FR3080426A1 - Procece d'assemblage d'une vanne pour une ligne d'echappement et vanne correspondante - Google Patents

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Abstract

Ce procédé d'assemblage comprend l'obtention d'un sous ensemble préassemblé comprenant : - un corps (3) de vanne ; - un arbre d'entraînement (13) d'un volet disposé dans le corps de vanne (3) ; - un palier (15) de guidage en rotation de l'arbre d'entraînement (13) par rapport au corps de vanne (3), comprenant une partie extérieure (19) ; - un actionneur (37) comportant un organe rotatif menant (39) ; - un organe rotatif mené (41) solidaire de l'arbre d'entraînement (13), lié en rotation à l'organe rotatif menant (39) ; - un organe élastique (43), interposé entre l'organe rotatif menant (39) et l'organe rotatif mené (41) ; et - un support rigide (61) sur lequel l'actionneur (37) est rigidement fixé et qui est libre de coulisser le long de la partie extérieure (19) du palier de guidage (15). Le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - application d'un effort de compression sollicitant le support rigide (61) et le corps de vanne (3) de telle sorte que le support rigide (61) et la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) se déplacent l'un par rapport à l'autre jusqu'à une position finale ; - fixation du support rigide (61) directement au palier de guidage (15), dans la position finale.

Description

Procécé d’assemblage d’une vanne pour une ligne d’échappement et vanne correspondante
L’invention concerne en général les vannes pilotées pour lignes d’échappement de véhicules.
Il est possible dans de telles vannes de prévoir un organe élastique qui transmet le couple de rotation entre l’arbre de sortie de l’actionneur et l’arbre d’entraînement du volet rotatif de la vanne. Cet organe élastique peut être avantageusement utilisé pour générer un effort longitudinal d’appui entre un organe d’étanchéité solidaire de l’arbre d’entraînement et un organe d’étanchéité complémentaire fixe, solidaire par exemple du corps de vanne.
Les organes d’étanchéité empêchent la fuite de gaz d’échappement remontant le long de l’arbre d’entraînement vers l’extérieur de la vanne.
L’effort longitudinal d’appui de l’organe d’étanchéité sur l’organe d’étanchéité complémentaire doit être soigneusement dosé. Si l’effort d’appui n’est pas suffisant, l’étanchéité n’est pas bonne. Si l’effort d’appui est trop élevé, il peut se produire une usure prématurée des organes d’étanchéité.
Obtenir au moment de l’assemblage de la vanne la force de compression recherchée est particulièrement difficile. L’effort longitudinal d’appui obtenu en pratique est très variable, notamment en fonction des tolérances de fabrication et de montage.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer selon un premier aspect, un procédé d’assemblage d’une vanne pour une ligne d’échappement permettant de bien maîtriser l’effort longitudinal généré par l’organe élastique.
A cette fin, l’invention porte sur un procédé d’assemblage d’une vanne pour une ligne d’échappement, le procédé comprenant une étape d’obtention d’un sous ensemble préassemblé comprenant :
- un corps de vanne délimitant intérieurement un passage pour les gaz d’échappement ;
- un arbre d’entraînement prévu pour être solidaire d’un volet rotatif par rapport au corps de vanne et disposé dans le corps de vanne, l’arbre d’entraînement s’étendant selon une direction longitudinale ;
- un palier de guidage en rotation de l’arbre d’entraînement par rapport au corps de vanne, solidaire du corps de vanne, comprenant une partie extérieure en saillie longitudinalement vers l’extérieur du corps de vanne ;
- un actionneur comportant un organe rotatif menant ;
- un organe rotatif mené solidaire de l’arbre d’entraînement, lié en rotation à l’organe rotatif menant ;
- un organe élastique, interposé longitudinalement entre l’organe rotatif menant et l’organe rotatif mené ;
- un support rigide sur lequel l’actionneur est rigidement fixé, le support rigide comprenant un orifice, la partie extérieure du palier de guidage étant engagée dans l’orifice du support rigide de telle sorte que le support rigide est libre de coulisser longitudinalement le long de ladite partie extérieure du palier de guidage;
le procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
- application d’un effort de compression longitudinal prédéterminé, sollicitant le support rigide et le corps de vanne longitudinalement l’un vers l’autre avec compression de l’organe élastique, de telle sorte que le support rigide et la partie extérieure du palier de guidage se déplacent longitudinalement l’un par rapport à l’autre jusqu’à une position finale, fonction de l’effort de compression longitudinal prédéterminé appliqué ;
- fixation du support rigide directement au palier de guidage, dans la position finale.
Ainsi, du fait que le support rigide et la partie extérieure peuvent se déplacer longitudinalement l’un par rapport à l’autre sous l’effet de l’effort de compression prédéterminé appliqué, et du fait que le support rigide est fixé dans la position finale ainsi obtenue, la compression de l’organe élastique est parfaitement maîtrisée. L’effort généré longitudinalement par l’organe élastique correspond exactement à l’effort de compression prédéterminé.
L’effort longitudinal généré par l’organe élastique est totalement indépendant des tolérances de montage ou de fabrication des différents composants de la vanne. Ces tolérances sont compensées par l’ajustement de la position du support rigide par rapport à la partie extérieure au moment de la mise en compression de l’organe élastique.
