FR3068424A1 - Dispositif d'actionnement pour actionneur de controle moteur - Google Patents

Dispositif d'actionnement pour actionneur de controle moteur Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement (30) pour actionneur de contrôle moteur, comportant : Un élément d'entrainement (1), Une tige d'actionnement (2) s'étendant selon un axe (D1), la tige d'actionnement (2) étant libre en rotation autour de l'axe (D1) par rapport à l'élément d'entrainement (1), la tige d'actionnement (2) comportant une butée (3) configurée pour que la tige d'actionnement (2) et la barre d'entrainement (1) soient liées en translation selon l'axe (D1), caractérisé en ce que un revêtement de matériau anti-friction (4) est disposé entre la butée (3) et l'élément d'entrainement (1).

Description

Dispositif d'actionnement pour actionneur de contrôle moteur
La présente invention concerne un dispositif d'actionnement pour un actionneur de contrôle moteur, notamment une vanne de contrôle du débit de gaz d'échappement recirculés à l'admission d'un moteur thermique d'automobile.
Il est connu, notamment par le brevet US 8,651,455, d'utiliser un obturateur mobile en translation pour contrôler le débit d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement. Le débit de gaz d'échappement recirculés est nul lorsque l'obturateur repose sur son siège, et la hauteur de levée de l'obturateur par rapport au siège permet de contrôler le débit circulant dans la vanne.
L'obturateur mobile, de type soupape, est mis en mouvement par l'intermédiaire d'un moteur électrique et d'un mécanisme de transformation de mouvement. Le mécanisme de transformation de mouvement permet de convertir le mouvement de rotation d'un pignon intermédiaire entraîné par le moteur électrique en un mouvement de translation de la soupape.
Pour cela, la tige de soupape est fixée à une barre d'entrainement s'étendant transversalement à l'axe de la tige de soupape. La barre d'entrainement circule dans un chemin de came, le profil du chemin de came permettant d'obtenir un mouvement de translation de la soupape.
Afin de permettre l'entrainement en translation de la soupape par la barre d'entrainement, les deux pièces sont liées en translation. Il est par contre souhaitable de laisser la tige de soupape libre en rotation par rapport à la barre d'entrainement. La liaison entre les deux pièces est ainsi assurée par un épaulement de la tige de soupape, l'épaulement prenant appui sur la barre d'entrainement.
Lorsque la position de la soupape varie pendant l'utilisation de la vanne, il existe une pression de contact entre l'épaulement de la tige de soupape et la barre d'entrainement. Cette pression de contact est particulièrement élevée dans les phases d'ouverture de la soupape, car la pression des gaz dans le conduit s'oppose alors au mouvement de la soupape. Le mouvement relatif d'une pièce par rapport à l'autre, associé à des efforts élevés, a ainsi tendance à user les surfaces en contact. Le jeu axial entre les deux pièces a donc tendance à augmenter pendant la vie du produit. L'augmentation du jeu axial dégrade la précision du contrôle de la position de la soupape. De ce fait, la vitesse d'accostage de la soupape sur son siège a tendance à augmenter, ce qui augmente également le niveau de contraintes mécaniques. Le phénomène d'usure s'en trouve donc accéléré, ce qui compromet la fiabilité de la vanne à long terme.
La présente invention cherche à réduire l'usure entre la tige de soupape et la barre d'entrainement en évitant un contact direct entre la tige de soupape et la barre d'entrainement.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'actionnement pour actionneur de contrôle moteur, comportant :
Un élément d'entrainement,
Une tige d'actionnement s'étendant selon un axe, la tige d'actionnement étant libre en rotation autour de l'axe par rapport à l'élément d'entrainement, la tige d'actionnement comportant une butée configurée pour que la tige d'actionnement et la barre d'entrainement soient liées en translation selon l'axe, caractérisé en ce que un revêtement de matériau anti-friction est disposé entre la butée et l'élément d'entrainement.
Le revêtement de matériau anti-friction disposé entre la butée et l'élément d'entrainement permet éviter le contact direct entre les deux pièces et évite l'usure. La dégradation du dispositif d'actionnement est évitée.
Selon un mode de réalisation préféré, le revêtement de matériau anti-friction est adhérent à l'élément d'entrainement.
Le revêtement de matériau anti-friction est ainsi totalement intégré à l'élément d'entrainement. L'assemblage du dispositif d'actionnement est facilité et fiabilisé.
En variante ou de manière complémentaire, le revêtement de matériau anti-friction est adhérent à la tige d'actionnement.
Selon un mode de réalisation, le revêtement de matériau anti-friction est un polymère chargé de PTFE.
