FR3027369A1

FR3027369A1 - VALVE COMPRISING A CONDUIT FOR CONDUCTING A FLUID AND A JOINT PROVIDED IN THE CONDUIT

Info

Publication number: FR3027369A1
Application number: FR1460045A
Authority: FR
Inventors: Gregory Hodebourg; Jerome Renault
Original assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Current assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-04-22
Anticipated expiration: 2034-10-17
Also published as: FR3027369B1; EP3207292A1; WO2016059325A1

Abstract

L'invention a pour objet une vanne comportant un conduit pour conduire un fluide, un joint disposé dans le conduit, un volet rotatif disposé dans le conduit, et capable d'obturer le conduit en venant en appui sur le joint lorsque le volet est en position d'obturation, une fuite de fluide d'une face à l'autre du volet se produisant dans cette position d'obturation lors du fonctionnement de la vanne, le volet est agencé pour participer, dans sa position d'obturation, à la création d'une perte de charge impactant la fuite.The invention relates to a valve comprising a conduit for conducting a fluid, a seal disposed in the conduit, a rotary shutter disposed in the conduit, and capable of closing the conduit while bearing on the seal when the shutter is in position. shutter position, a fluid leak from one side to the other of the shutter occurring in this shutter position during operation of the valve, the shutter is arranged to participate, in its closed position, to the creating a loss of load impacting the leak.

Description

Vanne comportant un conduit pour conduire un fluide et un joint disposé dans le conduit La présente invention concerne une vanne, comportant un conduit pour conduire un fluide, et un joint disposé dans le conduit. Elle est plus particulièrement destinée au moteur à combustion d'un véhicule automobile.The present invention relates to a valve, comprising a conduit for conducting a fluid, and a seal disposed in the conduit. It is more particularly intended for the combustion engine of a motor vehicle.

II est déjà connu de régler le débit de gaz traversant un conduit par un volet rotatif monté sur un axe traversant le conduit. En position fermée, le volet obture complètement le conduit, au jeu de fonctionnement près, et le débit est minimal. En ouvrant progressivement le volet, le débit augmente continument, jusqu'au moment où le volet est parallèle à l'axe du conduit, le débit est alors maximal et est conditionné principalement par le diamètre du conduit. Il existe un jeu entre le conduit et la périphérie du volet, servant à garantir que quelque soient les conditions d'utilisation et les variations dimensionnelles des pièces, le volet ne touche pas la paroi du conduit. Un contact entre volet et conduit pourrait en effet créer des frottements parasites, voire des coincements du volet dans le conduit. Une des raisons pour lesquelles le risque de contact existe est que la matière du volet n'est en général pas la même que celle du conduit, et les dilatations respectives des deux pièces ne sont donc pas les mêmes lorsque la température évolue. De plus, le jeu sert à prendre en compte les défauts géométriques présents sur les différentes pièces comme un défaut de circularité du conduit et du volet, ou encore l'excentration de l'axe de rotation. Notamment en raison de ce jeu, qui est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, il existe un débit de fuite, c'est-à-dire un débit résiduel lorsque le volet est en position de fermeture. Ce débit de fuite est généralement acceptable, cependant la sévérisation des normes de dépollution fait que le contrôle du débit doit être de plus et plus précis, il est donc souhaitable d'avoir un débit de fuite peu élevé.It is already known to adjust the flow rate of gas passing through a duct by a rotary flap mounted on an axis passing through the duct. In the closed position, the shutter completely closes the duct, to the operating clearance, and the flow is minimal. By progressively opening the shutter, the flow increases continuously, until the flap is parallel to the axis of the duct, the flow is then maximum and is mainly conditioned by the diameter of the duct. There is a clearance between the duct and the periphery of the flap, to ensure that whatever the conditions of use and dimensional variations of the parts, the flap does not touch the wall of the duct. A contact between flap and duct could indeed create parasitic friction, or even jamming of the flap in the duct. One of the reasons why the risk of contact exists is that the material of the shutter is generally not the same as that of the duct, and the respective expansions of the two parts are therefore not the same when the temperature changes. In addition, the game is used to take into account the geometrical defects present on the various parts such as a defect of circularity of the duct and flap, or the eccentricity of the axis of rotation. Notably because of this game, which is of the order of a few tenths of a millimeter, there is a leakage flow, that is to say a residual flow when the flap is in the closed position. This leakage flow rate is generally acceptable, however, the strictness of the pollution control standards means that the flow control must be more precise and more accurate, so it is desirable to have a low leakage rate.

