FR3052840A1 - Dispositif anti-rotation pour une vanne et vanne de circulation de fluide le comprenant - Google Patents

Dispositif anti-rotation pour une vanne et vanne de circulation de fluide le comprenant Download PDF

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif anti-rotation (20), notamment pour une vanne de circulation de fluide, comprenant : - une pièce intermédiaire (22) comprenant une gorge de réception (26), une tige (18) s'étendant selon un premier axe (z), - une barre (24) solidaire de la tige (18) et montée dans la gorge de réception (26) de la pièce intermédiaire (22), dans lequel la gorge de réception et la barre (24) sont conformées de sorte que la tige (18) est bloquée en en rotation autour du premier axe (z) par rapport à la pièce intermédiaire (22), mobile en translation selon un deuxième axe (y) par rapport à la pièce intermédiaire (22) et mobile en translation selon le premier axe (z) par rapport à la pièce intermédiaire (22).

Description

Dispositif anti-rotation pour une vanne et vanne de circulation de fluide le comprenant L’invention concerne un dispositif anti-rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, et une vanne de circulation de fluide comportant un tel dispositif anti-rotation.
En particulier, le domaine de la présente invention est celui des équipements pour l'alimentation du moteur, notamment les vannes de recirculation de gaz d’échappement qui participent au fonctionnement des moteurs à combustion.
Il est connu des vannes de circulation de fluide, par exemple pour recirculation de gaz d’échappement, comportant un corps présentant un conduit de passage du fluide, un obturateur, par exemple une soupape, un arbre de commande de l’obturateur s’étendant longitudinalement selon un axe, et libre en translation selon l’axe longitudinal, et un organe d’entraînement en translation dudit arbre de commande. La translation de la soupape permettant de régler le débit de fluide circulant dans le conduit, l’obturateur forme un organe de régulation fluidique. L’obturateur est monté mobile entre deux positions extrêmes et est entraîné entre les deux positions extrêmes par un moteur d’entraînement via l’organe d’entraînement. En particulier, l’organe d’entraînement convertit le mouvement de rotation du moteur d’entrainement en mouvement de translation, puis transmet ce mouvement de translation à l’arbre de commande de l’obturateur. La transformation du mouvement de rotation en mouvement de translation peut se faire par un système du type vis/écrou, la rotation de l’écrou permettant la translation de la tige de la vis.
Afin de garantir un mouvement de translation pur de l’arbre de commande de l’obturateur, la vanne peut comprendre un système anti-rotation engendrant un effort, unilatéral ou bilatéral, sur l’axe de sortie. Néanmoins, un système anti-rotation unilatéral, qui effectue la reprise d’effort d’un seul coté de l’axe de l’arbre, soumet des contraintes mécaniques à l’arbre de commande et par conséquent sur le guidage de l’arbre de commande. Le niveau de frottement dans le mécanisme est donc augmenté, ainsi que l’usure. De plus, un tel système anti-rotation unilatéral a pour effet d’introduire un jeu axial au niveau de l’arbre de commande de l’obturateur, ce qui a pour conséquence une dégradation de l’étanchéité au niveau de la soupape.
En outre, un système anti-rotation bilatéral, où la reprise d’effort se fait de part et d’autre de l’axe de l’arbre, permet de réduire les efforts appliqués sur l’arbre. Afin d’optimiser le jeu axial au niveau de l’arbre de commande de l’obturateur, un guidage précis du dispositif d’anti-rotation est nécessaire. En raison des dispersions existant sur les dimensions des différents pièces fabriquées en grande série, le système peut être dans certains cas n’avoir aucun jeu de fonctionnement et être hyperstatique.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif anti-rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, permettant de guider la translation de l’arbre de commande de l’obturateur et de maîtriser le jeu axial présent au niveau de l’arbre de commande, sans introduire de problème d’hyper-statisme dans le dispositif. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif anti-rotation, notamment pour une vanne de circulation de fluide, comprenant : une pièce intermédiaire comprenant une gorge de réception, une tige s’étendant selon un premier axe, une barre solidaire de la tige et montée dans la gorge de réception de la pièce intermédiaire, dans lequel la gorge de réception et la barre sont conformées de sorte que la tige est bloquée en en rotation autour du premier axe par rapport à la pièce intermédiaire, mobile en translation selon un deuxième axe par rapport à la pièce intermédiaire et mobile en translation selon le premier axe par rapport à la pièce intermédiaire.