Ce matériau possède de bonnes propriétés anti-friction et supporte une large gamme de températures de fonctionnement. Il est donc bien adapté à une large gamme d'applications.
Selon un mode de réalisation préféré, le revêtement de matériau anti-friction est surmoulé sur l'élément d'entrainement.
Le matériau anti-friction fait ainsi partie intégrante de l'élément d'entrainement, et en épouse la forme.
Avantageusement, l'épaisseur du revêtement de polymère chargé de PTFE est comprise entre 0,4mm et 1,5 mm.
Cette épaisseur permet d'exploiter pleinement les propriétés tribologiques du PTFE, et permet de garantir la durée de vie du produit.
Selon un autre mode de réalisation, le revêtement de matériau anti-friction est une peinture chargée de graphite.
De préférence, l'épaisseur du revêtement de peinture chargée de graphite est comprise entre 0,05 mm et 0,4 mm.
Avantageusement, la butée est un épaulement de la tige d'actionnement.
La butée présente ainsi une grande résistance et peut être réalisée facilement.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'élément d'entrainement comporte un logement débouchant, la tige d'actionnement traversant le logement débouchant.
De préférence, le logement débouchant est cylindrique.
Le logement est ainsi obtenu facilement.
Selon un mode de réalisation, l'élément d'entrainement s'étend selon un axe, l'axe de la tige d'actionnement et l'axe de l'élément d'entrainement étant perpendiculaires.
Avantageusement, l'élément d'entrainement est métallique, notamment en acier.
Avantageusement encore, la tige d'actionnement est métallique, notamment en inox.
L'élément d'entrainement et la tige d'actionnement présentent ainsi une bonne résistance mécanique et sont compatibles avec des températures élevées.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif d'actionnement comporte :
Un chemin de came hélicoïdal,
Un élément d'entrainement, comportant un logement, l'élément d'entrainement étant agencé pour circuler dans le chemin de came,
Un entraîneur mobile en rotation, comportant un doigt d'entrainement agencé pour entraîner en rotation l'élément d'entrainement, le doigt d'entrainement étant agencé pour coulisser dans le logement, un mouvement de rotation de l'entraîneur provoquant un mouvement de translation de la tige d'actionnement, dans lequel une surface interne du logement du doigt d'entrainement comporte une couche de matériau anti-friction.
Le doigt d'entrainement peut ainsi coulisser dans le logement de l'élément d'entrainement avec un faible niveau de frottement et peu d'usure. La fiabilité du dispositif est améliorée, ainsi que son rendement mécanique.
Avantageusement, le logement et le doigt d'entrainement s'étendent selon des axes parallèles à l'axe de la tige d'actionnement.
Le coulissement du doigt d'entrainement dans le logement lors du mouvement hélicoïdal de la barre d'entrainement est ainsi favorisé.
Selon un mode de réalisation préféré, le revêtement de matériau anti-friction de la surface interne du logement du doigt d'entrainement et le revêtement de matériau anti-friction disposé entre la butée et l'élément d'entrainement est formé en continuité de matière.
Le revêtement anti-friction est appliqué en une seule opération sur les deux zones à recouvrir : le logement dans lequel le doigt d'entrainement coulisse et la zone assurant la transmission des efforts entre la barre d'entrainement et la tige d'actionnement. Le temps de fabrication reste identique à celui nécessaire pour appliquer le revêtement anti-friction uniquement dans le logement recevant le doigt d'entrainement. L'ajout d'un revêtement anti-friction entre la butée et l'élément d'entrainement ne crée pas de surcout de fabrication.
Avantageusement, le logement recevant le doigt d'entrainement traverse l'élément d'entrainement. Le doigt d'entrainement reste ainsi au contact du logement pendant toute la course de déplacement du dispositif.
Selon un mode de réalisation, l'élément d'entrainement comporte une rainure s'étendant entre le logement du doigt d'entrainement et le logement de la tige d'actionnement, la rainure étant agencée pour recevoir le revêtement de matériau anti-friction.
La rainure reliant le logement du doigt d'entrainement et le logement de la tige d'actionnement permet que le revêtement anti-friction appliqué sur le logement du doigt d'entrainement se répande également jusqu'à l'autre logement. Le deuxième logement peut donc recevoir le revêtement antifriction sans opération de fabrication dédiée.
Avantageusement, la rainure est rectiligne.
La rainure est ainsi obtenue facilement et permet un bon écoulement du matériau anti-friction pendant la fabrication de la pièce.
De préférence, la rainure s'étend entre le logement du doigt d'entrainement et une surface axiale du logement de la tige d'actionnement.