Une solution pour réduire ce débit de fuite est d'ajouter un joint dans le conduit où les gaz s'écoulent, et d'assurer que le volet repose en position fermée sur ce joint, suivant un contact plan sur plan. Il n'y a donc plus de jeu entre la périphérie du volet et le conduit, ce qui réduit considérablement le débit de fuite. Une telle solution est décrite notamment dans le brevet FR 2 962 185.One solution for reducing this leakage rate is to add a gasket in the duct where the gases flow, and to ensure that the flap rests in the closed position on this gasket, following plane-to-plane contact. There is therefore more clearance between the periphery of the flap and the duct, which significantly reduces the leakage rate. Such a solution is described in particular in patent FR 2 962 185.

Il subsiste toutefois, dans cette solution technique, des zones où un jeu est présent entre le volet et le joint. Ce jeu est nécessaire au voisinage de l'axe de rotation, dans la zone où le volet traverse le joint, afin d'éviter un contact entre joint et volet. Ce jeu crée des petites surfaces libres par lesquelles un débit résiduel d'écoulement est possible.There are, however, in this technical solution, areas where a game is present between the flap and the seal. This clearance is necessary in the vicinity of the axis of rotation, in the area where the flap passes through the seal, to avoid contact between seal and flap. This game creates small free surfaces through which a residual flow rate is possible.

Même si la surface des ces zones, et donc le débit résiduel, est considérablement diminuée par rapport aux solutions conventionnelle à étanchéité radiale entre volet et conduit, il reste néanmoins un potentiel d'amélioration, qui fait l'objet du présent brevet. L'invention a ainsi pour objet une vanne comportant un conduit pour conduire un fluide, un joint disposé dans le conduit, un volet rotatif disposé dans le conduit, et capable d'obturer le conduit en venant en appui sur le joint lorsque le volet est en position d'obturation, une fuite de fluide d'une face à l'autre du volet se produisant dans cette position d'obturation lors du fonctionnement de la vanne, le volet est agencé pour participer, dans sa position d'obturation, à la création d'une perte de charge impactant la fuite. Grace à l'invention, le débit de fuite peut être réduit à une faible valeur en raison de la perte de charge.Even if the surface of these zones, and therefore the residual flow rate, is considerably reduced compared with conventional solutions with radial sealing between flap and duct, there remains nevertheless a potential for improvement, which is the subject of this patent. The invention thus relates to a valve comprising a conduit for conducting a fluid, a seal disposed in the conduit, a rotary flap disposed in the conduit, and capable of closing the conduit while bearing on the seal when the flap is in the closed position, a leakage of fluid from one side to the other of the flap occurring in this closed position during operation of the valve, the flap is arranged to participate, in its closed position, to the creation of a pressure drop impacting the leak. Thanks to the invention, the leakage rate can be reduced to a low value due to the pressure drop.

De préférence, le volet est agencé pour forcer la fuite à effectuer un virage pour créer la perte de charge. Du fait du changement de direction brusque de l'écoulement de fuite, une perte de charge est ainsi crée. Préférentiellement, le virage de la fuite fait un angle d'environ 90°. Un tel angle est un bon compromis entre facilité d'obtention de la forme et création d'une perte de charge élevée.Preferably, the flap is arranged to force the leak to make a turn to create the pressure drop. Due to the abrupt change of direction of the leakage flow, a pressure drop is thus created. Preferably, the turn of the leak is at an angle of about 90 °. Such an angle is a good compromise between ease of obtaining the shape and creating a high pressure drop.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le virage est formé par une marche sur le volet. Ainsi, la vanne est agencée de manière à ce que la fuite se produise entre la marche du volet et le joint. L'espace situé entre la marche du volet et le joint forme un canal changeant brutalement de direction et créant donc une perte de charge élevée. Ce canal peut de plus être de section réduite, ce qui permet de limiter encore davantage le débit de fuite.According to one embodiment of the invention, the turn is formed by a step on the flap. Thus, the valve is arranged so that the leakage occurs between the step of the shutter and the seal. The space between the step of the flap and the seal forms a channel changing abruptly direction and thus creating a high pressure drop. This channel may also be of reduced section, which further limits the leakage rate.

De préférence, la marche est formée par un décrochement du volet. Le décrochement peut être facilement crée en enlevant de la matière sur le volet, par exemple par usinage. Avantageusement, la marche est plus proche du pourtour du volet que du centre du volet. Par exemple, la marche est adjacente au pourtour du volet. Selon un mode de réalisation, la marche comporte deux facettes se rejoignant le long d'une arête.Preferably, the step is formed by a recess flap. The recess can be easily created by removing material on the shutter, for example by machining. Advantageously, the step is closer to the periphery of the shutter than to the center of the shutter. For example, walking is adjacent to the perimeter of the shutter. According to one embodiment, the step comprises two facets joining along an edge.

Ce type de marche est obtenu très simplement, par fraisage par exemple.This type of step is obtained very simply, for example by milling.

