FR3015611A1 - Vanne de distribution de fluide pour vehicule automobile, de type a boisseau rotatif - Google Patents

Vanne de distribution de fluide pour vehicule automobile, de type a boisseau rotatif Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une vanne de distribution de fluide pour véhicule automobile, comprenant un corps (9) de vanne, délimitant un logement de révolution, et un boisseau (3), propre à tourner autour d'un axe de rotation et à prendre différentes positions angulaires pour contrôler la distribution du fluide au travers d'orifices (7) situés sur une paroi latérale dudit logement, ledit corps (9) supportant un axe (11) d'entraînement en rotation du boisseau (3), ledit boisseau (3) étant relié à l'axe (11) au moyen d'un moyeu (13) d'entraînement, ledit moyeu (13) comprenant un bras d'entrainement (19) s'étendant radialement entre ledit axe d'entrainement (11) et ledit boisseau (3).

Description

Vanne de distribution de fluide pour véhicule automobile, de type à boisseau rotatif L'invention concerne une vanne de distribution de fluide pour véhicule automobile. L'invention trouve une application dans les vannes de distribution de liquide de refroidissement pour véhicule automobile, en particulier les vannes comprenant un boisseau rotatif dans un logement du corps de la vanne, ledit boisseau comprenant un segment qui en coopérant avec le logement permet la distribution de fluide dans divers orifices de la vanne, en fonction de sa position angulaire. Il a déjà été proposé des vannes dans lesquelles le segment est porté par un organe présentant une même envergure angulaire. De cet organe est issu un déflecteur reliant le boisseau à un axe d'entrainement articulé en rotation sur le corps. Une telle configuration limite l'élasticité du boisseau alors que celui-ci doit pouvoir être plaqué contre le corps de vanne, notamment à l'aide d'un ressort, pour assurer une bonne étanchéité entre les différents orifices de sortie de la vanne. L'invention a pour but d'améliorer la situation et propose à cette fin une vanne de distribution de fluide pour véhicule automobile, comprenant un corps de vanne, délimitant un logement de révolution, et un boisseau, propre à tourner autour d'un axe de rotation et à prendre différentes positions angulaires pour contrôler la distribution du fluide au travers d'orifices situés sur une paroi latérale dudit logement, ledit corps supportant un axe d'entraînement en rotation du boisseau, ledit boisseau étant relié à l'axe au moyen d'un moyeu d'entraînement.
Selon l'invention, ledit moyeu comprend un bras d'entrainement s'étendant radialement entre ledit axe d'entrainement et ledit boisseau. En remplaçant le déflecteur de l'état de l'art par un bras d'entrainement, on diminue la rigidité du boisseau qui pourra ainsi mieux s'appliquer contre le corps de la vanne. On dispose en outre d'un boisseau de structure simplifié. Ladite vanne comprend avantageusement un organe de rappel permettant d'écarter l'un de l'autre des bords latéraux dudit boisseau. L'organe de rappel tire ainsi profit de l'élasticité donné au boisseau par l'absence de déflecteur pour assurer un meilleur placage du boisseau contre le corps. Selon un aspect de l'invention, ledit boisseau comprend un segment de distribution du fluide au travers des orifices situés sur la paroi latérale dudit logement, ledit segment présentant une face située en vis-à-vis du corps et une face opposée à laquelle ledit bras d'entrainement est assujetti. Autrement dit, ledit boisseau est mono corps au sens où il comprend un seul composant comparé au boisseau en deux composants de même envergure angulaire de l'état de l'art. Ceci permet de simplifier encore la structure du boisseau.
Ledit segment est formé, par exemple, en matériau plastique, éventuellement chargé de PTFE. Ledit segment présente, notamment, une forme d'anneau angulairement ouvert.
Selon un aspect de l'invention, ledit corps est pourvu d'au moins une butée configurée pour déterminer une fin de course d'entraînement du boisseau par coopération avec ledit moyeu, ladite butée étant configurée pour venir au contact dudit bras d'entrainement dans ladite position de fin de course.
Ainsi, la position de fin de course est réalisée à l'aide du bras d'entrainement lui-même, ce qui simplifie encore la vanne et permet de disposer d'un appui rigide de fin de course du boisseau. Cet agencement fiabilise la commande de fin de course du boisseau.
