FR3025016A1 - Procede de realisation d'un conduit dans un actionneur pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un conduit (20), notamment d'un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement, dans un actionneur (10), par exemple un actionneur pour véhicule automobile, comprenant les étapes consistant à réaliser un corps d'actionneur (12) présentant une cavité ouverte (22), puis à fixer sur le corps d'actionneur (12), au niveau de la cavité ouverte (22), un couvercle (24) pour former un conduit (20). L'invention vise également un actionneur, notamment une vanne (10), pour véhicule automobile comprenant un conduit réalisé en mettant en œuvre ce procédé.

Description

1 PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UN CONDUIT DANS UN ACTIONNEUR POUR VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un conduit dans un actionneur pour véhicule automobile, un procédé pour fabriquer un actionneur pour véhicule automobile et un actionneur pour véhicule automobile comprenant un conduit de circulation de fluide. L'invention est notamment destinée à tous les actionneurs utilisés sur un moteur à combustion interne nécessitant un conduit de circulation de fluide de refroidissement. L'invention est par exemple destinée aux applications suivantes : - vanne doseuse de gaz d'admission de moteurs à combustion interne, qu'ils soient à essence ou Diesel, - vanne de recirculation de gaz d'échappement ou « vanne EGR » (EGR pour « Exhaust Gas Recirculation »), - boitier papillon, - doseur d'air, - actionneur swirl, ou - compresseur électrique.

Il est par exemple connu une vanne de circulation de fluide pour véhicule automobile comportant un corps présentant un conduit de passage du fluide, un volet, un arbre, libre en rotation, sur lequel est fixé le volet, et un organe rotatif de commande en rotation de l'arbre. La rotation du volet permet de régler le débit de fluide circulant dans le conduit.

Il est connu, pour refroidir une telle vanne qui peut se trouver à proximité du moteur à combustion interne du véhicule automobile, de former un ou plusieurs conduits dans le corps de la vanne, ces conduits étant ensuite parcourus par un fluide de refroidissement. Pour ce faire, le ou les conduits dans la vanne peuvent par exemple être reliés au circuit de refroidissement du moteur à combustion interne.

3025016 2 Pour réaliser ces conduits dans le corps de la vanne, il est connu de mettre en oeuvre des broches dans les empreintes de fonderie utilisées pour mouler le corps de vanne. Les broches sont des corps solides tubulaires pleins, généralement de section circulaire constante.

5 L'utilisation de telles broches présente cependant un certain nombre de limitations. Ces broches limitent tout d'abord la configuration du conduit qui peut être réalisé dans la vanne, ne serait-ce que du fait de la géométrie de la broche. Cette géométrie induit en outre une section minimale, des angles de dépouilles et/ou des formes particulières d'interface entre les différentes 10 broches utilisées. En outre, l'utilisation de broches de grande longueur, typiquement lorsque la longueur est supérieure à 5 fois le diamètre, génère des points chauds dans l'empreinte, ce qui peut notamment provoquer des porosités ou des retassures dans le corps de vanne moulé.

15 L'invention a pour objectif de pallier les problèmes évoqués plus haut et propose en ce sens un procédé de réalisation d'un conduit, notamment d'un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement, dans un actionneur, par exemple un actionneur pour véhicule automobile, comprenant les étapes consistant à : 20 a) réaliser un corps d'actionneur présentant une cavité ouverte, et b) fixer sur le corps d'actionneur, au niveau de la cavité ouverte, un couvercle pour former un conduit dans le corps de vanne. Ainsi, selon l'invention, le conduit est réalisé en deux temps. Dans un premier temps, une cavité ouverte est formée, qui est ensuite refermée pour 25 former un conduit, au moyen d'un couvercle. Une telle façon de procéder permet notamment de réaliser des géométrie très différentes du conduit, notamment avec des sections variables, et ainsi de mieux adapter le conduit réaliser à sa fonction. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble 30 ou séparément : 3025016 3 l'étape a) est réaliser par moulage, notamment par fonderie, la cavité ouverte étant réalisée au moyen d'un tiroir ou d'une empreinte du moule. l'étape b) est réalisée en vissant un couvercle sur le corps 5 d'actionneur. - le conduit est conformé pour déboucher en au moins deux points distincts du couvercle. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un actionneur, notamment pour véhicule automobile, comprenant les étapes io consistant à : i) former un corps d'actionneur avec au moins un conduit, notamment un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement, en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, et ii) installer dans le corps d'actionneur une partie active de l'actionneur.