De préférence, l'arête s'étend parallèlement à un axe de rotation du volet. Ainsi, l'une au moins des facettes est plane. De préférence, le volet comporte deux ailes situées de part et d'autre de l'axe de rotation. Selon un mode de réalisation, l'une des ailes du volet présente une largeur plus grande que l'autre aile du volet, pour former un bord radial sensiblement parallèle à l'axe de rotation. Le volet présente ainsi un décrochement. Avantageusement, la marche est adjacente à ce bord radial. La marche est formée le long du décrochement. De préférence, le volet comporte deux marches distantes l'une de l'autre.Preferably, the edge extends parallel to an axis of rotation of the flap. Thus, at least one of the facets is flat. Preferably, the flap comprises two wings located on either side of the axis of rotation. According to one embodiment, one of the wings of the flap has a width greater than the other flap of the flap, to form a radial edge substantially parallel to the axis of rotation. The shutter thus presents a setback. Advantageously, the step is adjacent to this radial edge. The walk is formed along the setback. Preferably, the flap comprises two steps distant from each other.

Le cas échéant, les deux marches sont symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan médian du volet. En variante, les deux marches présentent des dimensions différentes. Il est possible de faire en sorte que l'une des marches ait une largeur, hauteur ou profondeur différente de celles de l'autre marche sans changer le principe de l'invention.Where appropriate, the two steps are symmetrical to each other with respect to a median plane of the flap. In a variant, the two steps have different dimensions. It is possible to ensure that one of the steps has a width, height or depth different from those of the other step without changing the principle of the invention.

Selon une caractéristique de l'invention, le joint s'étend au moins partiellement dans un espace aménagé par la marche, lorsque le volet est en position d'obturation. Ainsi, la vanne est agencée de manière à ce que le volet puisse pivoter tout en ménageant un jeu entre volet et le joint. Un faible jeu permet d'obtenir un faible débit de fuite, car cela influence favorablement deux facteurs ayant les mêmes effets : réduction de la surface de la fuite et augmentation de la perte de charge. Un jeu est néanmoins nécessaire afin d'éviter les risques de contact entre les pièces en mouvements, qui pourrait générer des frottements, des coincements et de l'usure. Selon un mode de réalisation, le volet comporte deux parties de volet au moins partiellement empilées.According to a feature of the invention, the seal extends at least partially in a space provided by the step, when the flap is in the closed position. Thus, the valve is arranged so that the flap can rotate while providing a clearance between the flap and the seal. A low clearance makes it possible to obtain a low leakage rate, as this favorably influences two factors having the same effects: reduction of the surface of the leak and increase of the pressure drop. A game is nevertheless necessary to avoid the risk of contact between moving parts, which could generate friction, jamming and wear. According to one embodiment, the flap comprises two flap portions at least partially stacked.

De préférence, l'une au moins des parties du volet comporte une plaque. Cette forme est simple à fabriquer et bien adaptée à l'utilisation en tant que volet. Ainsi, la marche est adjacente à une paroi de la tranche de la plaque (5).Preferably, at least one part of the flap comprises a plate. This form is simple to manufacture and well suited for use as a component. Thus, the step is adjacent to a wall of the edge of the plate (5).

Selon un mode de réalisation, l'une au moins des parties du volet comportant une ouverture, cette ouverture étant obturée par la deuxième partie du volet. La distance sur laquelle le recouvrement entre les deux volets est réalisé peut ainsi être augmentée, sans augmenter la masse de l'ensemble. Avantageusement, les deux parties du volet ont la même épaisseur.According to one embodiment, at least one part of the flap having an opening, this opening being closed by the second part of the flap. The distance over which the overlap between the two flaps is made can thus be increased without increasing the mass of the assembly. Advantageously, the two parts of the shutter have the same thickness.

En variante, les deux parties du volet sont d'épaisseur différente. De préférence, le volet possède un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation. Selon un mode de réalisation, les deux parties du volet sont assemblées par vissage, ou par soudure, ou par brasage, ou encore par collage. D'autres procédés d'assemblage peuvent bien sur être envisagés. Alternativement, le volet peut être réalisé en une seule pièce. La vanne comporte un arbre de rotation du volet. De préférence, l'arbre est taraudé, des vis de fixation traversent le volet et solidarisent le volet avec l'arbre. Selon un mode de réalisation, la marche est aménagée dans la partie de volet au contact mécanique avec l'arbre de rotation. L'opération de réalisation de la marche est réalisée sur une seule pièce. Avantageusement, le joint est métallique. Ce type de matière est particulièrement adapté aux applications dans lesquelles la température du fluide est élevée, comme par exemple les vannes de recirculation de gaz d'échappement. Selon un mode de réalisation, le joint est formé d'un empilement d'au moins deux pièces de joint.Alternatively, the two parts of the flap are of different thickness. Preferably, the flap has a plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation. According to one embodiment, the two parts of the shutter are assembled by screwing, or by welding, or soldering, or by gluing. Other assembly methods may of course be envisaged. Alternatively, the shutter can be made in one piece. The valve comprises a shaft of rotation of the shutter. Preferably, the shaft is tapped, fastening screws pass through the flap and secure the flap with the shaft. According to one embodiment, the step is arranged in the flap portion in mechanical contact with the rotation shaft. The operation of performing the step is performed on a single piece. Advantageously, the seal is metallic. This type of material is particularly suitable for applications in which the fluid temperature is high, such as exhaust gas recirculation valves. According to one embodiment, the seal is formed of a stack of at least two pieces of seal.