En effet, selon l'état de l'art, les fins de course étaient réalisées par une butée formée en saillie sur une roue de la cinématique d'actionnement de l'axe d'entrainement du boisseau et cet agencement était peu fiable en raison de la relative fragilité de la roue.
Avantageusement, ladite butée est issue de fonderie avec le corps de la vanne, notamment en aluminium ou alliage d'aluminium, ce qui permet de renforcer ladite caractéristique de rigidité.
Selon des caractéristiques de l'invention qui peuvent être prises seules ou en combinaison : - en position de fin de course, la ou lesdites butées sont configurées pour coopérer avec des faces latérales dudit bras, - lesdites faces latérales du bras s'étendent longitudinalement, - lesdites butées sont au nombre de deux pour déterminer, respectivement, un début et une fin de course de l'entraînement dudit boisseau, - ledit bras est monté sur un dispositif de fusée dudit axe, - lesdites butées sont formées sur ledit dispositif de fusée, - lesdites butées sont positionnées pour venir contre le bras, notamment au moins un côté du bras, en particulier pour s'appliquer de part et d'autre du bras, - lesdites butées sont découpées sur une partie d'extrémité du dispositif de fusée, étant notamment en forme de plats, - lesdites butées sont réglables en position, notamment dans leur position angulaire, en sorte de varier la course d'entraînement du boisseau, - lesdites butées sont pourvues d'un capteur de contact, apte à renseigner de l'acquisition d'un début ou d'une fin de course du boisseau, - lesdites butées délimitent une partie de section en arc de cercle du dispositif de fusée s'étendant axialement selon un côté de l'axe, cette partie de cylindre étant configurée pour coiffer une partie du bras.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'une vanne de distribution de fluide de refroidissement pour véhicule automobile, dans un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale, en perspective, du logement de la vanne selon la figure 1, montrant en particulier les butées du corps de la vanne, le boisseau et son bras d'entrainement étant ôtés, et la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, selon une autre orientation, de la vanne selon la figure 1. Il est à noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention, le cas échéant. En outre, des références identiques sont utilisées pour désigner des éléments analogues ou identiques. Avec référence au dessin, en particulier à la figure 1, l'invention concerne une vanne 1 de distribution de fluide pour véhicule automobile, comprenant un boisseau 3 monté rotatif dans un logement 5 défini par un corps 9 de la vanne. Ce boisseau 3 coopère avec ledit logement 5. Il permet de recouvrir ou de dégager par rotation l'accès à des orifices 7, situés sur une paroi latérale du logement 5, pour permettre la distribution du fluide au travers desdits orifices 7, en fonction de la position angulaire dudit boisseau 3. Un tel boisseau 3 est entraîné en rotation, par exemple, par un moteur électrique au moyen d'un réducteur à roue et vis sans fin monté sur la vanne, non représenté.
Cette vanne de commande trouve une application particulière dans les circuits de refroidissement de moteurs thermiques de véhicules automobiles. Dans ce cas, un orifice axial, formant entrée de fluide, est relié à une arrivée de fluide de refroidissement en provenance du moteur thermique, tandis que les orifices latéraux, au nombre de trois, formant sortie de fluide, sont reliés respectivement à trois branches du circuit. Ce circuit comprend une première branche qui contient un radiateur de refroidissement du moteur, une deuxième branche qui constitue une dérivation du radiateur de refroidissement et une troisième branche qui contient un aérotherme pour le chauffage de l'habitacle. La deuxième branche peut comprendre d'autres échangeurs thermiques.
Le corps 9 de la vanne comprend un support d'un axe 11 d'entraînement en rotation du boisseau 3. Ledit boisseau 3 est relié à l'axe 11 au moyen d'un moyeu 13 d'entraînement.
Selon l'invention, ledit moyeu 13 comprend un bras d'entrainement 19 s'étendant radialement entre ledit axe d'entrainement 11 et ledit boisseau 3. On dispose de la sorte d'une solution simple d'entrainement du boisseau.