15 Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de fabrication d'un actionneur dans lequel : - à l'étape i), il est formé un conduit de passage de fluide, distinct du conduit (20) de circulation d'un fluide de refroidissement, et - à l'étape ii), la partie active de l'actionneur comprend un mécanisme 20 de vanne, le mécanisme de vanne comprenant au moins un volet obturateur du conduit de passage de fluide, un arbre sur lequel est fixé le volet obturateur, et un organe rotatif de commande de l'arbre, dont la rotation commande sélectivement l'ouverture et la fermeture du conduit de passage de fluide par le volet obturateur.

25 L'invention se rapporte également à un actionneur, notamment pour véhicule automobile, de préférence obtenu en mettant en oeuvre un procédé selon l'invention, comprenant un corps d'actionneur avec un conduit formé par une cavité ouverte dans le corps d'actionneur, fermée par un couvercle. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble 30 ou séparément : 3025016 4 - le conduit débouche en au moins deux points distincts du couvercle. - le couvercle est vissé sur le corps d'actionneur. - L'actionneur est choisi parmi : 5 - une vanne doseuse de gaz d'admission de moteurs à combustion interne, - une vanne de recirculation de gaz d'échappement, - un boitier papillon, - un doseur d'air, 10 - un actionneur swirl, et - un compresseur électrique. - L'actionneur est constitué par une vanne, comprenant dans le corps d'actionneur, un conduit de passage de fluide, distinct du conduit, destiné à la circulation d'un fluide de refroidissement, et un volet obturateur du 15 conduit de passage de fluide, un arbre sur lequel est fixé le volet obturateur et un organe rotatif de commande de l'arbre dont la rotation commande sélectivement l'ouverture et la fermeture du conduit de passage de fluide par le volet obturateur. Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention 20 peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue partiellement éclatée d'un exemple de réalisation d'une vanne de circulation de fluide. La figure 2 est vue en coupe d'un détail de la vanne de circulation de 25 la figure 1. Dans la suite, il est décrit à titre d'exemple une vanne pour véhicule automobile. Cependant, l'invention ne se réduit pas à une telle vanne et peut être mise en oeuvre dans tout type d'actionneur, notamment pour véhicule automobile, nécessitant un refroidissement à l'aide d'un fluide de 30 refroidissement.

3025016 5 Telle qu'illustrée sur la figure 1, la vanne 10 comporte essentiellement un corps de vanne 12 et un capot 14 fixé sur le corps de vanne 12. Ici, la fixation du capot 14 sur le corps de vanne 12 est réalisée au moyen de languettes 18 du capot 14 coopérant avec des ergots 16 du corps de vanne 5 12. Le capot 14 est destiné à fermer un logement (non visible sur les figure) du corps de vanne 12 dans lequel est ménagé le mécanisme de vanne. Un tel mécanisme de vanne comporte par exemple un volet obturateur d'un conduit de passage de fluide à doser ou d'un orifice de passage de fluide 10 à doser, le conduit ou l'orifice étant formé dans le corps de vanne 12, un arbre sur lequel est fixé le volet obturateur et un organe de commande du déplacement de l'arbre. L'organe de commande est de préférence rotatif, de telle sorte que l'ouverture et la fermeture du conduit de passage de fluide ou de l'orifice de passage de fluide est commandée par la rotation de l'organe de 15 commande. L'organe de commande peut par exemple être une roue à secteur dentée solidaire en rotation avec l'arbre sur lequel est fixé le volet obturateur. Dans ce cas, la roue à secteur dentée peut par exemple être surmoulée sur l'arbre. La rotation de l'arbre peut alors être commandée au moyen d'un moteur électrique, la rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique 20 commandant la rotation de la roue à secteur dentée, de préférence via à un engrenage de réduction de la vitesse de rotation, par exemple une roue à renvoi. Le capot 14 est par exemple en matériau plastique. Le corps de vanne 12 comporte des trous de fixation au moteur à combustion interne sur lequel la vanne 10 est destinée à être fixée. Le corps 25 de vanne 12 est par exemple en alliage métallique, notamment en alliage d'aluminium. Pour refroidir la vanne 10, celle-ci est munie d'un conduit 20 de circulation de fluide de refroidissement. Ce conduit de circulation de fluide de refroidissement 20 est réalisé essentiellement dans le corps de vanne 12, 30 susceptible d'être échauffé en fonctionnement du moteur à combustion interne.