Ainsi, le décalage des surfaces d'appui de chacune des parties du volet est obtenu naturellement. Avantageusement, les pièces de joints ont la même épaisseur. Avantageusement encore, les pièces de joint sont indexées en rotation. Cela permet de d'assurer un positionnement précis des pièces de joints pendant l'assemblage du produit. De préférence, les pièces de joint sont en acier inoxydable. Cette matière est recommandée pour les applications sur lesquelles le fluide traversant la vanne est agressif chimiquement. En variante, les pièces de joint métalliques sont en laiton.Thus, the offset of the bearing surfaces of each of the parts of the shutter is obtained naturally. Advantageously, the joint pieces have the same thickness. Advantageously, the seal parts are indexed in rotation. This makes it possible to ensure precise positioning of the joint pieces during assembly of the product. Preferably, the seal pieces are made of stainless steel. This material is recommended for applications where the fluid passing through the valve is chemically aggressive. Alternatively, the metal seal pieces are brass.

De préférence, le ratio entre hauteur et profondeur de la marche est compris entre 0,3 et 1,5. Ce ratio est déterminé par le jeu souhaité entre volet et joint et par la distance séparant le plan du volet de l'axe de rotation. La vanne comporte un moteur électrique capable d'entrainer l'arbre de rotation du volet.Preferably, the ratio between height and depth of walking is between 0.3 and 1.5. This ratio is determined by the desired clearance between flap and seal and by the distance separating the plane of the flap from the axis of rotation. The valve comprises an electric motor capable of driving the shaft of rotation of the shutter.

Selon un mode de réalisation, le conduit est agencé pour conduire un mélange gazeux comportant des gaz d'échappement recirculés. L'invention concerne également un moteur à combustion interne comportant une vanne telle que décrite précédemment, la vanne étant agencée pour conduire un mélange gazeux du moteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures et de la description qui suit, faite à titre d'exemple et ne limitant pas la portée de l'invention à ce seul cas d'application. La figure 1 montre une vue en coupe d'un ensemble pour vanne selon l'invention, le volet se trouvant alors en position d'obturation du conduit. La figure 2 montre une vue d'une portion de la vanne avec le volet en position d'obturation du conduit, l'angle de vue étant celui de l'axe du conduit.According to one embodiment, the conduit is arranged to conduct a gaseous mixture comprising recirculated exhaust gas. The invention also relates to an internal combustion engine comprising a valve as described above, the valve being arranged to conduct a gaseous mixture of the engine. The invention will be better understood on reading the figures and the following description, given by way of example and not limiting the scope of the invention to this case of application. Figure 1 shows a sectional view of a valve assembly according to the invention, the shutter then being in the closed position of the conduit. FIG. 2 shows a view of a portion of the valve with the flap in the closed position of the duct, the angle of view being that of the axis of the duct.