Le revêtement appliqué sur le logement du doigt d'entrainement peut ainsi se propager jusqu'à la zone où la tige d'actionnement applique un effort de pression sur l'élément d'entrainement.
Avantageusement, la surface axiale du logement de la tige d'actionnement dans l'élément d'entrainement comporte une gorge agencée pour recevoir le revêtement de matériau anti-friction. De préférence, la rainure communique avec la gorge.
La gorge peut ainsi être remplie de matériau anti-friction. En ajustant la taille de la gorge, il est possible d'ajuster la largeur et l'épaisseur de matériau anti-friction présent dans la zone en contact avec la tige d'actionnement.
Selon un mode de réalisation, la gorge est un méplat.
L'épaisseur de matériau anti-friction est ainsi homogène.
Avantageusement, le méplat possède une forme d'anneau.
La couche de matériau anti-friction possède ainsi la même forme que l'épaulement de la tige d'actionnement, lorsque celle çi est cylindrique.
Selon un mode de réalisation, la tige d'actionnement comporte une deuxième butée configurée pour que la tige d'actionnement et l'élément d'entrainement soient liées en translation selon l'axe, et dans lequel un revêtement de matériau anti-friction est disposé entre la deuxième butée et l'élément d'entrainement.
La butée précédemment décrite permet d'assurer la liaison en translation entre la tige d'actionnement et l'élément d'entrainement, pour un mouvement de translation dans la direction de l'axe de la tige actionnement, et pour un premier sens de déplacement. La seconde butée assure le même rôle, pour le sens de déplacement opposé au premier sens de déplacement.
Selon un mode de réalisation, la butée et la deuxième butée sont situées de part et d'autre du logement débouchant.
Les deux butées sont ainsi placées au plus près de la zone de guidage de la tige d'actionnement par l'élément d'entrainement.
De préférence, la deuxième butée a une forme de disque annulaire.
La deuxième butée entoure ainsi la périphérie de la tige de soupape.
Avantageusement, la deuxième butée est soudée à la tige d'actionnement.
La butée est ainsi indémontable.
De préférence, le revêtement de matériau anti-friction disposé entre la butée et l'élément d'entrainement est formé en continuité de matière avec le revêtement de matériau anti-friction disposé entre la deuxième butée et l'élément d'entrainement.
Toutes les zones fonctionnelles comportant un revêtement anti-friction sont obtenues par la même opération au cours de la fabrication. Le surcout d'application du revêtement anti-friction est ainsi limité.
Selon un mode de réalisation, le doigt d'entrainement possède une section transversale rectangulaire ou carrée.
Le doigt d'entrainement peut ainsi être obtenu par découpe d'un feuillard métallique, ce qui permet de limiter les coûts de production.
Selon un mode de réalisation, le logement du doigt d'entrainement possède une section transversale rectangulaire ou carrée.
Le logement possède la forme complémentaire de la forme du doigt d'entrainement, ce qui permet d'assurer un guidage précis.
Avantageusement, le doigt d'entrainement s'étend selon un axe parallèle à l'axe de la tige d'actionnement.
Les frottements entre le doigt d'entrainement et la tige d'actionnement sont ainsi minimisés.
Selon un mode de réalisation, l'élément d'entrainement possède sur une partie de sa longueur une section transversale rectangulaire.
L'élément d'entrainement peut ainsi être fabriqué par découpe et mise en forme d'un feuillard métallique, ce qui permet de limiter les coûts de production.
Selon un mode de réalisation préféré, l'entraineur comporte deux doigts d'entrainement, chaque doigt d'entrainement étant inséré dans un logement de l'élément d'entrainement.
Avantageusement, les deux logements sont disposés de part et d'autre de la tige d'actionnement.
De préférence, les deux logements sont disposés de façon symétrique par rapport à l'axe de la tige d'actionnement.
Grâce à cette disposition, les efforts exercés par les doigts d'entrainement sur l'élément d'entrainement de la tige sont symétriques. La précision du guidage est améliorée et les frottements minimisés.
Selon un mode de réalisation, l'élément d'entrainement comporte à chacune de ses extrémités un galet rotatif, le galet rotatif circulant dans le chemin de came.
Le galet rotatif permet de limiter les frottements résultant de la circulation de l'élément d'entrainement dans le chemin de came.
Avantageusement, le galet rotatif est un roulement à billes.
Cette solution permet un faible niveau de frottement ainsi qu'un faible niveau de jeu.
L'invention concerne aussi une vanne de circulation de fluide, comportant :
Un corps définissant un conduit de circulation de fluide,
Un obturateur mobile agencé pour modifier le débit de fluide dans le conduit,
Un dispositif d'actionnement tel que décrit précédemment, l'obturateur mobile étant lié à la tige d'actionnement du dispositif d'actionnement.