L’invention est particulièrement adaptée au cas où l’organe rotatif mené est sollicité longitudinalement par l’organe élastique en appui étanche contre le palier de guidage. En d’autres termes, l’étanchéité vis-à-vis des gaz d’échappement remontant le long de l’arbre d’entraînement est obtenue dans ce cas par un contact étanche entre l’organe rotatif mené et le palier de guidage.
L’invention toutefois est également applicable quand l’étanchéité aux gaz d’échappement est obtenue par tout organe d’étanchéité solidaire en rotation de l’arbre d’entraînement, en appui étanche contre un organe d’étanchéité complémentaire fixe, solidaire du corps de vanne.
L’invention est également avantageuse même si l’étanchéité est obtenue d’une autre façon. II est en effet avantageux dans tous les cas de maîtriser la compression de l’organe élastique assurant la liaison en rotation entre l’organe rotatif mené et l’organe rotatif menant.
Le procédé d’assemblage peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la partie extérieure du palier de guidage comprend un tronçon longitudinal présentant, perpendiculairement à la direction longitudinale, une section extérieure constante conjuguée d’une section interne de l’orifice du support rigide ;
- l’organe élastique est comprimé entre l’organe rotatif menant et l’organe rotatif mené à l’étape d’application de l’effort de compression ;
- l’organe rotatif mené est sollicité longitudinalement par l’organe élastique en appui étanche contre le palier de guidage ;
- l’étape d’obtention du sous-ensemble préassemblé comprend les sous-étapes suivantes :
- fixation du palier de guidage au corps de vanne ;
- fixation de l’organe rotatif mené à l’arbre d’entraînement ;
- insertion de la partie extérieure du palier de dans l’orifice du support rigide;
- introduction de l’arbre d’entraînement dans le palier de guidage ;
- fixation de l’actionneur au support rigide avec interposition de l’organe élastique entre l’organe rotatif menant et l’organe rotatif mené ;
- le procédé comprend une étape de fixation du volet à l’arbre d’entraînement, après l’étape de fixation du support rigide au palier de guidage ; et
- l’organe rotatif mené est lié en rotation à l’organe rotatif menant seulement par l’organe élastique.
L’invention, selon un second aspect, porte sur une vanne pour une ligne d’échappement, la vanne comprenant :
- un corps de vanne délimitant intérieurement un passage pour les gaz d’échappement ;
- un volet rotatif par rapport au corps de vanne et disposé dans le corps de vanne ;
- un arbre d’entraînement du volet, solidaire du volet, s’étendant selon une direction longitudinale ;
- un palier de guidage en rotation de l’arbre d’entraînement par rapport au corps de vanne, solidaire du corps de vanne, comprenant une partie extérieure en saillie longitudinalement vers l’extérieur du corps de vanne ;
- un actionneur comportant un organe rotatif menant ;
- un organe rotatif mené solidaire de l’arbre d’entraînement ;
- un organe élastique, comprimé longitudinalement entre l’organe rotatif menant et l’organe rotatif mené avec un effort de compression prédéterminé, l’organe rotatif mené étant lié en rotation à l’organe rotatif menant, de préférence seulement par l’organe élastique ;
- un support rigide sur lequel l’actionneur est rigidement fixé, le support rigide comprenant un orifice présentant une section interne ;
le support rigide étant rigidement fixé directement au palier de guidage à une position finale, la partie extérieure du palier de guidage comprenant un tronçon longitudinal présentant, perpendiculairement à la direction longitudinale, une section extérieure constante conjuguée de la section interne de l’orifice du support rigide, la partie extérieure du palier de guidage étant engagée dans l’orifice du support rigide, de telle sorte que la position du support rigide est ajustable à partir de la position finale longitudinalement dans les deux sens le long de la partie extérieure du palier de guidage.
Du fait que la partie extérieure du palier de guidage comprend un tronçon longitudinal de section extérieure constante, et du fait que la position du support rigide est ajustable à partir de sa position finale longitudinalement dans les deux sens le long de la partie extérieure, il est possible au moment de l’assemblage de la vanne d’appliquer un effort de compression longitudinal prédéterminé sollicitant le support rigide et le corps de vanne longitudinalement l’un vers l’autre avec compression de l’organe élastique. Le support rigide et la partie extérieure peuvent ainsi se déplacer longitudinalement l’un par rapport à l’autre jusqu’à la position finale, qui est fonction de l’effort de compression longitudinal prédéterminé appliqué. Il est ainsi possible avec une telle vanne de contrôler de manière précise la compression de l’organe élastique, au moment de l’assemblage de la vanne.