La figure 3 montre une vue en coupe d'un ensemble pour vanne selon l'invention, le volet étant en position ouverte d'un angle d'environ 20°. La figure 4 détaille un volet selon l'invention. On a représenté sur la figure 1 une vanne 1 comportant un corps 2a, un conduit pour conduire un fluide, comportant une partie amont 7 et une partie aval 8. Un volet 4, fixé sur un arbre de rotation 3, est disposé dans le conduit et une modification de la position angulaire du volet 4 permet de faire varier le débit de fluide traversant la vanne 1. Le volet 4 est formé de deux parties de volet 5,6 partiellement empilées. Ces deux parties de volet 5,6 ont la forme d'une plaque et le recouvrement entre les 2 plaques a lieu au voisinage de la zone où le volet 4 est fixé sur l'arbre de rotation 3. Les 2 parties de volet 5,6 possèdent chacune une face entièrement plane, et le recouvrement partiel est réalisé sur cette surface plane. La partie de volet 5, appelée par la suite première partie, est en contact avec l'arbre de rotation 3. L'autre partie de volet 6, appelée par la suite deuxième partie, est au contact avec la première partie de volet 5 mais pas avec l'arbre de rotation 3. La première partie de volet 5 est ainsi comprise entre l'arbre de rotation 3 et la deuxième partie 6 du volet 4. Des vis de fixation 19 traversent des ouvertures 20 formées dans l'épaisseur du volet 4 et solidarisent le volet 4 avec l'arbre de rotation 3.Figure 3 shows a sectional view of a valve assembly according to the invention, the flap being in the open position at an angle of about 20 °. Figure 4 details a shutter according to the invention. FIG. 1 shows a valve 1 comprising a body 2a, a duct for conducting a fluid, comprising an upstream part 7 and a downstream part 8. A flap 4, fixed on a rotation shaft 3, is arranged in the duct and a modification of the angular position of the flap 4 makes it possible to vary the flow rate of fluid passing through the valve 1. The flap 4 is formed of two partially stacked flap portions 5, 6. These two parts of flap 5.6 are in the form of a plate and the overlap between the two plates takes place in the vicinity of the zone where the flap 4 is fixed on the rotation shaft 3. The two flap parts 5, 6 each have a completely flat face, and the partial covering is performed on this flat surface. The flap portion 5, hereinafter referred to as the first portion, is in contact with the rotation shaft 3. The other flap portion 6, hereinafter referred to as the second portion, is in contact with the first flap portion 5 but not with the rotation shaft 3. The first part of flap 5 is thus between the rotation shaft 3 and the second part 6 of the flap 4. Fastening screws 19 pass through openings 20 formed in the thickness of the flap 4 and secure the flap 4 with the rotation shaft 3.

Un joint 9, formé de deux pièces de joint 10a, 10b partiellement empilées, est disposé dans le conduit, et est maintenu dans le corps 2a par une bride 2b. Le volet 4 peut obturer le conduit en venant en appui sur le joint 9 lorsque le volet 4 est en position d'obturation. Plus précisément, la première partie de volet 5 vient au contact plan sur plan avec la première pièce de joint 10a, qui est en saillie par rapport à la deuxième pièce de joint 10b dans cette zone. On entend par première pièce de joint celle qui est la plus éloignée de l'arbre de rotation 3. De manière similaire, la deuxième partie de volet 6 vient au contact plan sur plan avec la deuxième pièce de joint 10b, qui est en saillie par rapport à la première pièce de joint 10a dans cette zone. Il existe deux zones 11 dans laquelle un jeu est présent entre le volet 4 et le joint 9. Le jeu est nécessaire pour éviter les risques de contact entre la tranche du volet et la tranche du joint. Un tel contact pourrait générer des frottements, de l'usure voire des coincements, et doit donc être évité. Ces deux zones sont positionnées symétriquement par rapport au plan X perpendiculaire à l'axe de rotation Y. Un écoulement de fluide d'une face à l'autre du volet 4 peut donc se faire à travers ces deux zones 11. Cet écoulement est le seul endroit où une fuite est possible, un contact plan sur plan du volet 4 sur les 2 parties de joint 10a, 10b étant assuré partout ailleurs. L'invention va chercher à réduire autant que possible ce débit de fuite sans avoir recours à l'utilisation de pièces aux tolérances géométriques resserrées. En effet, réduire les tolérances sur les pièces entrainerait un surcout conséquent qui pénalise le produit final sur le marché.A seal 9, formed of two partially stacked seal pieces 10a, 10b, is disposed in the conduit, and is held in the body 2a by a flange 2b. The flap 4 may close the duct bearing on the seal 9 when the flap 4 is in the closed position. Specifically, the first flap portion 5 comes into planar contact with the first seal piece 10a, which protrudes from the second seal piece 10b in that area. By the first seal part is meant that which is farthest from the rotation shaft 3. Similarly, the second flap portion 6 comes into planar contact with the second seal part 10b, which is projecting from relative to the first joint piece 10a in this area. There are two zones 11 in which a game is present between the flap 4 and the seal 9. The clearance is necessary to avoid the risk of contact between the edge of the flap and the edge of the joint. Such contact could generate friction, wear or even jams, and should be avoided. These two zones are positioned symmetrically with respect to the plane X perpendicular to the axis of rotation Y. A flow of fluid from one face to the other of the flap 4 can therefore be done through these two zones 11. This flow is the only one place where a leak is possible, a plane-to-plane contact of the flap 4 on the 2 parts of joint 10a, 10b being assured everywhere else. The invention will seek to reduce as much as possible this leakage rate without resorting to the use of parts with narrow geometric tolerances. In fact, reducing the tolerances on the parts would entail a consequent surcharge which penalizes the final product on the market.