3025016 6 Ici, de manière remarquable, le conduit de circulation de fluide de refroidissement 20 est formé par une cavité 22 dans le corps de vanne 12, fermé par un couvercle 24, et par deux embouts creux 26, 28, formés par ce couvercle 24.

5 Plus précisément, la cavité 22 est une cavité ouverte, c'est-à-dire qu'en l'absence du couvercle 24, elle débouche sur la paroi du corps de vanne 12, de préférence sur toute sa section transversale, normale à la direction de la profondeur de la cavité 22. Une telle cavité ouverte 22 peut notamment être réalisée par moulage, avec une forme correspondante du 10 moule, ou à l'aide d'un tiroir. Comme cela est visible sur la figure 2, notamment, la cavité 22 peut présenter des sections différentes, notamment distinctes d'une section circulaire. Notamment, la section de la cavité et/ou la forme du couvercle 24 peuvent être déterminées pour augmenter les pertes de charges dans le 15 conduit de circulation de fluide de refroidissement 20. Par exemple, la paroi du conduit de circulation de fluide de refroidissement 20 peut, au niveau de la cavité 22 et/ou du couvercle 24 présenter des nervures. On peut ainsi augmenter la dissipation de calories au moyen du fluide de refroidissement, en provoquant un écoulement plus turbulent du fluide de refroidissement dans 20 le conduit de circulation de fluide de refroidissement 20, comparé à ce qu'il serait avec une section transversale circulaire sensiblement constante du conduit. Des pertes de charge dans le conduit de circulation de fluide de refroidissement peuvent également être recherchées pour limiter les risques de perméabilité dans la vanne 10.

25 En variante, la section de la cavité et/ou la forme du couvercle 24 peuvent également être déterminées en fonction de la surface de refroidissement nécessaire pour l'application concernée, formée par la paroi de fond 30 de la cavité 22. À titre d'exemple, sur la figure 2, cette surface est bombée de manière à augmenter la surface d'échange de calories avec une 30 partie tubulaire du corps de vanne 12 susceptible d'être échauffée en fonctionnement.

3025016 7 De manière préférée, la cavité 22 présente des dimensions telles que sa profondeur est au moins égale au tiers de la plus grande dimension mesurée dans un plan normal à la direction de mesure de la profondeur. Ceci facilite en effet le moulage du corps de vanne 12 et de la cavité 22.

5 Le couvercle 24 présente deux embouts creux 26, 28, sous forme d'ergots, adaptés à faciliter la fixation d'une durite d'un circuit de liquide de refroidissement. Les deux embouts creux sont destinés à être en communication de fluide avec la cavité 22, formant ainsi le conduit de circulation de fluide de refroidissement 20.

10 Ici, le couvercle 24 est fixé sur le corps de vanne 12 au moyens de vis 32. Bien entendu, d'autres moyens de fixation pourraient également être envisagés. Par ailleurs, le couvercle 24 comporte une voie d'étanchéité 34 sous forme d'une rainure de réception d'un joint assurant l'étanchéité de la fixation 15 du couvercle 24 sur le corps de vanne 12, pour éviter les fuites de fluide de refroidissement. La vanne 10, telle qu'elle vient d'être décrite peut notamment être fabriquée en mettant en oeuvre le procédé suivant. Dans un premier temps, le corps de vanne 12 est réalisé de manière 20 qu'il présente une cavité ouverte 22. Ceci peut notamment être réalisé par moulage, notamment quand le corps de vanne 12 est en alliage d'aluminium. La cavité ouverte 22 peut alors être réalisée au moyen d'un tiroir ou d'une empreinte de moule adaptés. De préférence, le corps de vanne est également réalisé à cette étape 25 de manière qu'il forme un conduit de passage de fluide à réguler et un logement de réception d'un mécanisme de vanne pour réguler le passage de fluide dans ledit conduit de passage de fluide. Puis, le couvercle 24 est fixé sur le corps de vanne 12, au niveau de la cavité ouverte 22, de manière à former le conduit de circulation de fluide de 30 refroidissement 20, débouchant en au moins deux points distincts, notamment 3025016 8 en deux points distincts du couvercle 24 définis par les embouts creux 26, 28. Le couvercle 24 est par exemple vissé sur le corps de vanne 12. Par la suite ou préalablement à la fixation du couvercle 24 sur le corps de vanne, le mécanisme de vanne est monté dans le logement du corps de 5 vanne 12 et le capot 14 est fixé sur le corps de vanne 12. Une vanne telle qu'elle vient d'être décrite trouve ses applications en particulier en tant que vanne de circulation de fluide pour véhicule automobile. En particulier, une telle vanne peut être utilisée comme vanne doseuse de gaz d'admission de moteurs à combustion interne ou comme vanne de 10 recirculation des gaz d'échappement ou vanne EGR. L'invention a été décrite sur la base d'un exemple sous forme d'une vanne pour véhicule automobile. Cependant, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit ci-avant à titre d'exemple illustratif et non limitatif. L'invention est 15 susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Ainsi, l'invention peut s'appliquer à tout actionneur, notamment pour véhicule automobile, présentant un conduit de circulation, notamment un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement. L'invention peut notamment être mise en oeuvre dans le cadre des dispositifs suivants : 20 - une vanne doseuse de gaz d'admission de moteurs à combustion interne, qu'ils soient à essence ou Diesel, - une vanne de recirculation de gaz d'échappement ou « vanne EGR » (EGR pour « Exhaust Gas Recirculation »), - un boîtier papillon, c'est-à-dire la vanne à papillon permettant de 25 réguler le mélange air/essence d'un moteur à combustion interne, - un doseur d'air pour moteur à combustion interne du type Diesel, - un actionneur swirl c'est-à-dire un actionneur permettant de réguler la création de tourbillons d'air dans les cylindres d'un moteur à combustion interne, ou même 30 - un compresseur électrique.

