprenant une cartouche allongée 2 dans laquelle sont disposés des moyens de chauffage électriques. Ces moyens sont munis de deux fils 6 sortant de la cartouche 2. A titre d'exemple, les fils sont constitués d'acier inoxydable. La cartouche 2 est de forme tubulaire à section circulaire, de telle sorte qu'elle puisse aisément être insérée, par exemple, dans un piston d'un élément thermostatique. A titre de variante, cette cartouche fait directement office de piston. L'ensemble 1 comprend également une embase de connecteur 8 venant se fixer solidairement à la cartouche 2. L'embase 8 dispose de deux logements 81 et 82 dans lesquels sont insérés respectivement deux connecteurs 101 et 102. Figures 1 to 3 show an assembly 1, comprising an elongated cartridge 2 in which are disposed electric heating means. These means are provided with two son 6 coming out of the cartridge 2. For example, the son are made of stainless steel. The cartridge 2 is tubular in shape with a circular section, so that it can easily be inserted, for example, into a piston of a thermostatic element. Alternatively, this cartridge is a direct piston. The assembly 1 also comprises a connector base 8 integrally fixed to the cartridge 2. The base 8 has two housings 81 and 82 in which are inserted respectively two connectors 101 and 102.
L'ensemble 1 comprend, en outre, un joint 12 englobant la zone de solidarisation entre l'embase 8 et la cartouche 2, ainsi que la zone de contact entre l'embase 8 et chaque connecteur 101, 102. L'embase 8, représentée sur les figures 4 à 6, est de forme globalement cylindrique à section circulaire. L'embase 8 comprend les deux logements 81 et 82 adaptés pour recevoir les deux connecteurs 101 et 102, représentés notamment sur la figure 3. Au fond des deux logements 81 et 82, sont disposés deux trous 83 et 84, adaptés pour permettre le passage des deux fils 6 de la cartouche 2. L'embase 8 comprend, en outre, un corps inférieur 85 adapté pour s'encastrer dans la cartouche 2. A titre d'exemple, l'embase 8 peut être constituée de matériaux thermoplastiques. Les connecteurs 101 et 102, représentés sur les figures 7 et 8, comprennent chacun deux logements 101 et 102 disposés de manière longitudinale le long du connecteur. Le logement 101 définit un axe central X-X. Ces deux logements constituent des trous traversants. De plus, ils sont séparés par un organe 103 élastiquement déformable, ici sous la forme d'une lame. Le logement 102 est destiné à recevoir le fil 6 de la cartouche 2. La première extrémité de ce logement 102 est obturée par une partie extrême 1031 de la lame 103, formant une coudée orientée à 90° depuis une partie centrale 1032 de la lame 103. On évite ainsi d'insérer, dans ce logement 102, un plot mâle 14 venant d'une source électrique extérieure, par exemple. La partie centrale 1032 de la lame 103 définit une ondulation. Cette partie 1032 comprend notamment deux coudées d'orientation opposée. The assembly 1 further comprises a seal 12 including the zone of attachment between the base 8 and the cartridge 2, as well as the contact zone between the base 8 and each connector 101, 102. The base 8, represented in FIGS. 4 to 6, is of generally cylindrical shape with a circular section. The base 8 comprises the two housings 81 and 82 adapted to receive the two connectors 101 and 102, shown in particular in Figure 3. At the bottom of the two housings 81 and 82, are disposed two holes 83 and 84, adapted to allow the passage the two son 6 of the cartridge 2. The base 8 further comprises a lower body 85 adapted to fit into the cartridge 2. For example, the base 8 may be made of thermoplastic materials. The connectors 101 and 102, shown in FIGS. 7 and 8, each comprise two housings 101 and 102 arranged longitudinally along the connector. The housing 101 defines a central axis X-X. These two homes are through holes. In addition, they are separated by an elastically deformable member 103, here in the form of a blade. The housing 102 is intended to receive the wire 6 of the cartridge 2. The first end of this housing 102 is closed by an end portion 1031 of the blade 103, forming a bend oriented at 90 ° from a central portion 1032 of the blade 103 This avoids inserting in this housing 102, a male stud 14 from an external electrical source, for example. The central portion 1032 of the blade 103 defines a corrugation. This portion 1032 comprises in particular two cubits of opposite orientation.
