FR3137148A1 - Corps de vanne et actionneur comportant un tel corps de vanne - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un corps de vanne (1) pour un actionneur électromécanique (10) de véhicule automobile, le corps de vanne (1) comprend un conduit de fluide (2) s’étendant à travers le corps de vanne (1) suivant un axe X et reliant deux faces dudit corps de vanne (1), un fût (3) apte à recevoir un arbre rotatif ou linéaire (4) s’étendant suivant un axe Y et débouchant dans le conduit de fluide (2), une première cavité (5) située dans le corps (1) au niveau d’une première face du corps de vanne (1) et une seconde cavité (6) située dans le corps (1) au niveau d’une seconde face du corps de vanne (1), lesdites cavités (5, 6) sont fluidiquement séparées, une bride (20, 30) de refroidissement est fixée à l’une des cavités (5, 6) afin de former un circuit de refroidissement. L’invention concerne également un actionneur électromécanique (10) Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

CORPS DE VANNE ET ACTIONNEUR COMPORTANT UN TEL CORPS DE VANNE
La présente invention se rapporte, de manière générale, à un corps de vanne et un actionneur comportant un tel corps de vanne pour une application au domaine des véhicules automobiles.
Les véhicules automobiles sont, de façon conventionnelle, pourvus d’un actionneur avec un corps de vanne pour l’admission et le recyclage d’un fluide, notamment de l’air ou du gaz. Le corps de vanne peut être pourvu d’un circuit de refroidissement pour permettre la dissipation de chaleur dans le système du groupe motopropulseur du véhicule.
Les constructeurs automobiles ont chacun leurs propres interfaces (position, direction, diamètre) pour le circuit de refroidissement de l’actionneur et il est nécessaire pour les concepteurs d’actionneurs de standardiser les corps de vanne pour pouvoir les proposer à plusieurs constructeurs automobiles sans devoir concevoir un corps de vanne spécifique à une seule application.
La publication DE 102013215420 A1 divulgue un corps de vanne pourvu d’un circuit de refroidissement fermé par une bride. Toutefois, cet agencement est assez limité en termes de possibilités car une seule face du corps de vanne peut être refroidie.
Par conséquent, il est nécessaire de concevoir un corps de vanne permettant une plus grande flexibilité d’applications en fonctions de l’espace ou de l’environnement dans lequel est monté l’actionneur dans le véhicule.
À cet effet, la présente invention concerne un corps de vanne pour un actionneur électromécanique de véhicule automobile, le corps de vanne comprend un conduit de fluide s’étendant à travers le corps de vanne suivant un axe X et reliant deux faces dudit corps de vanne, un fût apte à recevoir un arbre rotatif ou linéaire s’étendant suivant un axe Y et débouchant dans le conduit de fluide, une première cavité de refroidissement est située dans le corps au niveau d’une première face du corps de vanne et une seconde cavité de refroidissement est située dans le corps au niveau d’une seconde face du corps de vanne, lesdites cavités sont fluidiquement séparées.
Selon un aspect particulièrement avantageux de l’invention, une bride de refroidissement est fixée à l’une des cavités afin de former un circuit de refroidissement. Cette bride peut être une bride rapportée ou bien une interface du véhicule sur laquelle est monté le corps de vanne.
Grâce à l’invention, il est possible de proposer un corps de vanne standard sur lequel est montée une bride de refroidissement spécialement adaptée à l’environnement dans lequel est installé l’actionneur dans le véhicule. De ce fait, la présente invention est particulièrement intéressante pour réduire les coûts et les temps de développement ainsi que les coûts de fabrication.
Selon un aspect de l’invention, le conduit de fluide se trouve dans une partie inférieure du corps de vanne et une partie supérieure du corps de vanne comprend un logement apte à recevoir un mécanisme d’engrenage et optionnellement une transformée de mouvement, les deux cavités sont situées axialement selon l’axe Y entre le conduit et le logement. Cet agencement a pour effet de refroidir les éléments à l’intérieur du fût (palier, roulement, douille, etc) qui servent au guidage de l’arbre rotatif ou linéaire mais aussi le(s) joint(s) positionnés sur cet arbre rotatif ou linéaire. Ces éléments et joint(s) sont situés à proximité des deux cavités, notamment entre ces deux cavités.