Selon un mode de réalisation, l'obturateur mobile est une soupape mobile en translation.
De préférence, l'obturateur mobile est une soupape fixée à la tige d'actionnement.
Par exemple, la soupape est fixée à la tige d'actionnement par soudure, notamment par soudure laser.
Selon un autre mode de réalisation, l'obturateur mobile est un volet rotatif, le volet rotatif étant agencé pour pivoter autour d'un axe distant de la tige d'actionnement.
Selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, la vanne est une vanne de recirculation de gaz d'échappement, notamment de type haute pression.
Une vanne à soupape possède généralement un faible niveau de fuites, ce qui permet un contrôle précis du débit de gaz d'échappement recirculés.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation donnée à titre d'exemples non limitatifs, accompagnée des figures ci-dessous :
La figure 1 est une vue en coupe partielle d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement,
La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un dispositif d'actionnement selon l'art antérieur,
Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective d'un dispositif d'actionnement selon un premier mode de réalisation de l'invention,
La figure 5 est une vue de dessus, partielle, d'une variante du dispositif d'actionnement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, La figure 6 est une vue de coté partielle, en coupe, du dispositif d'actionnement de la figure 5,
La figure 7 est une vue en perspective d'une variante du dispositif d'actionnement selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle.
On a représenté sur la figure 1 une vanne 50 de circulation de fluide. La vanne 50 permet de contrôler le débit de gaz d'échappement recirculés entre le circuit d'échappement et le circuit d'admission d'un moteur à combustion.
Plus précisément, la vanne 50 est ici une vanne de recirculation de gaz d'échappement de type haute pression. Par « haute pression », on entend que les gaz d'échappement sont recirculés entre un point du circuit d'échappement du moteur situé en amont d'une turbine de suralimentation et un point du circuit d'admission situé en aval du compresseur de suralimentation.
La vanne 50 de circulation de fluide, représentée sur la figure 1, comporte :
Un corps 20 définissant un conduit 21 de circulation de fluide,
Un obturateur mobile 22 agencé pour modifier le débit de fluide dans le conduit,
Un dispositif d'actionnement 30, l'obturateur mobile 22 étant lié à la tige d'actionnement 2 du dispositif d'actionnement 30.
Sur l'exemple représenté, l'obturateur mobile 22 est une soupape mobile en translation.
Plus précisément, l'obturateur mobile 22 est une soupape fixée à la tige d'actionnement 2. La soupape est ici fixée à la tige d'actionnement 2 par soudure, notamment par soudure laser.
En position de fermeture, l'obturateur mobile 22 repose sur un siège 19. Le passage des gaz d'échappement dans le conduit 21 est ainsi totalement obturé.
La position de l'obturateur mobile 22 est contrôlée par un moteur électrique 23, qui entraîne le dispositif d'actionnement 30 par l'intermédiaire d'une roue dentée.
Le dispositif d'actionnement 30 permet de transformer le mouvement de rotation de la roue dentée intermédiaire en un mouvement de translation de la soupape 22.
Ainsi la commande du moteur électrique 23 permet de commander la position en translation de la soupape 22. En contrôlant la levée de la soupape, c'est-à-dire la distance entre la soupape 22 et le siège 19, le débit de gaz d'échappement traversant la vanne 50 peut être contrôlé. Le moteur électrique 23 est commandé par l'unité électronique de contrôle pilotant l'ensemble des actionneurs du moteur thermique. Cette unité électronique de contrôle n'a pas été représentée.
On détaillera maintenant le fonctionnement du dispositif d'actionnement 30.
La partie mobile en translation comporte un élément d'entrainement 1 solidaire en translation d'une tige d'actionnement 2 s'étendant selon un axe Dl. L'élément d'entrainement 1 et la tige d'actionnement 2 sont libres en rotation l'un par rapport à l'autre.
Comme représenté notamment sur la figure 2, l'élément d'entrainement 1 est de forme oblongue et s'étend selon un axe D2, l'axe Dl de la tige d'actionnement 2 et l'axe D2 de l'élément d'entrainement 1 étant perpendiculaires. L'élément d'entrainement 1 comporte à chaque extrémité un axe recevant un galet rotatif 17. Sur l'exemple des figures 3 et 4, chaque galet rotatif 17 est un roulement à billes.
L'élément d'entrainement 1 est métallique, notamment en acier. La tige d'actionnement 2 est métallique, notamment en inox. Ces pièces présentent ainsi une résistance mécanique et une résistance thermique adaptées aux conditions imposées par les gaz d'échappement du moteur à combustion.