Avantageusement, un tel dispositif anti-rotation permet de guider la translation de la tige par rapport à la pièce intermédiaire, tout en réduisant les contraintes mécaniques appliquées à l’ensemble comprenant la tige et la barre. En effet, la mobilité en translation de l’ensemble selon le deuxième axe par rapport à la pièce intermédiaire, permet de supprimer Γhyper-statisme du dispositif. Il est ainsi possible de prévoir un faible jeu de fonctionnement, permettant un positionnement précis, sans risquer d’interférence entre les pièces, source de frottements.
Ainsi, un tel dispositif anti-rotation permet de maîtriser le jeu axial présent au niveau de la tige.
Le dispositif anti-rotation selon l’invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles ; la tige est mobile en translation selon le premier axe par rapport à la pièce intermédiaire entre une première position et une deuxième position ; et/ou la pièce intermédiaire est bloquée en rotation autour du premier axe ; et/ou la pièce intermédiaire comprend au moins un patin s’étendant longitudinalement selon le deuxième axe depuis une paroi de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception de la pièce intermédiaire en direction de la barre de sorte que la barre est montée glissante sur le au moins un patin ; et/ou la gorge de réception de la pièce intermédiaire a une forme générale parallélépipédique creuse et deux parois opposées de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception comprennent respectivement au moins un patin ; et/ou les au moins deux patins de la pièce intermédiaire sont placés de façon dissymétrique sur des parois opposées de la pièce intermédiaire par rapport au deuxième axe ; et/ou la gorge de réception de la pièce intermédiaire a une forme générale parallélépipédique creuse, et une paroi de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception comprend au moins deux patins ; et/ou les au moins deux patins de la pièce intermédiaire sont placés de façon dissymétrique sur la paroi de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception par rapport à un troisième axe ; et/ou la pièce intermédiaire comprend quatre patins ; et/ou le ou chaque patin a une forme générale parallélépipédique, ou cylindrique, ou conique, ou conique-tronqué, ou pyramidale, ou pyramidale-tronqué, ou semi-sphérique ; et/ou la surface du ou de chaque patin en contact avec la barre est plane ; et/ou la surface du ou de chaque patin en contact avec la barre est bombée ; et/ou le premier axe, le deuxième axe et le troisième axe sont orthogonaux, et/ou la gorge de réception de la pièce intermédiaire a une forme générale parallélépipédique creuse, et deux parois opposées de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception comprennent respectivement une ouverture de forme générale polygonale, ou semi-sphérique, sensiblement oblongue ; et/ou la tige est fixée à la barre, notamment par soudage ou clavetage ou clipsage ou emmanchement en force; et/ou la barre a une forme générale parallélépipédique ; et/ou la pièce intermédiaire est réalisée en matière plastique ou en matériau métallique ; et/ou la barre est réalisée en matière plastique ou en matériau métallique ; et/ou la barre étant réalisée en matière plastique, la barre est surmoulée à une extrémité de la tige ; ét/ou la tige est réalisée en matériau métallique.
Selon un premier mode de réalisation, le dispositif anti-rotation comprend un capot comprenant une zone de réception, la pièce intermédiaire étant montée dans la zone de réception du capot de sorte que la pièce intermédiaire est mobile en translation selon le troisième axe par rapport au capot et mobile en translation selon le premier axe par rapport au capot.
Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif anti-rotation comprend un capot comprenant une zone de réception, la pièce intermédiaire étant montée dans la zone de réception du capot de sorte que la pièce intermédiaire est mobile en translation selon le troisième axe par rapport au capot et bloquée en translation selon le premier axe par rapport au capot.
Le dispositif anti-rotation selon le premier ou le deuxième mode de réalisation de l’invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles : la raideur de la pièce intermédiaire est strictement supérieure à la raideur du capot et à la raideur de la barre ; et/ou - le capot comprend au moins une fente s’étendant longitudinalement selon le premier axe et radialement selon le troisième axe depuis la zone de réception du capot dans une direction opposée à la pièce intermédiaire, la pièce intermédiaire comprend au moins une nervure s’étendant longitudinalement selon le premier axe et radialement selon le troisième axe depuis une paroi de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception de la pièce intermédiaire en direction du capot, la fente et la nervure coopérant de sorte à permettre un mouvement de translation de la pièce intermédiaire par rapport au capot selon le troisième axe ; et/ou - la gorge de réception de la pièce intermédiaire a une forme générale parallélépipédique creuse, et deux parois opposées de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception comprennent respectivement une nervure, le capot comprend deux fentes coopérant respectivement avec une nervure de sorte à permettre un mouvement de translation de la pièce intermédiaire par rapport au capot selon le troisième axe.
Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif anti-rotation comprend également un capot comprenant une zone de réception, dans lequel la pièce intermédiaire est reçue dans la zone de réception du capot de sorte que la pièce intermédiaire est bloquée en translation selon un troisième axe par rapport au capot et bloquée en translation selon le premier axe par rapport au capot, et dans lequel la raideur de la pièce intermédiaire est strictement supérieure à la raideur du capot et à 1a raideur de la barre.
Le dispositif anti-rotation selon le premier, le deuxième ou le troisième mode de réalisation de l’invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles : le capot comprend au moins une fente s’étendant longitudinalement selon le premier axe et radialement selon le troisième axe depuis la zone de réception du capot dans une direction opposée à la pièce intermédiaire, la pièce intermédiaire comprend au moins une nervure s’étendant longitudinalement selon le premier axe et radialement selon le troisième axe depuis une paroi de la pièce intermédiaire délimitant la gorge de réception de la pièce intermédiaire en direction du capot, la ou chaque fente du capot comprend un godron horizontal s’étendant selon le deuxième axe depuis la fente du capot en direction de la nervure de la pièce intermédiaire et étant configuré pour coopérer avec une nervure de la pièce intermédiaire de sorte à bloquer la translation selon le deuxième axe de la pièce intermédiaire par rapport au capot ; et/ou la ou chaque nervure de la pièce intermédiaire comprend un godron horizontal s’étendant selon le deuxième axe depuis la nervure de la pièce intermédiaire en direction de la fente du capot et étant configuré pour coopérer avec une fente du capot de sorte à bloquer la translation selon le deuxième axe de la pièce intermédiaire par rapport au capot ; et/ou le dispositif anti-rotation comprend également au moins un godron horizontal s’étendant selon le deuxième axe fixé sur une paroi du capot délimitant la au moins une fente du capot et configuré pour coopérer avec une nervure de la pièce intermédiaire de sorte à bloquer la translation selon le deuxième axe de la pièce intermédiaire par rapport au capot ; et/ou le dispositif anti-rotation comprend également au moins un godron horizontal s’étendant selon le deuxième axe fixé sur la au moins une nervure de la pièce intermédiaire et configuré pour coopérer avec une fente du capot de sorte à bloquer la translation selon le deuxième axe de la pièce intermédiaire par rapport au capot ; et/ou le godron horizontal est fixé sur la nervure de la pièce intermédiaire ou sur la zone de réception du capot par soudure ; et/ou les deux nervures sont symétriques l’une par rapport à l’autre par rapport au deuxième axe ; et/ou les deux nervures sont symétriques l’une de l’autre par rapport au premier axe ; et/ou le capot comprenant un godron vertical s’étendant selon le premier axe depuis le capot en direction de la pièce intermédiaire, le jeu entre le godron vertical du capot et la pièce intermédiaire est inférieur à 0,3 mm, de préférence inférieur à 0,2 mm ; et/ou le capot comprenant un godron vertical s’étendant selon le premier axe depuis le capot en direction de la pièce intermédiaire, le jeu entre le godron vertical du capot et la pièce intermédiaire est sensiblement nul ; et/ou la pièce intermédiaire comprend un godron vertical s’étendant selon le premiér axe depuis la pièce intermédiaire en direction du capot et étant configuré pour coopérer avec le capot lorsque la tige atteint sa première position ; et/ou le capot est réalisé en matière plastique ou en matériau métallique ; et/ou la matière plastique comprend un matériau à bas coefficient de friction, notamment du PTFE ; et/ou - la matière plastique comprend au moins 10% de sa masse de PTFE. L’invention concerne également une vanne de circulation de fluide comprenant : - un corps de vanne délimitant un conduit de circulation de fluide, un obturateur mobile en translation entre une position d’ouverture permettant le passage du fluide dans le conduit et une position de fermeture empêchant le passage du fluide dans le conduit, - un dispositif anti-rotation selon l’invention, dans lequel la tige est fixée à l’obturateur.
Avantageusement, une telle vanne de circulation de fluide permet de garantir l’étanchéité au niveau de l’obturateur.
La vanne de circulation de fluide selon l’invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possiblés : la vanne est une vanne est du type vanne de recirculation des gaz d’échappement, notamment du type haute pression ; et/ou - la première position de la tige est la position d’ouverture de la vanne, et la deuxième position de la tige est la position de fermeture de la vanne ; et/ou - l’obturateur est une soupape. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation donnés à titre d’exemples non limitatifs et illustrés, accompagnée des figures suivantes : - la figure 1 est une vue en coupe d’une vanne de circulation de fluide selon l’invention, - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective d’un dispositif anti-rotation selon des modes de réalisation de l’invention, et - la figure 4 est une vue en coupe d’un dispositif anti-rotation selon un mode de réalisation de l’invention.