Cet agencement a également pour effet de découpler thermiquement la partie inférieure du corps de vanne qui peut voir circuler des gaz à très hautes températures et la partie haute du corps de vanne qui est sensible à la température du fait de la présence d’éléments électroniques, comme par exemple une carte électronique ou un capteur.
Selon une caractéristique de l’invention, les deux cavités entourent le fût et sont séparées par une paroi commune du corps de vanne. Cet agencement a pour effet de maximiser la surface d’échange thermique entre le corps de vanne et le fluide de refroidissement car le flux thermique ou la chaleur remonte depuis la partie inférieure vers la partie supérieure du corps de vanne par le fût.
Selon un aspect de l’invention, la bride de refroidissement comprend au moins une canule d’entrée de fluide de refroidissement et au moins une canule de sortie de fluide de refroidissement. En variante, la bride de refroidissement est une interface du véhicule automobile ayant au moins une entrée de fluide de refroidissement et au moins une sortie de fluide de refroidissement.
Selon une caractéristique de l’invention, la bride est fixée sur le corps de vanne par au moins une vis.
Selon l’invention, au moins un joint assure l’étanchéité entre le corps de vanne et la bride de refroidissement. Selon un mode de réalisation, le joint est situé dans le corps de vanne à la périphérie de l’une des cavités Selon une variante de réalisation, le joint est situé dans la bride de refroidissement.
Selon un aspect de l’invention, le corps de vanne est en plastique ou en métal. Le plastique est particulièrement avantageux pour des raisons de poids.
L’invention se rapporte également à un actionneur électromécanique comprenant un corps de vanne selon l’une des caractéristiques précitées, un arbre rotatif ou linéaire monté dans le fût, un volet mobile monté sur l’arbre rotatif ou linéaire, un moteur électrique, un mécanisme d’engrenage et optionnellement une transformée de mouvement montée cinématiquement entre le moteur et le volet.
L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de deux modes de réalisations particuliers de l’invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés :
la est une représentation schématique d’une vue isométrique depuis un côté du corps de vanne ;
la est une représentation schématique d’une vue isométrique depuis un côté opposé du corps de vanne ;
Il est à noter que les figures divulguent l’invention d’une manière suffisamment détaillée pour sa mise en œuvre, lesdites figures aidant à mieux définir l’invention au besoin. L’invention ne devrait cependant pas être limitée au mode de réalisation divulgué dans la description.
La montre un premier côté ou une première face de l’actionneur 10 avec un corps de vanne selon un aspect de la présente invention. Le corps de vanne 1 comprend un conduit de fluide 2 qui s’étend à travers le corps de vanne 1 suivant un axe X. Le fluide peut être de l’air, un gaz recyclé, un gaz d’échappement ou un gaz purifié. Le conduit de fluide 2 relie deux faces opposées du corps de vanne 1.
Le corps de vanne 1 est en métal, par exemple en aluminium mais peut également être en plastique, par exemple en PBT (polytéréphtalate de butylène).
Le corps de vanne 1 a une partie inferieure dans laquelle se trouve principalement le conduit 2 et une partie supérieure dans laquelle se trouve un logement 9 apte à recevoir un mécanisme d’engrenage et optionnellement une transformée de mouvement (non visible). Le mécanisme d’engrenage sert à transmettre un effort depuis un moteur électrique 8 logé dans le corps de vanne 1 vers un arbre rotatif 4 sur lequel est monté un volet 7. Le volet 7 permet ainsi de réguler le fluide s’écoulant au travers du conduit 2 en fonction de son ouverture ou de sa fermeture. Le logement 9 peut également comprendre une carte électronique sur laquelle est montée un capteur de position pour détecter la position angulaire de l’arbre 4. Un couvercle 11 fixé au corps de vanne 1 permet de fermer le logement 9.