La vanne peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques cidessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- un bord interne de l’orifice du support rigide est soudé au tronçon longitudinal de la partie extérieure du palier de guidage ;
- le support rigide comprend au moins une plaque emboutie dans laquelle est ménagé l’orifice ;
- le tronçon longitudinal s’étend sur au moins 50% d’une longueur longitudinale de la partie extérieure du palier de guidage ;
- le corps de vanne présente une ouverture dans laquelle est engagé le palier de guidage, le palier de guidage présentant une partie intérieure en saillie à l’intérieur du corps de vanne ;
- le palier de guidage comporte une enveloppe tubulaire et un organe de guidage de l’arbre d’entraînement logé dans l’enveloppe tubulaire, le support rigide étant fixé directement à l’enveloppe tubulaire ;
- l’actionneur est fixé au corps de vanne seulement par l’intermédiaire du support rigide ;
L’invention, selon un troisième aspect, porte sur une ligne d’échappement comprenant une vanne telle que définie ci-dessus.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale de la vanne de l’invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe de l’arbre d’entraînement, du palier de guidage et de l’organe rotatif mené de la vanne de la figure 1 ; et
- les figures 3 à 7 sont des vues en perspective de différentes étapes du procédé d’assemblage de la vanne de la figure 1.
La vanne 1 représentée sur la figure 1 est destinée à être implantée dans une ligne d’échappement d’un véhicule à moteur thermique. Ce véhicule est typiquement un véhicule automobile tel qu’une voiture ou un camion.
La vanne 1 est prévue par exemple pour faire varier la section de passage offerte aux gaz d’échappement dans un des organes (par exemple tube, silencieux) de la ligne d’échappement, pour moduler la quantité de gaz d’échappement recyclé à l’admission du moteur thermique (EGR, Exhaust Gas Recycling), ou pour dévier tout ou partie du flux de gaz d’échappement vers un échangeur de chaleur ou vers un conduit de by-pass d’un organe de purification des gaz d’échappement tel qu’un piège à NOX ou un catalyseur SCR (Sélective Catalytic Réduction, ou réduction catalytique sélective).
La vanne 1, comme le montre la figure 1, comprend un corps de vanne 3 délimitant intérieurement un passage 5 pour les gaz d’échappement, et un volet 7 rotatif par rapport au corps de vanne 3 et disposé dans le corps de vanne 3.
Dans l’exemple représenté, le corps de vanne 3 est un tronçon de tube délimitant à une première extrémité une entrée de gaz d’échappement 9 et à une seconde extrémité opposée à la première une sortie de gaz d’échappement 11. Le passage 5 raccorde fluidiquement l’entrée 9 à la sortie 11.
En variante, le corps de vanne 3 a toute autre forme adaptée.
Par exemple, le corps de vanne 3 a une section circulaire. Dans ce cas, le volet 7 a également une forme circulaire ou ovale.
En variante, la section interne du corps de vanne 3 n’est pas circulaire, et le volet 7 présente toute sorte de forme adaptée au corps de vanne 3.
Le volet 7 est déplaçable par rapport au corps de la vanne 3 entre une position d’obturation du passage 5, représentée sur la figure 1, et au moins une position de dégagement du passage 5. Dans la position d’obturation, le volet 7 bloque la circulation des gaz d’échappement le long du passage 5. Dans la position de dégagement, le volet 7 laisse passer les gaz d’échappement le long du passage 5.
La vanne 1 comporte encore un arbre 13 d’entraînement du volet 7, solidaire du volet 7 et s’étendant selon une direction longitudinale. Cette direction longitudinale correspond à l’axe de rotation X du volet 7.
L’arbre d’entraînement 13 est par exemple un tube métallique plein ou creux.
Le volet 7 est par exemple une plaque métallique, mise en forme par emboutissage. Le volet 7 est rigidement fixé à l’arbre d’entraînement 13, par tous moyens adaptés tels que des points de soudage.
La vanne 1 est par exemple une vanne papillon, l’arbre d’entraînement 13 s’étendant selon une droite médiane du volet 7.
La vanne 1 comporte encore un palier 15 de guidage en rotation de l’arbre d’entraînement 13 par rapport au corps de vanne 3. Le palier 15 est solidaire du corps de vanne 3.
Avantageusement, le corps de vanne 3 présente une ouverture 17 dans laquelle est engagé le palier de guidage 15. Le palier de guidage est typiquement soudé de manière étanche au bord de l’ouverture 17.
Le palier de guidage 15 présente une partie extérieure 19 en saillie longitudinalement vers l’extérieur du corps de vanne 3.
Elle comprend également une partie intérieure 21, faisant saillie longitudinalement à l’intérieur du corps de vanne 3.
Comme visible sur la figure 1, le palier de guidage 15 comporte avantageusement une enveloppe tubulaire 23 et un organe 25 de guidage de l’arbre d’entraînement 13, logé dans l’enveloppe tubulaire 23.
L’enveloppe tubulaire 23 présente une paroi cylindrique 27, coaxiale à l’axe de rotation X du volet. La paroi cylindrique 27 est ouverte longitudinalement à l’opposé du corps de vanne 3. Elle est partiellement fermée par un fond 29 à son extrémité située à l’intérieur du corps de vanne 3. Le fond 29 présente un trou central 31 traversé par l’arbre d’entraînement 13.
L’organe de guidage 25 présente la forme générale d’un cylindre creux. Il présente un passage interne 33, aligné avec le trou central 31 et coaxial à l’axe de rotation X. L’arbre d’entraînement 13 est reçu dans le passage central 33.