Il est à noter que ces dessins n’ont d’autre but que d’illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l’invention.
Sur les différentes figures, les éléments analogues sont désignés par des références identiques. En outre, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle afin de présenter une vue permettant de faciliter la compréhension de l’invention. L’invention concerne une vanne de circulation de fluide, notamment de gaz d’échappement recirculés entre le circuit d’échappement et le circuit d’admission d’un moteur thermique pour véhicule automobile. La figure 1 illustre une telle vanne, ici une vanne à soupape 10 configurée pour régler le débit de gaz d'échappement recirculés. Dans l’exemple décrit, la vanne est du type « haute pression », c'est-à-dire que les gaz d’échappement sont recirculés entre un point du circuit d’échappement situé en amont de la turbine d’un turbocompresseur, et un point du circuit d’admission situé en aval du compresseur.
Une vanne 10 de circulation de fluide comporte un corps de vanne 12 présentant un conduit 14 de passage du fluide et un organe de régulation fluidique, par exemple un obturateur 16, monté mobile entre deux positions. L’organe de régulation fluidique est entraîné entre les deux positions par un moteur d’entraînement via un organe d’entraînement.
Le moteur d’entraînement est par exemple un moteur électrique de type à courant continu. L’organe d’entrainement convertit le mouvement de rotation du moteur d’entrainement en mouvement de translation, par l’intermédiaire de l’écrou 50 et de la vis 52. La rotation de l’écrou 50 provoque la translation de la vis 52 et ainsi de l’arbre de commande. L’obturateur 16 est monté fixement sur l’arbre de commande, par exemple la tige 18 s’étendant longitudinalement selon un premier axe, noté (z) sur la figure 1, libre en translation selon l’axe (z). Plus précisément, l’arbre de commande est mis en translation, entraînant la soupape, par le moteur d’entraînement via l’organe d’entraînement.
Dans le cas d’une vanne à soupape telle qu’illustrée en figure 1, l’organe de régulation fluidique est un obturateur 16 de type linéaire, par exemple une soupape. Une des positions extrêmes correspond à une position où le conduit 14 de la vanne 10 est totalement ouvert et permet de laisser passer les gaz d’échappement recirculés et l’autre position extrême correspond à une position où le conduit 14 de la vanne 10 est totalement fermé bloquant ainsi le passage des gaz d’échappement recirculés. Autrement dit, l’obturateur est mobile en translation entre une position d’ouverture de la vanne, dite première position, permettant le passage du fluide dans le conduit et une position de fermeture de la vanne, dite deuxième position, empêchant le passage du fluide dans le conduit 14.
La vanne 10 de circulation de fluide peut également comprendre un capteur de position destiné à détecter la position de l’organe de régulation fluidique 16. Par exemple, dans le cas d’une vanne à soupape telle qu’illustrée sur la figure 1, le capteur de position est un capteur de position linéaire.
La vanne 10 de circulation de fluide comprend un dispositif anti-rotation 20 permettant de guider le mouvement de translation de l’arbre de commande de la soupape.
Un tel dispositif anti-rotation est par exemple illustré en figure 2. Le dispositif anti-rotation 20 comprend une pièce intermédiaire 22, la tige 18 et une barre 24.
La pièce intermédiaire 22 comprend une gorge de réception 26. La barre 24 est montée dans la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22. Autrement dit, la pièce intermédiaire 22 entoure la barre 24.
La tige 18 s’étend longitudinalement selon l’axe (z) et est solidaire de la barre 24. Autrement dit, un mouvement de translation de la tige 18, notamment selon l’axe (z), entraine un mouvement de translation de la barre 24, et inversement.
Par exemple, la tige 18 peut être fixée à la barre 24, notamment par soudage ou clavetage ou clipsage ou emmanchement en force. La fixation de la tige 18 à la barre 24 peut être réalisée préalablement au montage de la barre 24 dans la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22, ou peut être réalisée suite au montage de la barre 24 dans ladite gorge de réception 26.
De préférence, la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22 a une forme générale parallélépipédique creuse s’étendant longitudinalement selon un deuxième axe, noté (y) sur la figure 2, sensiblement perpendiculaire à l’axe (z). La gorge de réception 26 est délimitée par des parois 28, par exemple quatre parois latérales.
La barre 24 a une forme générale parallélépipédique, s’étendant longitudinalement selon l’axe (y).