Comme représenté sur la figure 2, le dispositif d'actionnement 30 comporte :
Un chemin de came hélicoïdal 16,
Un élément d'entrainement 1, comportant un logement 10, l'élément d'entrainement 1 étant agencé pour circuler dans le chemin de came 16,
Un entraîneur 8 mobile en rotation, comportant un doigt d'entrainement 9 agencé pour entraîner en rotation l'élément d'entrainement 1, le doigt d'entrainement 9 étant agencé pour coulisser dans le logement 10, un mouvement de rotation de l'entraîneur 8 provoquant un mouvement de translation de la tige d'actionnement 2, dans lequel une surface interne 11 du logement 10 du doigt d'entrainement 9 comporte une couche de matériau anti-friction 4.
L'entraîneur 8 comporte un secteur angulaire denté permettant l'engrènement avec le moteur électrique 23. L'engrènement peut être direct, ou par l'intermédiaire d'un pignon intermédiaire entraîné par le moteur électrique 23. Le pignon intermédiaire permet ainsi d'ajuster la démultiplication entre le moteur électrique et l'entraîneur 8.
L'entraîneur 8 est libre en rotation et fixe en translation par rapport au corps de vanne. L'arbre de rotation de l'entraîneur 8 n'a pas été représenté. L'axe de rotation de l'entraîneur 8 est confondu avec l'axe DI de la tige d'actionnement 2. L'entraîneur 8 comporte un doigt d'entrainement 9 qui s'étend dans une direction parallèle à l'axe de rotation de l'entraîneur 8.
Un mouvement de rotation de l'entraîneur 8 entraîne l'élément d'actionnement 1 par l'intermédiaire du doigt d'entrainement 9 qui est reçu dans un logement 10 de l'élément d'actionnement 1. Les galets rotatifs 17 roulent ainsi dans le chemin de came 16, dont le profil permet un mouvement de translation de la tige d'actionnement 2.
Le logement 10 et le doigt d'entrainement 9 s'étendent selon des axes parallèles à l'axe DI de la tige d'actionnement 2. Le doigt d'entrainement 9 possède une section transversale rectangulaire ou carrée.
Le logement 10 du doigt d'entrainement 9 possède une section transversale rectangulaire ou carrée.
L'élément d'entrainement 1 possède sur une partie de sa longueur une section transversale rectangulaire. Sur l'exemple représenté, la zone comprise entre les logements 10 des doigts d'entrainement 9 et le logement 6 recevant la tige de soupape 2 est de section transversale rectangulaire.
Comme représenté sur la figure 2, l'entraîneur 8 comporte deux doigts d'entrainement 9, chaque doigt d'entrainement 9 étant inséré dans un logement 10 de l'élément d'entrainement 1.
Les deux logements 10 sont disposés de part et d'autre de la tige d'actionnement 2.
Plus précisément, les deux logements 10 sont disposés de façon symétrique par rapport à l'axe DI de la tige d'actionnement 2.
Grâce à cette disposition, les efforts exercés par les doigts d'entrainement sur l'élément d'entrainement de la tige sont symétriques. La précision du guidage est améliorée et les frottements minimisés.
L'élément d'entrainement 1 comporte à chacune de ses extrémités un galet rotatif 17, le galet rotatif 17 circulant dans le chemin de came 16. Le galet rotatif 17 est un roulement à billes.
Le mouvement de la tige d'actionnement 2 s'accompagne d'un coulissement des doigts d'entrainement 9 dans leur logement 10.
Afin de limiter l'usure et les frottements, chaque logement 10 comporte un revêtement de matériau anti-friction.
Le matériau anti-friction est surmoulé sur l'élément d'entrainement 1. Par « surmoulé », on entend que le polymère de matériau anti-friction est injecté de façon à recouvrir au moins partiellement l'élément d'entrainement 1. Pour cela, l'élément d'entrainement 1 est placé dans un moule guidant le polymère injecté à l'intérieur des logements 10.
Dans une vanne selon l'état de l'art, comme représentée sur la figure 2, le revêtement de matériau anti-friction est présent exclusivement dans les logements 10.
Une caractéristique du mécanisme d'actionnement est que la tige d'actionnement 2 peut tourner par rapport à l'élément d'entrainement 1 lorsque l'élément d'entrainement 1 circule dans le chemin de came 16.
La tête de soupape 22 peut ainsi être animée d'un mouvement de translation pure par rapport au corps de vanne, et non d'un mouvement hélicoïdal. Cette configuration permet de faciliter la rupture d'éventuels dépôts agglomérés entre la soupape et le siège. Le décollement de la tête de soupape 22 de son siège 19 est ainsi facilité.