3025016 9 Dans le cas où l'actionneur n'est pas une vanne, l'étape d'insertion du mécanisme de vanne peut être remplacée par une étape de mise en place dans le corps d'actionneur, d'une partie active de l'actionneur. En outre, dans l'exemple décrit, le conduit de circulation débouche au 5 niveau du couvercle 24. En variante, le conduit peut déboucher dans le corps de vanne, le couvercle refermant complètement la cavité ouverte formée dans le corps de vanne.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un conduit (20), notamment d'un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement, dans un actionneur (10), par exemple un actionneur pour véhicule automobile, comprenant les étapes consistant à : a) réaliser un corps d'actionneur (12) présentant une cavité ouverte (22), et b) fixer sur le corps d'actionneur (12), au niveau de la cavité ouverte (22), un couvercle (24) pour former un conduit (20) dans un actionneur.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape a) est réaliser par moulage, notamment par fonderie, la cavité ouverte (22) étant réalisée au moyen d'un tiroir ou d'une empreinte du moule.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape b) est réalisée en vissant un couvercle (24) sur le corps d'actionneur (12).
4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le conduit (20) est conformé pour déboucher en au moins deux points distincts du couvercle (24).
5. 5. Procédé de fabrication d'un actionneur (10), notamment pour véhicule automobile, comprenant les étapes consistant à : i) former un corps d'actionneur (12) avec au moins un conduit (20), notamment un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement, en mettant en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et ii) installer dans le corps d'actionneur (12) une partie active de l'actionneur. 3025016 11
6. 6. Procédé de fabrication d'un actionneur selon la revendication 5, dans lequel : - à l'étape i), il est formé un conduit de passage de fluide, distinct du conduit (20) de circulation d'un fluide de refroidissement, et - à l'étape ii), la partie active de l'actionneur comprend un mécanisme de vanne, le mécanisme de vanne comprenant au moins un volet obturateur du conduit de passage de fluide, un arbre sur lequel est fixé le volet obturateur, et un organe rotatif de commande de l'arbre, dont la rotation commande sélectivement l'ouverture et la fermeture du conduit de passage de fluide par le volet obturateur.
7. 7. Actionneur, notamment pour véhicule automobile, obtenu en mettant en oeuvre un procédé selon la revendication 5 ou 6, comprenant un corps d'actionneur (12) avec un conduit (20) formé par une cavité ouverte (22) dans le corps d'actionneur (12), fermée par un couvercle (14).
8. 8. Actionneur selon la revendication 7, dans lequel le conduit (20) débouche en au moins deux points distincts du couvercle (24).
9. 9. Actionneur selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le couvercle (24) est vissé sur le corps d'actionneur.
10. 10. Actionneur selon l'une des revendications 7 à 9, constitué par une vanne, comprenant dans le corps d'actionneur (12), un conduit de passage de fluide, distinct du conduit (20), destiné à la circulation d'un fluide de refroidissement, et un volet obturateur du conduit de passage de fluide, un arbre sur lequel est fixé le volet obturateur et un organe rotatif de commande de l'arbre dont la rotation commande sélectivement l'ouverture et la fermeture du conduit de passage de fluide par le volet obturateur.