La gorge de réception 26 et la barre 24 sont conformées de sorte que la tige 18 est bloquée en rotation autour de l’axe (z) par rapport à la pièce intermédiaire 22. De plus, la tige 18, et par conséquent la barre 24, est mobile en translation selon l’axe (y) dans la gorge de réception 26, par rapport à la pièce intermédiaire 22. En outre, la barre 24 et la tige 18 sont mobiles en translation selon l’axe (z) dans la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22. Autrement dit, les translations selon les axes (y) et (z) de l’ensemble comprenant la barre 24 et la tige 18 par rapport à la pièce intermédiaire 22 sont libres, tandis qu’un mouvement de rotation autour de l’axe (z) de l’ensemble par rapport à la pièce intermédiaire 22 est bloqué.
La barre 24 montée mobile en translation selon l’axe (z) dans la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22 permet de guider la translation selon l’axe (z) de la tige 18 par rapport à la pièce intermédiaire 22, et ainsi de guider l’obturateur 16 entre ses deux positions extrêmes. Autrement dit, la tige 18 est mobile en translation selon l’axe (z) par rapport à la pièce intermédiaire 22 entre une première position extrême d’ouverture de la vanne, et une deuxième position extrême de fermeture de la vanne.
En outre, le mouvement de translation de l’ensemble selon l’axe (y) par rapport à la pièce intermédiaire 22 permet réduire les contraintes mécaniques appliquées à l’ensemble sans introduire d’hyper-statisme dans le dispositif anti-rotation 20.
Selon un mode de réalisation de l’invention, notamment représenté en figure 3, une paroi 28 de la pièce intermédiaire 22 délimitant la gorge de réception de la pièce intermédiaire 22 comprend une ouverture 30. L’ouverture 30 s’étend longitudinalement selon l’axe (z). Par exemple, sur la figure 3, l’ouverture s’étend radialement selon l’axe (x). Bien entendu, selon l’orientation de la paroi comprenant l’ouverture, l’ouverture peut s’étendre radialement selon l’axe (y).
De préférence, deux parois 28 opposées de la pièce intermédiaire 22 délimitant la gorge de réception comprennent respectivement une ouverture 30.
La ou chaque ouverture 30 peut être de forme générale polygonale, par exemple triangulaire, rectangulaire ou trapézoïdale, ou de forme générale semi-sphérique, ou sensiblement oblongue. Par exemple, sur la figure 3, l’ouverture 30 présente une forme sensiblement oblongue, et plus précisément une forme générale de « U ».
Avantageusement, la présence d’une ouverture 30 sur une paroi 28 de la pièce intermédiaire permet de procurer un degré de souplesse au dispositif anti-rotation 20. Cette souplesse permet de diminuer les contraintes mécaniques appliquées lors du choc pouvant se produire lorsque la soupape atteint sa butée de pleine ouverture, ou bien sa position de fermeture, avec une vitesse d’accostage non nulle. En effet, un choc sur la soupape est transmis à l’ensemble du dispositif d’entrainement, y compris les pignons d’entrainement du mécanisme par le moteur électrique, ce qui peut augmenter l’usure des pignons ou même les endommager.
Le dispositif anti-rotation peut comprendre un capot 32 comprenant une zone de réception 34 notamment illustrée sur la figure 1.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, la pièce intermédiaire 22 est montée dans la zone de réception 34 du capot 32 de sorte que la pièce intermédiaire 22 est mobile en translation selon un troisième axe, noté (x), sensiblement perpendiculaire à l’axe (z), par rapport au capot 32. De plus, selon ce premier mode de réalisation, la pièce intermédiaire 22 est mobile en translation selon l’axe (z) par rapport au capot 32. Autrement dit, le capot 32 entoure la pièce intermédiaire 22, et les translations selon les axes (x) et (z) de la pièce intermédiaire 22 par rapport au capot 32 sont libres.
Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, la pièce intermédiaire 22 est montée dans la zone de réception 34 du capot 32 de sorte que la pièce intermédiaire 22 est mobile en translation selon l’axe (x) par rapport au capot 32 et est bloquée en translation selon l’axe (z) par rapport au capot 32.
Avantageusement, le mouvement de translation de la pièce intermédiaire 22 selon l’axe (x) par rapport au capot 32 permet de réduire les contraintes mécaniques appliquées à la pièce intermédiaire 22 et de supprimer Γhyper-statisme du dispositif anti-rotation 20.
Dans le premier et le deuxième mode de réalisation, la raideur de la pièce intermédiaire 22 est de préférence strictement supérieure à la raideur du capot 32 et à la raideur de la barre 24. Autrement dit, la raideur de la pièce intermédiaire 22, du capot 32 et de la barre 24 suivant une direction d’application de charge sensiblement perpendiculaire à l’axe (z) prend en compte le dimensionnement du dispositif anti-rotation 20.