L’organe de guidage 25 est en appui à une extrémité axiale inférieure contre le fond 29. L’organe de guidage 25 est en appui radialement vers l’extérieur contre la paroi cylindrique 27. A son extrémité axiale opposée au fond 29, l’organe de guidage 25 est délimité par une surface libre 35 (figure 2), tournée axialement à l’opposé du corps de vanne 3. Le passage central 33 débouche au centre de la surface libre 35.
L’organe de guidage 23 comprend un treillis de fils métalliques, et/ou un matériau choisi parmi le graphite et la céramique.
Il est par exemple entièrement réalisé en un treillis de fils métalliques, ou entièrement en graphite ou en céramique, ou encore il comprend à la fois un treillis de fils métalliques et du graphite et/ou de la céramique.
La vanne 1 comporte encore un actionneur 37, comportant un organe rotatif menant 39.
L’actionneur 37 est de tous types. Par exemple, l’actionneur 37 est un motoréducteur électrique. L’organe rotatif menant 39 est typiquement l’arbre de sortie de l’actionneur 37.
La vanne 1 comporte encore un organe rotatif mené 41, solidaire de l’arbre d’entraînement 13, et un organe élastique 43, comprimé longitudinalement entre l’organe rotatif menant 39 et l’organe rotatif mené 41.
Comme visible sur la figure 2, une partie d’extrémité 45 de l’arbre d’entraînement fait saillie hors du passage central 33. L’organe rotatif mené 41 est rigidement fixé à la partie d’extrémité 45.
L’organe rotatif mené 41 est typiquement une plaque métallique. Cette plaque métallique est avantageusement obtenue par emboutissage.
L’organe rotatif mené 41 présente une surface de contact 47, en contact étanche avec une surface complémentaire 49 ménagée sur le palier de guidage 15. La surface complémentaire 49 est plus précisément ménagée sur l’organe de guidage 23, typiquement sur la surface libre 35. La surface de contact 47 est définie par une portion centrale convexe 51 de l’organe rotatif mené, qui est convexe vers le palier de guidage 15. La surface de contact 47 est sollicitée longitudinalement en appui contre la surface complémentaire 49 par l’organe élastique 43.
Par exemple, la surface de contact 47 présente, dans des plans radiaux à partir de l’axe de rotation X, des sections en arc de cercle.
La surface complémentaire 49 est tronconique et coaxiale à l’axe de rotation X.
Dans ce cas, le contact entre la surface de contact 47 et la surface complémentaire 49 est linéaire.
En variante c’est l’inverse. La surface complémentaire 49, dans des plans radiaux, présente des sections en arc de cercle, et la surface de contact 47 est tronconique.
Selon une autre variante, les deux surfaces sont tronconiques et le contact entre la surface de contact et la surface complémentaire se fait sur une surface à deux dimensions, de forme tronconique.
L’organe élastique 43 est comprimé longitudinalement entre l’organe rotatif menant 39 et l’organe rotatif mené 41 avec un effort de compression prédéterminé.
Il génère un effort de la surface de contact 47 contre la surface complémentaire 49 égal audit effort de compression.
Avantageusement, l’organe rotatif mené 41 est lié en rotation à l’organe rotatif menant 39 par l’organe élastique 43, de préférence seulement par l’organe élastique 43.
Le volet 7 est ainsi déplacé en rotation par l’actionneur 37, via l’organe rotatif menant 39, l’organe élastique 43, l’organe rotatif mené 41 et l’arbre d’entraînement 13.
Par exemple, l’organe élastique 43 est un ressort en spirale, d’axe de compression longitudinal.
Dans ce cas, une première extrémité 53 de l’organe élastique 43 est engagée dans une encoche 55 ménagée dans l’organe rotatif menant 49.
Une seconde extrémité 57 de l’organe élastique 43 est engagée dans des encoches 59 ménagées dans l’organe rotatif mené 41 (figure 2).
La vanne 1 comporte encore un support rigide 61, sur lequel l’actionneur 37 est rigidement fixé, par tous moyens adaptés. L’actionneur 37 est fixé au corps de vanne 3 seulement par l’intermédiaire du support rigide 61. Le support rigide 61 présente un orifice 63, ayant une section interne déterminée.
Le support rigide 61 comporte typiquement une ou plusieurs plaques mises en forme par emboutissage, et solidarisées les unes aux autres par exemple par soudage. L’orifice 63 est ménagé dans la ou un des plaques
Le support rigide 61 est rigidement fixé directement à la partie extérieure 19 du palier de guidage 15, à une position finale illustrée sur la figure 1.
Plus précisément, il est fixé à la partie extérieure 19 du palier de guidage 15.
La partie extérieure 19 du palier de guidage comprend un tronçon longitudinal 64 présentant perpendiculairement à la direction longitudinale une section extérieure constante, conjuguée de la section interne de l’orifice 63.
Le tronçon longitudinal 64 est engagé dans l’orifice 63, de telle sorte que la position du support rigide 61 est ajustable à partir de la position finale, longitudinalement dans les deux sens le long de la partie extérieure 19 du palier de guidage 15.
La surface extérieure du tronçon longitudinal 64 est de préférence lisse, pour faciliter le déplacement du support rigide.