Les connecteurs 101 et 102 comprennent également chacun une languette élastiquement déformable 105 disposée sur l'une de ces parois. Ils sont chacun munis d'un logement 106 adapté pour recevoir la languette 105. Sur la figure 8, la languette 105 se trouve hors de son logement 106. Cette configuration correspond à une configuration d'équilibre, dans laquelle aucune contrainte extérieure n'est appliquée sur la languette 105. On retrouve cette configuration de repos une fois que le connecteur a été inséré dans l'embase 8, comme représenté sur la figure 2. Le fait que la languette 105 soit hors de son logement 106 dans cette configuration permet d'obtenir un verrouillage automatique du connecteur dans l'embase 8. En effet, l'extrémité de la languette 105 est en butée contre une partie de l'embase 8. On empêche ainsi une sortie intempestive du connecteur de son logement. Dans une deuxième configuration dite d'introduction des connecteurs 101 et 102 dans l'embase 8, la languette 105 se place dans son logement 106 du fait de la force appliquée par une partie de l'embase sur la languette. Les connecteurs 101 et 102 sont alors en cours d'introduction respectivement dans chacun de leur logement de l'embase 8. Un plot mâle 14, représenté sur les figures 1 à 3, est destiné à être inséré dans le logement 101 dans le sens de la flèche FI représentée sur les figures 3 et 8. La connexion est qualifiée d'axiale puisqu'elle s'effectue de manière parallèle à l'axe X-X. Le fait que les connecteurs 101 et 102 soient des éléments femelles permet de faciliter leur connexion à une source de courant externe, non représentée sur les figures, et munie de plots mâles. A titre d'exemple, les plots peuvent être constitués de cuivre disposant d'une couche de protection à base d'étain ou de nickel. Le plot 14 peut avoir une section carrée ou rectangulaire, dont la longueur peut varier de préférence entre 0,64 mm et 1,00 mm et la largeur entre 0,64mm et 0,80 mm. Dans une première configuration dite déconnectée, le plot 14 n'est pas inséré dans le logement 101 du connecteur. La lame 103 ne subit donc que la contrainte du fil 6 inséré dans le logement 102. Dans une deuxième configuration dite connectée, le plot 14 est inséré dans le logement 101. Ainsi, une contrainte s'applique sur la lame 103 qui est pincée entre le fil 6 et le plot 14. La lame 103 se déforme alors en atténuant son ondulation. L'angle formé par chacune des deux coudées tend vers une valeur de 180°. Ce pincement de la lame 103 permet de s'assurer que le plot 14 reste en position de connexion. Une fois cette opération de connexion réalisée, un courant électrique peut circuler entre la source électrique externe et les moyens de chauffage électriques. The connectors 101 and 102 also each comprise an elastically deformable tongue 105 disposed on one of these walls. They are each provided with a housing 106 adapted to receive the tongue 105. In Figure 8, the tongue 105 is out of its housing 106. This configuration corresponds to an equilibrium configuration, in which no external constraint is applied on the tongue 105. This rest configuration is found once the connector has been inserted into the base 8, as shown in FIG. 2. The fact that the tongue 105 is out of its housing 106 in this configuration makes it possible to obtain an automatic locking of the connector in the base 8. Indeed, the end of the tongue 105 is in abutment against a portion of the base 8. This prevents inadvertent output of the connector from its housing. In a second configuration known as introduction of the connectors 101 and 102 in the base 8, the tongue 105 is placed in its housing 106 due to the force applied by a portion of the base on the tongue. The connectors 101 and 102 are then being introduced respectively into each of their housing of the base 8. A male stud 14, shown in FIGS. 1 to 3, is intended to be inserted into the housing 101 in the direction of the arrow FI shown in Figures 3 and 8. The connection is described as axial since it is performed parallel to the axis XX. The fact that the connectors 101 and 102 are female elements facilitates their connection to an external power source, not shown in the figures, and provided with male studs. By way of example, the studs may consist of copper having a protective layer based on tin or nickel. The pad 14 may have a square or rectangular section, whose length may preferably vary between 0.64 mm and 1.00 mm and the width between 0.64 mm and 0.80 mm. In a first so-called disconnected configuration, the stud 14 is not inserted into the housing 101 of the connector. The blade 103 thus suffers only the stress of the wire 6 inserted in the housing 102. In a second so-called connected configuration, the stud 14 is inserted into the housing 101. Thus, a constraint is applied to the blade 103 which is pinched between the wire 6 and the pad 14. The blade 103 then deforms by attenuating its ripple. The angle formed by each of the two cubits tends to a value of 180 °. This pinching of the blade 103 makes sure that the stud 14 remains in the connection position. Once this connection operation is performed, an electric current can flow between the external electrical source and the electric heating means.