Le capot 32 peut comprendre des fentes 36, au nombre de deux sur la figure 4, s’étendant longitudinalement selon l’axe (z) et radialement selon l’axe (x) depuis la zone de réception 34 du capot 32 dans une direction opposée à la pièce intermédiaire 22.
La pièce intermédiaire 22 peut comprendre des nervures 38, au nombre de deux sur les figures 2 à 4, s’étendant longitudinalement selon l’axe (z) et radialement selon l’axe (x) depuis une paroi 28 de la pièce intermédiaire 22 délimitant la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22 en direction du capot 32.
La ou chaque fente 36 du capot 32 coopère avec une nervure 38 de la pièce intermédiaire 22 de sorte à permettre un mouvement de translation de la pièce intermédiaire 22 par rapport au capot 32 selon l’axe (x). Autrement dit, un jeu est présent entre une nervure 38 de la pièce intermédiaire 22 et une fente 36 du capot 32.
Deux parois 28 opposées de la pièce intermédiaire 22 peuvent comprendre les nervures 38. Autrement dit, comme représenté sur la figure 4, les deux nervures 38 peuvent être situées sur deux parois 28 opposées de la pièce intermédiaire 22 délimitant la gorge de réception 26. Les deux nervures 38 peuvent être symétriques l’une par rapport à l’autre par rapport à l’axe (y) et/ou par rapport à l’axe (z). Plus précisément, les nervures 38 peuvent être agencées en vis à vis.
Selon un troisième mode de réalisation de l’invention, la pièce intermédiaire 22 est montée dans la zone de réception 34 du capot 32 de sorte que la pièce intermédiaire 22 est bloquée en translation selon l’axe (x) par rapport au capot 32 et est bloquée en translation selon l’axe (z) par rapport au capot 32.
Par exemple, la pièce intermédiaire 22 peut être soudée, notamment par soudure laser, au capot 32 de sorte à bloquer la translation de la pièce intermédiaire 22 par rapport au capot 32 selon les axes (x) et (z).
La pièce intermédiaire 22 peut également être fixée sur le corps de vanne 12.
Avantageusement, dans le troisième mode de réalisation de l’invention, la raideur de la pièce intermédiaire 22 est inférieure à la raideur du capot 32 et de la barre 24, ce qui permet à la pièce intermédiaire d’absorber les chocs dus à l’ouverture et la fermeture de la vanne 10. En outre, la raideur de la pièce intermédiaire 22 inférieure à la raideur du capot 32 et de la barre 24 permet de supprimer l’hyper-statisme du dispositif anti-rotation 20.
De préférence, les axes (x), (y) et (z) sont orthogonaux.
La pièce intermédiaire 22 peut être bloquée en rotation autour de l’axe (z) par rapport au capot 32.
La ou chaque fente 36 du capot 32 peut comprendre un godron horizontal 40, également appelé une excroissance du capot 32, s’étendant selon l’axe (y) depuis' la fente 36 du capot 32 en direction de la nervure 38 de la pièce intermédiaire 22. Le ou chaque godron horizontal est configuré pour coopérer avec une nervure 38 de la pièce intermédiaire 22 de sorte à bloquer la translation selon l’axe (y) de la pièce intermédiaire 22 par rapport au capot 32.
La ou chaque nervure 38 de la pièce intermédiaire 22 peut comprendre un godron horizontal s’étendant selon l’axe (y) depuis la nervure 38 de la pièce intermédiaire 22 en direction de la fente 36 du capot 32.
La présence du ou de chaque godron horizontal 40 permet de monter-serrer la pièce intermédiaire 22 sur le capot 32, c’est-à-dire d’assembler la pièce intermédiaire 22 de façon contrainte au capot 32.
Le dispositif anti-rotation 20 comprend un godron horizontal s’étendant selon l’axe (y).
Le godron horizontal peut être fixé sur une paroi 42 du capot 32 délimitant la fente 36 du capot 32. Le godron horizontal est configuré pour coopérer avec une nervure 38 de la pièce intermédiaire 22 de sorte à bloquer la translation selon l’axe (y) de la pièce intermédiaire 22 par rapport au capot 32.
Le godron horizontal peut être fixé sur une nervure 38 de la pièce intermédiaire 22. Le godron horizontal est configuré pour coopérer avec une fente 36 du capot 32 de sorte à bloquer la translation selon l’axe (y) de la pièce intermédiaire 22 par rapport au capot 32.