Typiquement, le tronçon longitudinal 64 s’étend sur au moins 50% de la longueur longitudinale de la partie extérieure 19, de préférence sur au moins 75% de la longueur longitudinale de la partie extérieure 19 et encore de préférence sur au moins 90% de ladite longueur longitudinale.
Dans l’exemple représenté, le tronçon longitudinal 64 est formé de toute la partie extérieure du palier de guidage 15.
Typiquement, la section extérieure 64 du tronçon longitudinal est définie par l’enveloppe tubulaire 23.
Avantageusement, l’orifice 63 est à contour fermé. Sa section interne est par exemple circulaire, ou ovale, ou rectangulaire, ou encore de toute autre forme adaptée.
Dans ce cas, la section extérieure du tronçon longitudinal 64 présente une section extérieure de même forme, et sensiblement de même taille que la section interne. Typiquement, la section extérieure est très légèrement plus petite que la section interne de l’orifice 63.
La section extérieure du tronçon longitudinal 64 est constante au sens où le tronçon longitudinal 64, considéré en coupe dans différents plans perpendiculaires à la direction longitudinale, présente toujours la même section, sur toute sa hauteur longitudinale.
En variante, la section extérieure du tronçon longitudinal 64 peut être de forme légèrement différente de la section interne de l’orifice, et comporter par exemple un méplat ou une rainure en creux.
Selon une autre variante de réalisation, l’orifice 63 n’est pas à contour fermé, son bord interne étant interrompu. Le tronçon longitudinal 64 de la partie extérieure 19 comporte dans ce cas également une section extérieure conjuguée de la section interne de l’orifice, au sens où une partie dudit tronçon longitudinal 64 présente une section extérieure sensiblement identique à la section interne de l’orifice 63. Une autre partie du tronçon longitudinal 64 est par exemple engagée dans l’ouverture interrompant le bord interne de l’orifice 63.
Dans tous les cas, le bord interne 65 de l’orifice 63 est avantageusement soudé au tronçon longitudinal 64 de la partie extérieure du palier de guidage.
En variante, le bord interne est rigidement fixé audit tronçon longitudinal par tout autre moyen adapté.
Selon une autre variante, ce n’est pas le bord interne 65 de l’orifice 63 qui est rigidement fixé au tronçon longitudinal 64. Le support rigide 61 comporte par exemple des pattes rigidement fixées à la partie extérieure 19 du palier de guidage.
Le support rigide 61 est fixé à la partie extérieure 19 du palier de guidage de telle sorte que l’organe rotatif menant 39 est placé longitudinalement dans le prolongement de l’arbre d’entraînement 13.
L’effort de compression appliqué par l’organe élastique 43 sur l’organe rotatif mené 41 permet de plaquer la surface de contact 47 contre la surface complémentaire 49, et d’assurer une excellente étanchéité vis-à-vis des gaz d’échappement qui remonteraient le long de l’arbre d’entraînement 13.
L’invention vise également un procédé d’assemblage d’une vanne pour une ligne d’échappement.
Ce procédé est particulièrement adapté pour l’assemblage de la vanne qui vient d’être décrit.
A l’inverse, la vanne décrite ci-dessus est particulièrement adaptée pour être assemblée selon le procédé de l’invention.
Le procédé comprend une étape d’obtention d’un sous-ensemble préassemblé comprenant :
- un corps de vanne 3 délimitant intérieurement un passage 5 pour les gaz d’échappement ;
-un arbre d’entraînement 13 prévu pour être solidaire d’un volet 7 rotatif par rapport au corps de vanne 3 et disposé dans le corps de vanne 3, l’arbre d’entraînement 13 s’étendant selon une direction longitudinale ;
- un palier 15 de guidage en rotation de l’arbre d’entraînement 13 par rapport au corps de vanne 3, solidaire du corps de vanne 3, comprenant une partie extérieure 19 en saillie longitudinalement vers l’extérieur du corps de vanne 3 ;
- un actionneur 37 comprenant un organe rotatif menant 39 ;
- un organe rotatif mené 41 solidaire de l’arbre d’entraînement 13, lié en rotation à l’organe rotatif menant 39 ;
- un organe élastique 43, interposé longitudinalement entre l’organe rotatif menant 39 et l’organe rotatif mené 41 ;
- un support rigide 61 sur lequel l’actionneur 37 est rigidement fixé, le support rigide 61 comprenant un orifice 63, la partie extérieure 19 du palier de guidage 15 étant engagée dans l’orifice 63 de telle sorte que le support rigide 61 est libre de coulisser longitudinalement le long de ladite partie extérieure 19.
L’organe rotatif mené 41 est typiquement lié en rotation à l’organe rotatif menant 39 seulement par l’organe élastique 43, de préférence seulement par l’organe élastique 43.
Un tel sous-ensemble est représenté sur la figure 3.
Le procédé comprend en outre une étape d’application d’un effort de compression longitudinal prédéterminé sollicitant le support rigide 61 et le corps de vanne 3 longitudinalement l’un vers l’autre avec compression de l’organe élastique 43.
L’effort de compression est typiquement appliqué sur la surface supérieure 67 de l’actionneur, tournée à l’opposé du corps de vanne 3. Cet effort est par exemple compris entre 30 Newtons et 50 Newtons.