Ainsi, la cartouche 2, faisant office de piston, peut chauffer une matière, telle qu'une cire, dilatable et contractile, selon le sens de variation de sa température, disposée dans une coupelle, non représentée, d'un élément thermostatique. Avantageusement, l'embase 8 est munie d'une ouverture radiale 86 permettant d'accéder, au moins visuellement, à la languette 105 des connecteurs 101 et 102. Ainsi, cette ouverture 86 permet de définir une zone de contrôle électrique, accessible de l'extérieur. Grâce à cette ouverture, il peut également être prévu une connexion radiale. Egalement à titre avantageux, l'ouverture radiale 86 peut coopérer avec un système de verrouillage d'un boîtier de vanne, ce système bloquant alors tout mouvement relatif de l'ensemble 1 par rapport à ce boîtier. Avantageusement, les logements 81 et 82 ont une forme particulière obligeant l'opérateur à insérer les connecteurs 101 et 102 avec une orientation prédéfinie. Thus, the cartridge 2, acting as a piston, can heat a material, such as wax, expandable and contractile, in the direction of variation of its temperature, arranged in a cup, not shown, a thermostatic element. Advantageously, the base 8 is provided with a radial opening 86 allowing access, at least visually, to the tongue 105 of the connectors 101 and 102. Thus, this opening 86 makes it possible to define an electrical control zone accessible from the 'outside. With this opening, it can also be provided a radial connection. Also advantageously, the radial opening 86 can cooperate with a locking system of a valve housing, this system then blocking any relative movement of the assembly 1 relative to this housing. Advantageously, the housing 81 and 82 have a particular shape forcing the operator to insert the connectors 101 and 102 with a predefined orientation.
La géométrie du joint 12 est adaptable à tout type d'ensemble 1 et n'est donc pas limitée à la forme présentée sur les figures 1 à 3. A titre de variante non représentée, l'embase du connecteur 8 peut disposer d'un corps inférieur 85 coudé à 90°. Ainsi une connexion perpendiculaire à l'axe X-X peut être envisagée. Une telle connexion est qualifiée de radiale. A titre d'exemple non limitatif, un procédé de fabrication d'un ensemble 1 consiste, dans un premier temps, à insérer les connecteurs 101 et 102 dans les logements respectifs 81 et 82 de l'embase 8. Ce premier sous-ensemble est ensuite fixé sur la cartouche 2 par l'intermédiaire des fils 6 qui sont insérés dans les trous 83 et 84. Le joint d'étanchéité 12 est ensuite disposé sur l'ensemble 1. A titre de variante, il peut être prévu de solidariser le sous-ensemble à la cartouche 2 en effectuant une compression interne du tube de la cartouche sur la périphérie du corps inférieur 85.15 The geometry of the gasket 12 is adaptable to any type of assembly 1 and is therefore not limited to the shape shown in FIGS. 1 to 3. As a variant not shown, the base of the connector 8 may have a lower body 85 bent at 90 °. Thus a connection perpendicular to the X-X axis can be considered. Such a connection is qualified as radial. By way of nonlimiting example, a method of manufacturing an assembly 1 consists, in a first step, in inserting the connectors 101 and 102 in the respective housings 81 and 82 of the base 8. This first subset is then fixed on the cartridge 2 by means of the son 6 which are inserted in the holes 83 and 84. The seal 12 is then disposed on the assembly 1. Alternatively, it may be provided to secure the subassembly to the cartridge 2 by effecting an internal compression of the cartridge tube on the periphery of the lower body 85.15