Le godron horizontal peut être fixé sur la nervure 38 de la pièce intermédiaire 22, ou sur la fente du capot (3) par soudure, notamment par soudure laser.
Selon un mode réalisation, le capot 32 comprend un godron vertical 44 s’étendant selon l’axe (z) en direction de la pièce intermédiaire 22.
Le jeu entre le godron vertical 44 du capot 32 et la pièce intermédiaire 22 est inférieur à 0,3 mm, de préférence inférieur à 0,2 mm.
Avantageusement, le jeu entre le godron vertical 44 du capot 32 et la pièce intermédiaire 22 est sensiblement nul. En particulier, lorsque la tige 18 est dans la première position, le godron vertical 44 vient au contact de la pièce intermédiaire 22 sans jeu.
La pièce intermédiaire 22 peut comprendre un godron vertical s’étendant l’axe (z) en direction du capot 32.
La pièce intermédiaire 22 peut comprendre des patins, au nombre de quatre sur la figure 4, s’étendant longitudinalement selon l’axe (y) depuis une paroi 28 de la pièce intermédiaire 22 délimitant la gorge de réception 26 de la pièce intermédiaire 22 en direction de la barre 24.
En particulier, la barre 24 est montée glissante sur les patins, également nommés patins de contact ou patins d’appui. Autrement dit, la barre 24 est insérée par glissement dans la gorge de réception de la pièce intermédiaire.
La pièce intermédiaire 22 peut comprendre au moins deux patins 46a, 46b placés sur des parois 28 opposées de la pièce intermédiaire 22. Comme illustré sur la figure 4, les patins 46a, 46b peuvent être placés de façon dissymétrique sur les parois 28 de la pièce intermédiaire 22 par rapport à l’axe (y).
La pièce intermédiaire 22 peut également comprendre au moins deux patins 46b, 46c placés sur la même paroi 28 de la pièce intermédiaire 22. Comme illustré sur la figure 4, les patins 46b, 46c peuvent être placés de façon dissymétrique sur une paroi 28 de la pièce intermédiaire 22 par rapport à l’axe (x).
Avantageusement, la dissymétrie des patins 46a, 46b, 46c permet d’absorber les chocs générés lors de l’ouverture et de la fermeture de la vanne, qui ne sont pas équivalents en terme d’énergie à dissiper. Cela permet aussi de limiter l’encombrement radial du dispositif.
Un patin peut présenter une forme générale parallélépipédique, ou cylindrique, ou conique, ou conique-tronqué, ou pyramidale, ou pyramidale-tronqué, ou semi-sphérique. La surface du ou de chaque patin en contact avec la barre 24 peut être plane ou bombée.
De préférence, le capot 32, la pièce intermédiaire 22 et la barre 24 sont réalisés en matière plastique ou en matériau métallique. En particulier, le capot 32, la pièce intermédiaire 22 et la barre 24 sont réalisés dans des matériaux pour lesquels une déformation est réversible.
En général, la tige 18 est réalisée en matériau métallique.
La barre 24 peut être réalisée en matière plastique, et plus précisément surmoulée à une extrémité de la tige 18.
De façon préférentielle, la matière plastique comprend un matériau à bas coefficient de friction, notamment du polytétrafluoroéthylène (PTFE), avantageusement au moins 10% de la masse de la matière plastique étant du PTFE.
Avantageusement, un élément du dispositif anti-rotation réalisé en matière plastique comprenant du PTFE présente une souplesse améliorée par rapport à un élément du dispositif réalisé en matière plastique ne comprenant pas de PTFE. Cette souplesse améliorée permet une absorption des chocs générés lors de l’ouverture et de la fermeture de la vanne, et de supprimer l’hyper-statisme présent dans le dispositif antirotation.
La pièce intermédiaire 22 et la barre 24 peuvent être réalisées en matière plastique, la matière plastique de la pièce intermédiaire 22 ou de la barre 24 comprend du PTFE.
La pièce intermédiaire 22 et la barre 24 peuvent être réalisées en matière plastique comprenant du PTFE.
Le dispositif anti-rotation selon l’invention a été décrit dans le cadre d’une vanne de recirculation des gaz d’échappement à soupape, du type haute pression, pour un moteur de véhicule automobile. Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés, qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples. Au contraire, d’autres applications du dispositif anti-rotation conforme à l’invention sont également possibles sans sortir du cadre de l’invention.