Il est contrôlé par exemple par un dynamomètre.
L’effort de compression est matérialisé par la flèche F de la figure 3. Sous l’effet de l’effort de compression appliqué, le support rigide 61 et la partie extérieure 19 du palier de guidage se déplacent longitudinalement l’un par rapport à l’autre jusqu’à une position finale fonction de l’effort de compression longitudinal prédéterminé appliqué.
Le procédé comprend en outre une étape de fixation du support rigide 61 directement au palier de guidage 15, dans la position finale. Le support rigide 61 est de préférence fixé directement à la partie extérieure 19.
Les différents éléments du sous-ensemble préassemblé sont typiquement comme décrits plus haut relativement à la vanne de l’invention.
A l’issue de l’étape d’obtention, l’organe élastique 43 n’est pas comprimé longitudinalement entre l’organe rotatif mené 41 et l’organe rotatif menant 39, ou est seulement très légèrement comprimé, par exemple du fait qu’il supporte le poids de l’actionneur 37 et du support rigide 61. En conséquence, le support rigide 61 se trouve par rapport à la partie extérieure 19 du palier de guidage 15 à une position d’attente, relativement plus éloignée du corps de vanne 3 selon la direction longitudinale que la position finale.
Le bord interne 65 de l’orifice 63 se trouve longitudinalement le long de la partie extérieure 19 à une position relativement plus éloignée du corps de vanne 3 qu’en position finale.
L’application de l’effort de compression a pour effet de comprimer l’organe élastique 43 longitudinalement, de telle sorte que l’organe rotatif menant 39 se rapproche de l’organe rotatif mené 41. Le support rigide 61 se rapproche également longitudinalement du corps de vanne 3. Le bord interne 65 de l’orifice 63 se déplace longitudinalement vers le corps de vanne 3 le long de la partie extérieure 19.
Comme décrit plus haut, la partie extérieure 19 du palier de guidage 15 comprend un tronçon longitudinal 64 présentant perpendiculairement à la direction longitudinale une section extérieure constante, conjuguée de la section interne de l’orifice 63.
A l’étape d’application de l’effort de compression, l’orifice 63 coulisse le long du tronçon longitudinal 64.
La fixation du support rigide 61 au palier de guidage 15, dans la position finale, est effectuée par tous moyens adaptés. Par exemple, le bord interne 65 de l’orifice 63 est soudé à la partie extérieure 19. En variante, c’est une autre partie du support rigide 61 qui est fixée au palier de guidage 15.
Du fait que le support rigide 61 est fixé au palier de guidage 15 dans la position finale, on maîtrise parfaitement la compression de l’organe élastique 43 à l’issue de l’assemblage de la vanne. L’organe élastique 43 exerce entre l’organe rotatif mené 41 et l’organe rotatif menant 39 un effort de compression longitudinal égal à l’effort de compression longitudinal prédéterminé.
Ainsi, l’organe rotatif mené 41 est sollicité longitudinalement par l’organe élastique 43 en appui étanche contre le palier de guidage 15. Cette sollicitation est parfaitement maîtrisée et est égale à l’effort de compression longitudinal prédéterminé.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de fixation du volet 7 à l’arbre d’entraînement 13, après l’étape de fixation du support rigide 61 au palier de guidage 15.
En variante, le volet 7 est fixé à l’arbre d’entraînement 13 avant l’étape de fixation du support rigide 61 au palier de guidage 15.
Comme illustré sur les figures 4 à 7, l’étape d’obtention du sous-ensemble préassemblé comprend avantageusement les sous-étapes suivantes :
- fixation du palier de guidage 15 au corps de vanne 3 (voir figure 4) ;
- fixation de l’organe rotatif mené 41 à l’arbre d’entraînement 13 (figure 5) ;
- insertion de la partie extérieure 19 du palier de guidage 15 dans l’orifice 63 du support rigide 61 (figure 6) ;
- introduction de l’arbre d’entraînement 13 dans le palier de guidage 15 (figure 7) ;
- fixation de l’actionneur 37 au support rigide 61 avec interposition de l’organe élastique 43 entre l’organe rotatif menant 39 et l’organe rotatif mené 41.
On arrive alors à la situation représentée sur la figure 3.
Ces sous-étapes peuvent être effectuées dans l’ordre décrit ci-dessus. En variante, elles sont effectuées dans un ordre différent.
Le procédé et la vanne de l’invention présentent de multiples avantages.
Comme expliqué plus haut, du fait que l’on applique un effort de compression longitudinal prédéterminé conduisant au déplacement du support rigide et de la partie extérieure du palier de guidage longitudinalement l’un par rapport à l’autre jusqu’à une position finale, le support rigide étant ensuite directement fixé au palier de guidage dans la position finale, on maîtrise parfaitement la compression de l’organe élastique à l’issue du procédé d’assemblage.
Cette compression n’est pas tributaire des tolérances de fabrication ou de montage des différents composants de la vanne.
Un tel avantage peut être obtenu parce que la vanne est conçue de telle sorte que la position du support rigide soit ajustable à partir de la position finale longitudinalement dans les deux sens le long de la partie extérieure du palier de guidage. Ceci permet un déplacement de l’orifice du support rigide le long de la partie extérieure du palier de guidage, dans les deux sens.