Afin de limiter le débit de fuite, le volet 4 est agencé pour participer, dans sa position d'obturation, à la création d'une perte de charge impactant la fuite. Le volet 4 est agencé pour forcer l'écoulement de fuite passant par les zones 11 à effectuer un virage pour créer une perte de charge. Sur l'exemple illustré, le virage de la fuite fait un angle d'environ 90°. Comme on peut voir sur la figure 1, la direction de l'écoulement de fuite tourne de 90° entre son entrée par la zone 11 et sa sortie par la zone 12. Ce changement de direction d'écoulement, encore appelé virage, est formé par une marche 13 formée sur le volet 4. Ainsi, la direction de l'écoulement de fuite est perpendiculaire au plan du volet 4 dans la zone 11, l'écoulement ayant lieu entre la tranche du joint 9 et une portion de tranche 14 du volet 4. Puis la direction de l'écoulement devient parallèle au plan du volet 4 dans la zone 12, la fuite se produisant entre la surface inférieure 16 de la marche du volet 4 et la deuxième partie de joint 10b. On peut voir que la marche 13 est formée par un décrochement présent sur le profil du volet 4.In order to limit the leakage flow, the shutter 4 is arranged to participate, in its closed position, in the creation of a pressure drop impacting the leak. The flap 4 is arranged to force the leakage flow passing through the zones 11 to make a turn to create a pressure drop. In the illustrated example, the bend of the leak is at an angle of about 90 °. As can be seen in FIG. 1, the direction of the leakage flow rotates 90 ° between its entry through zone 11 and its exit through zone 12. This flow direction change, also called a turn, is formed by a step 13 formed on the flap 4. Thus, the direction of the leakage flow is perpendicular to the plane of the flap 4 in the zone 11, the flow occurring between the edge of the seal 9 and a slice portion 14 of the shutter 4. Then the flow direction becomes parallel to the plane of the flap 4 in the zone 12, the leak occurring between the bottom surface 16 of the flap step 4 and the second seal portion 10b. It can be seen that the step 13 is formed by a recess present on the profile of the shutter 4.

La marche 13 est plus proche du pourtour du volet 4 que du centre du volet 4. Sur l'exemple illustré, la marche 13 est adjacente au pourtour du volet 4. La marche 13 comporte deux facettes 14,16 se rejoignant le long d'une arête 15. Les facettes 14 et 16 délimitent le décrochement présent sur le profil du volet 4.The step 13 is closer to the periphery of the flap 4 than to the center of the flap 4. In the example illustrated, the step 13 is adjacent to the periphery of the flap 4. The step 13 comprises two facets 14, 16 joining each other along the length of the flap. A ridge 15. The facets 14 and 16 delimit the recess present on the profile of the shutter 4.

On peut voir que l'arête 15 s'étend parallèlement à un axe de rotation Y du volet 4. L'une au moins des facettes 14, 16 est plane. On peut par exemple obtenir ce type de géométrie par pratiquant un fraisage en deux emplacements localisés sur le pourtour du volet 4, la direction de fraisage étant celle de l'axe de rotation Y du volet 4.It can be seen that the edge 15 extends parallel to an axis of rotation Y of the flap 4. At least one of the facets 14, 16 is flat. This type of geometry can for example be obtained by milling at two locations located around the periphery of the flap 4, the milling direction being that of the axis of rotation Y of the flap 4.

Comme montré sur la figure 4, l'une des ailes du volet 4 présente une largeur plus grande que l'autre aile du volet 4, pour former un bord radial sensiblement parallèle à l'axe de rotation Y. La marche 13 est adjacente à ce bord radial. La marche 13 est formée le long du décrochement. Sur l'exemple illustré, le volet 4 comporte deux marches 13 distantes l'une de l'autre. Les deux marches 13 sont disposées pour être symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan médian du volet 4. Selon un mode de réalisation non illustré, les deux marches 13 peuvent présenter des dimensions différentes. En effet, la largeur L, la hauteur H, la profondeur P d'une marche 13 peut être différente de celles de l'autre marche 13. Comme illustré sur la figure 1 et la figure 3, les 2 parties de volet 5 et 6 du volet 4 constituent deux ailes du volet 4. Les deux ailes sont situées de part et d'autre de l'axe de rotation Y, lorsque l'on regarde la vanne 1 selon une direction perpendiculaire au volet 4, le volet 4 étant en position d'obturation. Partant de la position d'obturation, lorsque l'on souhaite ouvrir le volet 4, on tourne l'arbre de rotation 3 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la pièce étant représentée comme sur la figure 1. La première partie de volet 5 s'écarte du joint 10 en s'éloignant vers le bas, et la deuxième partie de volet 6 s'écarte du joint 9 en s'éloignant vers le haut, au sens de la figure 1.As shown in FIG. 4, one of the wings of the flap 4 has a greater width than the other flap of the flap 4, to form a radial edge substantially parallel to the axis of rotation Y. The step 13 is adjacent to this radial edge. The step 13 is formed along the recess. In the example shown, the flap 4 comprises two steps 13 spaced apart from each other. The two steps 13 are arranged to be symmetrical to one another with respect to a median plane of the flap 4. According to a non-illustrated embodiment, the two steps 13 may have different dimensions. Indeed, the width L, the height H, the depth P of a step 13 may be different from those of the other step 13. As illustrated in Figure 1 and Figure 3, the two parts of shutter 5 and 6 of the flap 4 constitute two wings of the flap 4. The two wings are located on either side of the axis of rotation Y, when we look at the valve 1 in a direction perpendicular to the flap 4, the flap 4 being in shutter position. Starting from the closed position, when it is desired to open the flap 4, the rotation shaft 3 is rotated in the counterclockwise direction, the part being represented as in FIG. flap 5 moves away from the seal 10 while moving downwards, and the second flap portion 6 moves away from the seal 9 while moving upwards in the direction of FIG.