Une conséquence de la liberté en rotation entre la tige d'actionnement 2 et l'élément d'entrainement 1 est qu'il y a un mouvement relatif entre les deux pièces. Ce mouvement de rotation entre les deux pièces a tendance à user la surface de contact entre les deux éléments métalliques.
Un premier mode de réalisation de l'invention est détaillé sur les figures 3 et 4.
Le dispositif d'actionnement 30 pour actionneur 50 de contrôle moteur comporte :
Un élément d'entrainement 1,
Une tige d'actionnement 2 s'étendant selon un axe Dl, la tige d'actionnement 2 étant libre en rotation autour de l'axe Dl par rapport à l'élément d'entrainement 1, la tige d'actionnement 2 comportant une butée 3 configurée pour que la tige d'actionnement 2 et la barre d'entrainement 1 soient liées en translation selon l'axe Dl, et est caractérisé en ce que un revêtement de matériau anti-friction 4 est disposé entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1.
Selon l'invention, le revêtement de matériau anti-friction est disposé non seulement dans les logements 10 dans lesquels coulissent les doigts d'entrainement 9, mais aussi dans la zone comprise entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1. Le revêtement de matériau anti-friction disposé entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1 permet éviter le contact direct entre les deux pièces et évite l'usure. La dégradation du dispositif d'actionnement est évitée, ce qui améliore la fiabilité de la vanne.
Le revêtement de matériau anti-friction 4 est adhérent à l'élément d'entrainement 1.
Plus précisément, le revêtement de matériau anti-friction 4 est surmoulé sur l'élément d'entrainement 1.
Le revêtement de matériau anti-friction 4 est ici un polymère chargé de PTFE.
Par « PTFE », on entend le polymère désigné par « polytétrafluoroéthylène ».
L'épaisseur du revêtement de polymère chargé de PTFE est comprise entre 0,4 mm et 1,5 mm.
Cette épaisseur permet de garantir la durée de vie du produit.
La butée 3 est un épaulement 5 de la tige d'actionnement 2.
Comme on peut le voir sur les figures 4 à 7, l'élément d'entrainement 1 comporte un logement débouchant 6, la tige d'actionnement 2 traversant le logement débouchant 6.
Le logement débouchant 6 est cylindrique.
Comme on peut le voir notamment sur les figures 3, 4, 7, le revêtement de matériau anti-friction 4 de la surface interne 11 du logement 10 du doigt d'entrainement 9 et le revêtement de matériau anti-friction 4 disposé entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1 est formé en continuité de matière.
Selon l'invention, le revêtement anti-friction est appliqué également dans la zone située entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1. Plus précisément, le revêtement anti-friction est appliqué en une seule opération sur les deux zones à recouvrir. La première zone est le logement 10 dans lequel le doigt d'entrainement 9 coulisse, et la deuxième zone est la portion assurant la transmission des efforts entre la barre d'entrainement 1 et la tige d'actionnement 2.
Par rapport au dispositif selon l'état de l'art dans lequel seul l'intérieur des logements 10 des doigts d'entrainement 9 comporte une couche de revêtement anti-friction, on obtient grâce à l'invention un dispositif amélioré sans augmenter le temps de fabrication ni modifier le processus d'assemblage du dispositif.
Le logement 10 recevant le doigt d'entrainement 9 traverse l'élément d'entrainement 1.
Comme schématisé sur la figure 5, l'élément d'entrainement 1 comporte une rainure 12 s'étendant entre le logement 10 du doigt d'entrainement 9 et le logement 6 de la tige d'actionnement 2, la rainure 12 étant agencée pour recevoir le revêtement de matériau anti-friction 4.
Ainsi, le polymère injecté afin de constituer les logements 10 dans lesquels sont reçus les doigts d'entrainement 9 remplit également la rainure 12.
La rainure 12 est ici rectiligne.
La rainure 12 s'étend entre le logement 10 du doigt d'entrainement 9 et une surface axiale 14 du logement 5 de la tige d'actionnement 2.
Le revêtement appliqué sur le logement du doigt d'entrainement peut ainsi se propager jusqu'à l'endroit où la tige d'actionnement applique un effort de pression sur l'élément d'entrainement.
La surface axiale 14 du logement 5 de la tige d'actionnement 2 dans l'élément d'entrainement 1 comporte une gorge 15 agencée pour recevoir le revêtement de matériau anti-friction 4.
La rainure 12 communique avec la gorge 15.