En d’autres termes, en fonction des tolérances de fabrication et de montage des différents composants de la vanne, la position finale du support rigide est ajustable sur toute une plage de positions le long de la partie extérieure du palier.
Le fait de fixer le support rigide directement sur le palier de guidage dans la position finale permet de garantir que la compression de l’organe élastique obtenue finalement est égale à l’effort de compression longitudinale prédéterminée appliquée.
Si le support rigide avait été fixé au corps de vanne, il aurait fallu adapter la forme et/ou la position de pattes intermédiaires solidarisant le support rigide au corps de vanne. Cette opération supplémentaire pourrait conduire à une variation de la compression finalement obtenue pour l’organe élastique.
La fixation du support rigide au palier de guidage est obtenu de manière particulièrement simple et sans risque de perturbation de la compression finale de l’organe élastique quand le bord interne de l’orifice est soudé au tronçon longitudinal de la partie extérieure du palier de guidage.
Le fait que la partie extérieure du palier de guidage comprenne un tronçon longitudinal de section externe conjuguée de la section interne de l’orifice permet également un bon guidage du support rigide le long du palier de guidage pendant l’application de l’effort de compression et pendant le déplacement du support rigide.
Quand l’étanchéité vis-à-vis des gaz d’échappement remontant le long de l’arbre d’entraînement est obtenue par appui étanche entre l’organe rotatif mené et le palier de guidage, l’étanchéité est particulièrement bien maîtrisée, du fait que la sollicitation longitudinale appliquée par l’organe élastique est parfaitement contrôlée.
Quand le tronçon longitudinal de section constante s’étend sur au moins 50% de la longueur longitudinale de la partie extérieure du palier de guidage, on dispose d’une large plage pour ajuster la position finale du support rigide en fonction des tolérances de fabrication et de montage.
Le fait de réaliser le support rigide sous forme d’au moins une plaque emboutie permet de diminuer le coût de fabrication de la vanne.
De même, le fait que le palier de guidage comporte une enveloppe tubulaire et un organe de guidage de l’arbre d’entraînement logé dans l’enveloppe tubulaire permet de simplifier la structure de la vanne et de faciliter la fixation du support rigide.
Un organe élastique se présentant sous la forme d’un ressort en spirale, d’axe de compression longitudinale, est particulièrement bien adapté à la mise en œuvre de l’invention.
La vanne et le procédé d’assemblage de l’invention peuvent présenter de multiples variantes.
II a été décrit que l’effort de compression est appliqué sur la surface supérieure de l’actionneur. En variante, l’effort de compression est obtenu en appliquant un effort sur le corps de vanne, ou à la fois sur l’actionneur et sur le corps de vanne.
Le palier de guidage ne comporte pas nécessairement une enveloppe externe et un organe de guidage interne. En variante, le palier de guidage est d’une pièce.
II n’est pas nécessairement engagé à travers une ouverture ménagée dans le corps de vanne et pourrait être rapporté à l’extérieur du corps de vanne.
L’organe rotatif menant et l’organe rotatif mené ne sont pas nécessairement liés en rotation seulement par l’organe élastique. Ils sont en variante liés en rotation en plus de l’organe élastique par tout autre moyen tel qu’un joint de Oldham, des pattes, etc.
L’organe élastique n’est pas nécessairement un ressort en spirale. En variante, l’organe élastique est un empilement de rondelles Belleville ou tout autre organe élastique adapté.
L’organe rotatif mené peut présenter toutes sortes de formes, différentes de celles décrites plus haut.
L’effort de compression peut aussi être appliqué sur le corps de vanne 3, tourné à l’opposé de la surface supérieure 67 de l’actionneur.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1, - Procédé d’assemblage d’une vanne pour une ligne d’échappement, le procédé comprenant une étape d’obtention d’un sous ensemble préassemblé comprenant :
    - un corps (3) de vanne délimitant intérieurement un passage (5) pour les gaz d’échappement ;
    - un arbre d’entraînement (13) prévu pour être solidaire d’un volet (7) rotatif par rapport au corps de vanne (3) et disposé dans le corps de vanne (3), l’arbre d’entraînement (13) s’étendant selon une direction longitudinale;
    - un palier (15) de guidage en rotation de l’arbre d’entraînement (13) par rapport au corps de vanne (3), solidaire du corps de vanne (3), comprenant une partie extérieure (19) en saillie longitudinalement vers l’extérieur du corps de vanne (3) ;
    - un actionneur (37) comportant un organe rotatif menant (39) ;
    - un organe rotatif mené (41) solidaire de l’arbre d’entraînement (13), lié en rotation à l’organe rotatif menant (39) ;
    - un organe élastique (43), interposé longitudinalement entre l’organe rotatif menant (39) et l’organe rotatif mené (41 ) ;
    - un support rigide (61) sur lequel l’actionneur (37) est rigidement fixé, le support rigide (61) comprenant un orifice (63), la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) étant engagée dans l’orifice (63) du support rigide (61) de telle sorte que le support rigide (61) est libre de coulisser longitudinalement le long de ladite partie extérieure (19) du palier de guidage (15) ;
    le procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
    - application d’un effort de compression longitudinal prédéterminé, sollicitant le support rigide (61) et le corps de vanne (3) longitudinalement l’un vers l’autre avec compression de l’organe élastique (43), de telle sorte que le support rigide (61) et la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) se déplacent longitudinalement l’un par rapport à l’autre jusqu’à une position finale, fonction de l’effort de compression longitudinal prédéterminé appliqué ;
    - fixation du support rigide (61) directement au palier de guidage (15), dans la position finale.