De plus, le dispositif anti-rotation décrit peut être intégré dans tout actionneur à déplacement linéaire, comme un actionneur de vanne de décharge pour turbocompresseur, ou un actionneur de turbine à géométrie variable. De même, le dispositif anti-rotation peut être intégré dans un actionneur permettant de commander un volet, tel un volet permettant de régler le flux de gaz traversant un échangeur de chaleur et le flux évitant cet échangeur de chaleur.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif anti-rotation (20), notamment pour une vanne de circulation de fluide, comprenant : une pièce intermédiaire (22) comprenant une gorge de réception (26), une tige (18) s’étendant seion un premier axe (z), - une barre (24) solidaire de la tige (18) et montée dans la gorge de réception (26) de la pièce intermédiaire (22), dans lequei la gorge de réception et la barre (24) sont conformées de sorte que la tige (18) est bloquée en en rotation autour du premier axe (z) par rapport à la pièce intermédiaire (22), mobile en translation selon un deuxième axe (y) par rapport à la pièce intermédiaire (22) et mobile en translation selon le premier axe (z) par rapport à la pièce intermédiaire (22).
  2. 2. Dispositif anti-rotation selon la revendication 1, comprenant égaiement un capot (32) comprenant une zone de réception (34), la pièce intermédiaire (22) étant montée dans la zone de réception (34) du capot (32) de sorte que la pièce intermédiaire (22) est mobile en translation selon un troisième axe (x) par rapport au capot (32) et mobile en translation selon le premier axe (z) par rapport au capot (32).
  3. 3. Dispositif anti-rotation selon la revendication 2, dans lequel la raideur de la pièce intermédiaire (22) est strictement supérieure à la raideur du capot (32) et à la raideur de la barre (24).
  4. 4. Dispositif anti-rotation selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le capot (32) comprend au moins une fente (36) s’étendant longitudinalement selon le premier axe (z) et radialement selon le troisième axe (x) depuis la zone de réception (34) du capot (32) dans une direction opposée à la pièce intermédiaire (22), la pièce intermédiaire (22) comprend au moins une nervure (38) s’étendant longitudinalement selon le premier axe (z) et radialement selon le troisième axe (x) depuis une paroi (28) de la pièce intermédiaire (22) délimitant la gorge de réception (26) de la pièce intermédiaire (22) en direction du capot (32), la fente (36) et la nervure (38) coopérant de sorte à permettre un mouvement de translation de la pièce intermédiaire (22) par rapport au capot (32) selon le troisième axe (x).
  5. 5. Dispositif anti-rotation selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel la gorge de réception (26) de la pièce intermédiaire (22) a une forme générale parallélépipédique creuse et deux parois (28) opposées de la pièce intermédiaire (22) délimitant la gorge de réception (26) comprennent respectivement une nervure (38), le capot (32) comprend deux fentes (36) coopérant respectivement avec une nervure (38) de sorte à permettre un mouvement de translation de la pièce intermédiaire (22) par rapport au capot (32) selon le troisième axe (x).
  6. 6. Dispositif anti-rotation selon la revendication 5, dans lequel la ou chaque fente (36) du capot (32) comprend un godron horizontal (40) s’étendant selon le deuxième axe (y) depuis la fente (36) du capot (32) en direction de la nervure (38) de la pièce intermédiaire (22) et étant configuré pour coopérer avec une nervure (38) de la pièce intermédiaire (22) de sorte à bloquer la translation selon le deuxième axe (y) de la pièce intermédiaire (22) par rapport au capot (32).
  7. 7. Dispositif anti-rotation selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel le premier axe (z), le deuxième axe (y) et le troisième axe (x) sont orthogonaux.
  8. 8. Dispositif anti-rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pièce intermédiaire (22) comprend au moins un patin (46a, 46b, 46c) s’étendant longitudinalement selon le deuxième axe (y) depuis une paroi (28) de la pièce intermédiaire (22) délimitant la gorge de réception (26) de la pièce intermédiaire (22) en direction de la barre (24) de sorte que la barre (24) est montée glissante sur le au moins un patin (46a, 46b, 46c).
  9. 9. Dispositif anti-rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la barre (24) a une forme générale parallélépipédique.
  10. 10. Vanne de circulation de fluide (10) comprenant ; un corps de vanne (12) délimitant un conduit (14) de circulation de fluide, un obturateur (16) mobile en translation entre une position d’ouverture permettant le passage du fluide dans le conduit (14) et une position de fermeture empêchant le passage du fluide dans le conduit (14), - un dispositif anti-rotation (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tige (18) est fixée à l’obturateur (16).
  11. 11. Vanne selon la revendication 10, dans laquelle la vanne (10) est une vanne est du type vanne de recirculation des gaz d’échappement, notamment du type haute pression.
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