Le polymère injecté pour former le revêtement des logements 10 peut ainsi rejoindre la gorge 15 et former la couche de matériau anti-friction sur laquelle l'épaulement 6 de la tige de soupape 2 vient prendre appui. Une unique opération de surmoulage permet ainsi d'obtenir conjointement une couche de revêtement anti-friction sur toutes les zones où la présence de ce matériau est souhaitée.
De plus, le moule utilisé pour réaliser le surmoulage de matériau anti-friction sur l'élément d'entrainement 1 n'est pas modifié par rapport à l'état de l'art dans lequel seul les logements 10 reçoivent un revêtement anti-friction.
Sur l'exemple représenté sur les figures 5 et 6, la gorge 15 est un méplat. Le méplat 15 possède une forme d'anneau. Le méplat peut être formé par usinage de la surface de la barre d'entrainement 1. Le méplat peut également être formé par estampage.
Selon un deuxième mode de réalisation, la tige d'actionnement 2 comporte une deuxième butée 7 configurée pour que la tige d'actionnement 2 et l'élément d'entrainement 1 soient liées en translation selon l'axe Dl, et un revêtement de matériau anti-friction 4 est disposé entre la deuxième butée 7 et l'élément d'entrainement 1.
La butée 3 précédemment décrite permet d'assurer la liaison en translation entre la tige d'actionnement 2 et l'élément d'entrainement 1, pour un mouvement de translation dans la direction de l'axe Dl de la tige actionnement 2, et pour un premier sens de déplacement. La deuxième butée 7 assure le même rôle, pour le sens de déplacement opposé au premier sens de déplacement.
La butée 3 et la deuxième butée 7 sont situées de part et d'autre du logement débouchant 6.
Les deux butées sont ainsi placées au plus près de la zone de guidage de la tige d'actionnement par l'élément d'entrainement.
La deuxième butée 7 a une forme de disque annulaire.
La deuxième butée 7 est soudée à la tige d'actionnement 2.
Pendant l'assemblage, la butée de forme annulaire est disposée à l'extrémité de la tige de soupape 2 et entoure la tige de soupape 2. Le montage s'effectue avec un jeu radial. Une fois la butée positionnée, la tige de soupape 2 et la butée sont soudées ensemble, par exemple par une soudure laser.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le revêtement de matériau anti-friction 4 disposé entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1 est formé en continuité de matière avec le revêtement de matériau anti-friction 4 disposé entre la deuxième butée 7 et l'élément d'entrainement 1.
Autrement dit, le revêtement anti-friction s'étend sans discontinuité d'une butée à l'autre. Le contact entre chacune des butées 3 et 7 et l'élément d'entrainement 1 est réalisée via une couche de revêtement anti-friction. Un contact direct entre les surfaces métalliques des butées et de l'élément d'entrainement 1 est évité, aussi bien pour la butée 3 que pour la deuxième butée 7.
Dans le mode de réalisation de la figure 6, une rainure 12 est réalisée sur chaque surface axiale du logement 6, autrement dit sur la partie en vis-à-vis de la butée 3 ainsi que sur la partie en vis-à-vis de la butée 7. Ainsi, les deux rainures permettent d'appliquer le revêtement anti-friction sur chaque extrémité du logement 6. Autrement dit, du revêtement anti-friction est présent entre la butée 3 et l'élément d'entrainement 1, ainsi qu'entre la butée 7 et l'élément d'entrainement 1.
Dans ce mode de réalisation, le revêtement anti-friction n'est pas appliqué sur les faces latérales 18 de l'élément d'entrainement 1, puisqu'aucune rainure d'alimentation n'est présente.
Un troisième mode de réalisation est représenté sur la figure 7. Dans ce mode de réalisation, les canaux d'acheminement du revêtement anti-friction sont disposés dans le moule dans lequel l'élément d'entrainement 1 est disposé pour l'opération de surmoulage. Dans ce cas, le revêtement anti-friction est présent également sur les faces latérales 18 de l'élément d'entrainement 1. Autrement dit, le revêtement anti-friction 4 recouvre, au voisinage du logement débouchant 6, toute la périphérie de l'élément d'entrainement 1. La cohésion du revêtement anti-friction est améliorée. Les canaux d'acheminement situées dans le moule permettent également d'obtenir une épaisseur de revêtement anti-friction supérieure à celle obtenue avec le premier et le deuxième mode de réalisation.
Selon des modes de réalisation non représentés, le disposition d'actionnement et la vanne intégrant ce dispositif peuvent également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou combinées entre elles :
Le revêtement de matériau anti-friction 4 peut être une peinture chargée de graphite.
L'épaisseur du revêtement de peinture chargée de graphite peut alors être comprise entre 0,05 mm et 0,4 mm.