  2. 2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) comprend un tronçon longitudinal (64) présentant, perpendiculairement à la direction longitudinale, une section extérieure constante conjuguée d’une section interne de l’orifice (63) du support rigide (61).
  3. 3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’organe élastique (43) est comprimé entre l’organe rotatif menant (39) et l’organe rotatif mené (41) à l’étape d’application de l’effort de compression.
  4. 4. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’organe rotatif mené (41) est sollicité longitudinalement par l’organe élastique (43) en appui étanche contre le palier de guidage (15).
  5. 5. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape d’obtention du sous-ensemble préassemblé comprend les sous-étapes suivantes :
    - fixation du palier de guidage (15) au corps de vanne (3) ;
    - fixation de l’organe rotatif mené (41) à l’arbre d’entraînement (13) ;
    - insertion de la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) dans l’orifice (63) du support rigide (61) ;
    - introduction de l’arbre d’entraînement (13) dans le palier de guidage (15) ;
    - fixation de l’actionneur (37) au support rigide (61) avec interposition de l’organe élastique (43) entre l’organe rotatif menant (39) et l’organe rotatif mené (41).
  6. 6. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le procédé comprend une étape de fixation du volet (7) à l’arbre d’entraînement (13), après l’étape de fixation du support rigide (61) au palier de guidage (15).
  7. 7. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’organe rotatif mené (41) est lié en rotation à l’organe rotatif menant (39) seulement par l’organe élastique (43).
  8. 8. - Vanne pour une ligne d’échappement, la vanne (1) comprenant :
    - un corps (3) de vanne délimitant intérieurement un passage (5) pour les gaz d’échappement ;
    - un volet (7) rotatif par rapport au corps de vanne (3) et disposé dans le corps de vanne (3);
    - un arbre (13) d’entraînement du volet (7), solidaire du volet (7), s’étendant selon une direction longitudinale;
    - un palier (15) de guidage en rotation de l’arbre d’entraînement (13) par rapport au corps de vanne (3), solidaire du corps de vanne (3), comprenant une partie extérieure (19) en saillie longitudinalement vers l’extérieur du corps de vanne (3) ;
    - un actionneur (37) comportant un organe rotatif menant (39) ;
    - un organe rotatif mené (41) solidaire de l’arbre d’entraînement (13) ;
    - un organe élastique (43), comprimé longitudinalement entre l’organe rotatif menant (39) et l’organe rotatif mené (41) avec un effort de compression prédéterminé, l’organe rotatif mené (41 ) étant lié en rotation à l’organe rotatif menant (39), de préférence seulement par l’organe élastique (43) ;
    - un support rigide (61) sur lequel l’actionneur (37) est rigidement fixé, le support rigide (61) comprenant un orifice (63) présentant une section interne ;
    le support rigide (61) étant rigidement fixé directement au palier de guidage (15) à une position finale, la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) comprenant un tronçon longitudinal (64) présentant, perpendiculairement à la direction longitudinale, une section extérieure constante conjuguée de la section interne de l’orifice (63) du support rigide (61), la partie extérieure (19) du palier de guidage (15) étant engagée dans l’orifice (63) du support rigide (61), de telle sorte que la position du support rigide (61) est ajustable à partir de la position finale longitudinalement dans les deux sens le long de la partie extérieure (19) du palier de guidage (15).
  9. 9. - Vanne (1) selon la revendication 8, dans laquelle un bord interne (65) de l’orifice (63) du support rigide (61) est soudé au tronçon longitudinal (64) de la partie extérieure (19) du palier de guidage (15).
  10. 10. - Vanne (1) selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle le support rigide (61) comprend au moins une plaque emboutie dans laquelle est ménagé l’orifice (63).
  11. 11. - Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans laquelle le tronçon longitudinal (64) s’étend sur au moins 50% d’une longueur longitudinale de la partie extérieure (19) du palier de guidage (15).
  12. 12. - Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, dans laquelle le corps de vanne (3) présente une ouverture (17) dans laquelle est engagé le palier de guidage (15), le palier de guidage (15) présentant une partie intérieure (21) en saillie à l’intérieur du corps de vanne (3).
  13. 13. - Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 12, dans laquelle le palier de guidage (15) comporte une enveloppe tubulaire (23) et un organe (25) de guidage de l’arbre d’entraînement (13) logé dans l’enveloppe tubulaire (23), le support rigide (61) étant fixé directement à l’enveloppe tubulaire (23).
  14. 14. - Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 13, dans laquelle l’actionneur (37) est fixé au corps de vanne (3) seulement par l’intermédiaire du support rigide (61).
  15. 15. - Ligne d’échappement comprenant une vanne selon l’une quelconque des revendications 8 à 14.
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