Lorsque le volet 4 est en position d'obturation, le joint 9 s'étend au moins partiellement dans un espace aménagé par la marche 13. Sur l'exemple illustré sur la figure 4, cet espace est délimité par les facettes 14, 16, 17 de la marche. La vanne 1 est agencée de manière à ce que le volet 4 puisse pivoter tout en ménageant un jeu entre le volet 4 et le joint 9. En effet, l'arête 18 décrit un arc de cercle qui la rapproche du joint 9, aussi un jeu doit être intégré pour éviter une interférence entre l'arête 18 et le joint 9. Ce jeu détermine la hauteur du passage 12. Un faible jeu permet d'obtenir un faible débit de fuite, car cela influence favorablement deux facteurs ayant les mêmes effets : réduction de la surface de la fuite et augmentation de la perte de charge. Le jeu doit cependant être suffisant pour éviter les risques de contact autres que ceux nécessaires à l'étanchéité plan sur plan du volet 4 sur le joint 9. Le ratio entre la hauteur H et la profondeur P de la marche est compris entre 0,3 et 1,5. Ce ratio est déterminé par le jeu souhaité entre le volet 4 et le joint 9 et par la distance séparant l'arête 18 de l'axe de rotation Y d'une part et du bord du joint 9 d'autre part.When the flap 4 is in the closed position, the seal 9 extends at least partially in a space provided by the step 13. In the example illustrated in FIG. 4, this space is delimited by the facets 14, 16, 17 of the march. The valve 1 is arranged so that the flap 4 can pivot while providing a clearance between the flap 4 and the seal 9. In fact, the edge 18 describes an arc which approximates the seal 9, also a play must be integrated to avoid interference between the edge 18 and the seal 9. This game determines the height of the passage 12. A low clearance allows to obtain a low leakage rate, because it influences favorably two factors having the same effects : reduction of the surface of the leak and increase of the pressure drop. The clearance must, however, be sufficient to avoid the risks of contact other than those required for the plane-to-plane seal of the flap 4 on the seal 9. The ratio between the height H and the depth P of the step is between 0.3 and 1.5. This ratio is determined by the desired clearance between the flap 4 and the seal 9 and by the distance between the edge 18 of the axis of rotation Y on the one hand and the edge of the seal 9 on the other hand.

Ainsi, la marche est adjacente à une paroi de la tranche 21 de la partie de volet 5. Comme illustré sur la figure 2, l'une au moins des parties de volet 5,6 comporte une ouverture 22, et cette ouverture 22 est obturée par la deuxième partie de volet 6,5. Cette ouverture 22 permet d'augmenter la distance sur laquelle le recouvrement entre les deux parties de volet 5,6 est réalisé tout en allégeant les pièces. Cette ouverture est également illustrée sur la figure 4.Thus, the step is adjacent to a wall of the wafer portion 21 of the flap portion 5. As illustrated in FIG. 2, at least one of the flap portions 5, 6 has an opening 22, and this opening 22 is closed off. by the second part of flap 6.5. This opening 22 makes it possible to increase the distance over which the covering between the two parts of flap 5, 6 is made while lightening the parts. This opening is also illustrated in FIG.

Sur l'exemple illustré, les deux parties de volet 5,6 ont la même épaisseur. Selon un autre mode de réalisation non illustré, les deux parties de volet 5,6 sont d'épaisseur différente. On peut voir sur la figure 2 que le volet 4 possède un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation Y, et les deux parties de volet 5,6 sont assemblées par vissage.In the illustrated example, the two parts of shutter 5.6 have the same thickness. According to another embodiment not shown, the two parts of flap 5.6 are of different thickness. It can be seen in Figure 2 that the flap 4 has a plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation Y, and the two parts of the flap 5,6 are assembled by screwing.