Ce bras 19 est fixé perpendiculairement à l'axe 11, sensiblement à l'extrémité de l'axe 11. Il pourra être surmoulé à celui-ci. Le bras 19 est également fixé au boisseau, perpendiculairement à la paroi de face interne 21 de ce dernier, voir également la figure 3. Il pourra s'agir d'une fixation 10 par engagement dans des nervures ménagées sur ladite face interne 21. Avantageusement, ledit boisseau 3 comprend un segment 17 de distribution du fluide au travers des orifices 7 situés sur la paroi latérale dudit logement. Ledit segment 17 présente une face située en vis-à-vis du corps et une face opposée à 15 laquelle ledit bras d'entrainement 19 est assujetti, correspondant à la face interne 21 du boisseau. Ce segment 17 formé à la périphérie du boisseau 3 est notamment en forme d'anneau ouvert, comme ici. Il présente ainsi des bords latéraux entre lesquels un 20 organe de rappel, dont une branche transversale est ici disposée dans le fond du logement, pourra être positionné pour écarter l'un de l'autre lesdits bords latéraux de manière à plaquer ledit segment contre la paroi latérale du logement. Ledit organe de rappel présente, par exemple, deux branches latérales prenant appui contre lesdits bords latéraux du segment 17, lesdites branches latérales étant reliées par la 25 branche transversale dudit organe de rappel. Toujours avantageusement, ledit corps 9 est pourvu d'au moins une butée 15 configurée pour déterminer une fin de course d'entraînement du boisseau 3 par coopération avec le moyeu 13. Plus particulièrement, ladite butée 15 est configurée 30 pour venir au contact dudit bras d'entrainement 19, dans ladite position de fin de course. Ainsi, ledit moyeu 13 d'entraînement du boisseau vient en appui sur une butée 15 formée sur le corps 9 de la vanne, lequel résulte préférentiellement de fonderie et constitue un élément robuste. Cet agencement fiabilise la commande de fin de course du boisseau. Cet agencement peut aussi permettre un diagnostic de fonctionnement de la vanne. A cet effet, une unité électronique de commande est reliée à un moyen de détection qui est apte à relever la position angulaire de l'axe 11 lorsque le moyeu 13 est en appui contre chaque butée 27. La ou lesdites butées 15 sont configurées pour coopérer avec ledit bras 19, notamment en contact de butée avec des faces latérales de ce dernier. Lesdites faces latérales s'étendent radialement et longitudinalement. Elles pourront être nervurées pour renforcer la robustesse du bras. Ledit bras 19 est monté ici sur un dispositif de fusée 23 supportant ledit axe 11. Ce dispositif de fusée 23 s'étend sensiblement en partie médiane du logement 5, en direction de l'ouverture du logement 5.
Lesdites butées 15 sont ici au nombre de deux pour déterminer respectivement un début et une fin de course de l'entraînement dudit boisseau 3. La course d'entraînement du boisseau assure notamment l'ouverture de un à plusieurs orifices 7 de passage de fluide par rotation du segment 17 dans le logement 5. Cette course s'étend sur une portion de circonférence, par exemple de 90 à 350° selon le cas. Lesdites butées 15 sont formées sur ledit dispositif de fusée 23, en particulier à son extrémité.
Lesdites butées 15 sont positionnées pour s'appliquer contre le bras 19, notamment un côté du bras 19, en particulier de chaque côté du bras 19 comme ici. Lesdites butées 15 sont découpées sur une partie d'extrémité 25 du dispositif de fusée 23, notamment selon deux plats 27 délimitant une partie de section en arc de cercle s'étendant axialement selon un côté de l'axe 11. Lesdits plats 27 sont notamment orientés angulairement pour porter en butée à plat sur chacun des côtés 29 du bras. Notamment, ladite partie de cylindre 25 coiffe une partie 28 du bras 19, en particulier celle opposée à son extension radiale qui est reliée au segment 17, en lui permettant de tourner dans ladite course d'entraînement du boisseau. Lesdites butées 15 sont fixes ici, ce qui participe de leur rigidité et robustesse.