Le revêtement de matériau anti-friction 4 peut être adhérent à la tige d'actionnement 2.
- L'obturateur mobile 22 peut être un volet rotatif, le volet rotatif étant agencé pour pivoter autour d'un axe distant de la tige d'actionnement 2.
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.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif d'actionnement (30) pour actionneur (50) de contrôle moteur, comportant :
    Un élément d'entrainement (1),
    Une tige d'actionnement (2) s'étendant selon un axe (Dl), la tige d'actionnement (2) étant libre en rotation autour de l'axe (Dl) par rapport à l'élément d'entrainement (1), la tige d'actionnement (2) comportant une butée (3) configurée pour que la tige d'actionnement (2) et la barre d'entrainement (1) soient liées en translation selon l'axe (Dl), caractérisé en ce que un revêtement de matériau anti-friction (4) est disposé entre la butée (3) et l'élément d'entrainement (1).
  2. 2. Dispositif d'actionnement (30) selon la revendication 1, dans lequel le revêtement de matériau anti-friction (4) est adhérent à l'élément d'entrainement (1).
  3. 3. Dispositif d'actionnement (30) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le revêtement de matériau anti-friction (4) est surmoulé sur l'élément d'entrainement (1).
  4. 4. Dispositif d'actionnement (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la butée (3) est un épaulement (5) de la tige d'actionnement (2).
  5. 5. Dispositif d'actionnement (30) selon l'une des revendications précédentes, comportant :
    Un chemin de came hélicoïdal (16),
    Un élément d'entrainement (1), comportant un logement (10), l'élément d'entrainement (1) étant agencé pour circuler dans le chemin de came (16),
    Un entraîneur (8) mobile en rotation, comportant un doigt d'entrainement (9) agencé pour entraîner en rotation l'élément d'entrainement (1), le doigt d'entrainement (9) étant agencé pour coulisser dans le logement (10), un mouvement de rotation de l'entraineur (8) provoquant un mouvement de translation de la tige d'actionnement (2), dans lequel une surface interne (11) du logement (10) du doigt d'entrainement (9) comporte une couche de matériau anti-friction (4).
  6. 6. Dispositif d'actionnement (30) selon la revendication précédente, dans lequel le revêtement de matériau anti-friction (4) de la surface interne (11) du logement (10) du doigt d'entrainement (9) et le revêtement de matériau anti-friction (4) disposé entre la butée (3) et l'élément d'entrainement (1) est formé en continuité de matière.
  7. 7. Dispositif d'actionnement (30) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l'élément d'entrainement (1) comporte une rainure (12) s'étendant entre le logement (10) du doigt d'entrainement (9) et le logement (6) de la tige d'actionnement (2), la rainure (12) étant agencée pour recevoir le revêtement de matériau anti-friction (4).
  8. 8. Dispositif d'actionnement (30) selon la revendication précédente, dans lequel la rainure (12) s'étend entre le logement (10) du doigt d'entrainement (9) et une surface axiale (14) du logement (6) de la tige d'actionnement (2).
  9. 9. Dispositif d'actionnement (30) selon la revendication prédédente, dans lequel la surface axiale (14) du logement (6) de la tige d'actionnement (2) dans l'élément d'entrainement (1) comporte une gorge(15) agencée pour recevoir le revêtement de matériau anti-friction (4), la rainure (12) communiquant avec la gorge (15).
  10. 10. Dispositif d'actionnement (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tige d'actionnement (2) comporte une deuxième butée (7) configurée pour que la tige d'actionnement (2) et l'élément d'entrainement (1) soient liées en translation selon l'axe (Dl), et dans lequel un revêtement de matériau anti-friction (4) est disposé entre la deuxième butée (7) et l'élément d'entrainement (1).
  11. 11. Vanne (50) de circulation de fluide, comportant :
    Un corps (20) définissant un conduit (21) de circulation de fluide,
    Un obturateur mobile (22) agencé pour modifier le débit de fluide dans le conduit,
    Un dispositif d'actionnement (30) selon l'une des revendications précédentes, l'obturateur mobile (22) étant lié à la tige d'actionnement (2) du dispositif d'actionnement (30).
  12. 12. Vanne (50) de circulation de fluide selon la revendication précédente, dans laquelle la vanne est une vanne de recirculation de gaz d'échappement, notamment de type haute pression.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1111203A2 (fr) * 1999-12-09 2001-06-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Actionneur de soupape électromagnétique
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FR2914975A1 (fr) * 2007-04-16 2008-10-17 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif de transformation d'un mouvement de pivotement d'un pignon en un mouvement de translation d'un coulisseau et vanne comportant un tel dispositif

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