Sur d'autres exemples, non illustrés, Les deux parties de volet 5,6 sont assemblées par soudure, par brasage, par collage. D'autres procédés d'assemblage peuvent bien sur être envisagés. De même, il est possible de réaliser le volet 4 en une seule pièce, du moment que la géométrie caractéristique de l'invention est assurée.In other examples, not shown, the two parts of the shutter 5.6 are assembled by welding, brazing, gluing. Other assembly methods may of course be envisaged. Similarly, it is possible to realize the flap 4 in one piece, as long as the characteristic geometry of the invention is ensured.

Sur l'exemple de la figure 4, on peut remarquer que la marche 13 est aménagée dans la partie de volet 5 au contact mécanique avec l'arbre de rotation 3. La partie de volet 6 ne participe pas à la création de la marche. Le joint 9 est métallique. Ce type de matière est particulièrement adapté aux applications dans lesquelles la température du fluide est élevée. Les pièces de joint 10a, 10b sont en acier inoxydable. Cette matière est recommandée pour les applications sur lesquelles le fluide traversant la vanne est agressif chimiquement. Ainsi ce type de joint est particulièrement adapté aux applications faisant circuler des gaz d'échappement de moteur à combustion.In the example of Figure 4, it may be noted that the step 13 is arranged in the flap portion 5 in mechanical contact with the rotation shaft 3. The flap portion 6 does not participate in the creation of the step. The seal 9 is metallic. This type of material is particularly suitable for applications in which the fluid temperature is high. The seal pieces 10a, 10b are made of stainless steel. This material is recommended for applications where the fluid passing through the valve is chemically aggressive. Thus this type of seal is particularly suitable for applications circulating engine exhaust.

Eventuellement, les pièces de joint métalliques 10a, 10b sont en laiton. Sur la figure 1, on peut voir que les deux pièces de joint 10a et 10b ont la même épaisseur. Les pièces de joint 10a, 10b sont indexées en rotation. Un ergot saillant de chaque pièce de joint 10a, 10b peut se glisser dans une encoche, ce qui permet d'assurer un positionnement précis des pièces de joints 10a, 10b pendant l'assemblage du produit. On peut aussi avoir le principe inverse, c'est-à-dire une encoche dans les pièces de joint 10a, 10b et un ergot sur le corps 2 de la vanne 1. Ces 2 possibilités, bien connues de l'homme de métier, ne sont pas illustrées. La vanne 1 comporte un moteur électrique capable d'entrainer l'arbre de rotation 3 du volet 4. L'exemple illustré est celui d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne, et conduit donc un mélange gazeux comportant des gaz d'échappement recirculés.Optionally, the metal seal pieces 10a, 10b are made of brass. In Figure 1, it can be seen that the two seal pieces 10a and 10b have the same thickness. The seal pieces 10a, 10b are indexed in rotation. A protruding lug of each seal piece 10a, 10b can be slid into a notch, which ensures a precise positioning of the seal pieces 10a, 10b during assembly of the product. One can also have the opposite principle, that is to say a notch in the seal parts 10a, 10b and a lug on the body 2 of the valve 1. These 2 possibilities, well known to those skilled in the art, are not illustrated. The valve 1 comprises an electric motor capable of driving the rotation shaft 3 of the flap 4. The example illustrated is that of an exhaust gas recirculation valve for an internal combustion engine, and thus leads to a gaseous mixture with recirculated exhaust gas.

Claims

REVENDICATIONS1. Valve (1) comprising: a duct (7, 8) for conducting a fluid, a seal (9) disposed in the duct, a rotary flap (4) arranged in the duct and capable of closing the duct while bearing on the seal when the flap is in the closed position, a fluid leakage from one side to the other of the shutter occurring in this shutter position during operation of the valve, characterized in that the shutter is arranged to participate, in its closed position, the creation of a pressure drop impacting the leak.

2. Valve according to claim 1, the flap (4) being arranged to force the leak to make a turn to create the pressure drop.

3. Valve according to claim 2, the bend of the leak forming an angle of about 90 °.

4. Valve according to claim 2 or 3, the turn being formed by a step (13) on the flap (4).

5. Valve according to claim 4, the valve being arranged so that the leakage occurs between the step (13) of the flap (4) and the seal (9).

6. Valve according to claim 4 or 5, the step (13) being formed by a recess of the flap (4).

7. Valve according to one of claims 4 to 6, the step (13) being adjacent to the periphery of the flap (4).

8. Valve according to one of claims 4 to 7, the seal (9) extending at least partially in a space arranged by the step (13), when the flap (4) is in the closed position.

9. Valve according to any one of the preceding claims, the seal (9) being formed of a stack of at least 2 pieces of seal (10a, 10b).

10. Valve according to one of claims 4 to 9, the ratio between height H and depth P of the step (13) being between 0.3 and 1.5.30