Ledit moyen de détection de la position angulaire de l'axe 11 est par exemple réalisé au moyen d'au moins un capteur de position agencé sur une roue dentée de la cinématique d'actionnement de l'axe d'entrainement 11 du boisseau 3. Alternativement, lesdites butées 15 pourraient être réglables en position, notamment dans leur position angulaire, sur ladite partie de cylindre 25, en sorte de varier la course d'entraînement du boisseau 3. A cet effet, on peut envisager une fixation vissée des butées. Lesdites butées 15 peuvent également être pourvues d'un capteur 31 de contact, apte à renseigner de l'acquisition d'une position de début ou fin de course du bras 19, et donc du boisseau 3, notamment au contact de la butée avec le bras. Un tel agencement permet de sécuriser le fonctionnement de la vanne. L'invention apporte ainsi une vanne de distribution de fluide, de type à 20 boisseau rotatif de distribution de fluide, pour véhicule automobile, dont la commande de fin de course du boisseau est particulièrement simple, fiable, et facile à réaliser.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Vanne (1) de distribution de fluide pour véhicule automobile, comprenant un corps (9) de vanne, délimitant un logement de révolution, et un boisseau (3), propre à tourner autour d'un axe de rotation et à prendre différentes positions angulaires pour contrôler la distribution du fluide au travers d'orifices (7) situés sur une paroi latérale dudit logement, ledit corps (9) supportant un axe (11) d'entraînement en rotation du boisseau (3), ledit boisseau (3) étant relié à l'axe (11) au moyen d'un moyeu (13) d'entraînement, ledit moyeu (13) comprenant un bras d'entrainement (19) s'étendant radialement entre ledit axe d'entrainement (11) et ledit boisseau (3).
  2. 2. Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle ledit boisseau (3) comprend un segment (17) de distribution du fluide au travers des orifices (7) situés sur la paroi latérale dudit logement, ledit segment (17) présentant une face située en vis-à-vis du corps et une face opposée à laquelle ledit bras d'entrainement (19) est assujetti.
  3. 3. Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit corps (9) est pourvu d'au moins une butée (15) configurée pour déterminer une fin de course d'entraînement du boisseau (3) par coopération avec ledit moyeu (13), ladite butée (15) étant configurée pour venir au contact dudit bras d'entrainement (19) dans ladite position de fin de course.
  4. 4. Vanne (1) selon la revendication 3, dans laquelle, en position de fin de course, la ou lesdites butées (15) sont configurées pour coopérer avec des faces latérales dudit bras (19).
  5. 5. Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans laquelle ladite butée (15) est issue de fonderie avec le corps (9) de la vanne.
  6. 6. Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle lesdites butées (15) sont au nombre de deux pour déterminer, respectivement, un début et une fin de course de l'entraînement dudit boisseau (3).
  7. 7. Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications revendication 3 à 6, dans laquelle ledit bras (19) est monté sur un dispositif de fusée (23) dudit axe(11).
  8. 8. Vanne (1) selon la revendication 7, dans laquelle lesdites butées (15) sont formées sur ledit dispositif de fusée (23).
  9. 9. Vanne (1) selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle lesdites butées (15) sont positionnées pour s'appliquer contre le bras (19), de part et d'autre de ce dernier.
  10. 10. Vanne (1) selon l'une des revendications 7 à 9, dans laquelle lesdites butées (15) sont positionnées pour s'appliquer chacune contre un côté (29) du bras.
  11. 11. Vanne (1) selon l'une des revendications 7 à 10, dans laquelle lesdites butées (15) sont découpées sur une partie d'extrémité (25) du dispositif de fusée (23).
  12. 12. Vanne (1) selon l'une des revendications 7 à 11, dans laquelle lesdites butées (15) sont découpées selon deux plats (27) orientés angulairement pour porter 20 en butée à plat sur chacun des côtés (29) du bras.
  13. 13. Vanne (1) selon l'une des revendications 7 à 12, dans laquelle lesdites butées (15) sont pourvues d'un capteur (31) de contact, apte à renseigner de l'acquisition d'un début ou fin de course du boisseau (3).
  14. 14. Vanne (1) selon l'une des revendications 7 à 13, dans laquelle lesdites butées (15) délimitent une partie de section en arc de cercle du dispositif de fusée (23) s'étendant axialement selon un côté de l'axe (11), cette partie de cylindre (25) étant configurée pour coiffer une partie (28) du bras.
  15. 15. Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications précédente comprenant un organe de rappel permettant d'écarter l'un de l'autre des bords latéraux dudit boisseau (3). 25 30
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