L’arbre rotatif 4 est reçu dans un fût 3 du corps de vanne et permet de guider en rotation cet arbre 4 qui débouche dans le conduit de fluide 2. L’arbre 4 et le fût 3 s’étendent suivant un axe Y. Les axes X et Y sont sensiblement perpendiculaires.
Le corps de vanne comprend en outre une première cavité de refroidissement 5 située dans le corps 1 au niveau d’une première face du corps de vanne 1. Cette première cavité 5 se trouve au regard du fût 3 et entoure partiellement ce fût 3. En d’autres termes, la première cavité 5 est située axialement selon l’axe Y entre le conduit 2 et le logement 9. Cet agencement a pour effet de découpler thermiquement la partie inférieure du corps de vanne 1 dans laquelle circulent des gaz à très hautes températures et la partie haute du corps de vanne 1 qui est sensible aux hautes températures du fait de la présence de la carte électronique et/ou du capteur.
Dans le mode de réalisation de la , une bride 20 de refroidissement est fixée à la première cavité 5 afin de former un circuit de refroidissement. La bride 20 de refroidissement comprend une canule d’entrée 21 amenant le fluide de refroidissement à la première cavité 5 et une canule de sortie 22 afin d’évacuer le fluide de refroidissement. La bride 20 est fixée sur le corps de vanne 1 par deux vis traversant un œillet 23 de la bride 20. Un joint (non représenté) assure l’étanchéité entre le corps de vanne 1 et la bride de refroidissement 20.
Le joint peut être situé dans le corps de vanne 1 à la périphérie de la première cavité 5 ou, de manière alternative, le joint est situé dans la bride de refroidissement 20.
La montre un second côté ou une seconde face de l’actionneur 10 avec une seconde cavité de refroidissement 6 techniquement similaire à la première cavité 5 du premier côté du corps 1. Les deux cavités 5, 6 sont fluidiquement séparées, c’est-à-dire qu’elles ne communiquent pas et sont séparées par une paroi commune du corps de vanne 1. La première cavité 5 et la seconde cavité 6 sont symétrique de la part la paroi séparatrice qui sert de plan de symétrie. Les deux cavités 5, 6 entourent sensiblement le fût 3. Cet agencement permet de maximiser la surface d’échange thermique entre le corps de vanne 1 et le fluide de refroidissement car le flux thermique ou la chaleur remonte depuis la partie inférieure vers la partie supérieure du corps de vanne 1 par le fût 3.
Dans le second mode de réalisation illustré par la , une bride 30 de refroidissement est fixée à la seconde cavité 6 afin de former un circuit de refroidissement. Sur la la bride 30 de refroidissement est techniquement similaire à la bride de refroidissement 20 mais elle peut avoir des orientations de canules d’entrée 31 et de sortie 32 différentes en fonction de l’environnement dans lequel et monté l’actionneur 10.
Dans le second mode de réalisation, la première cavité 5 n’est pas fermée et est laissée ouverte. De la même manière, dans le premier mode de réalisation illustré par la , la seconde cavité 6 n’est pas fermée et est laissée ouverte.
L’avantage de la présente invention réside dans le fait qu’une seule des deux cavités 5, 6 est fermée par une bride de refroidissement 20, 30 ce qui permet de standardiser la conception du corps de vanne 1 et d’adapter seulement la bride de refroidissement à l’interface du véhicule automobile.
Diverses modifications supplémentaires de cette invention peuvent venir à l’esprit de l’homme de l’art. Toutes les modifications pouvant être apportées à l’enseignement spécifique des modes de réalisations de cette description sont dûment considérées comme incluses dans la portée de l’invention telle que décrite et revendiquée.
Dans les revendications, les symboles de référence entre parenthèses ne doivent pas être interprétés comme une limitation de la revendication.

Claims (12)

  1. Corps de vanne (1) pour un actionneur électromécanique (10) de véhicule automobile, le corps de vanne (1) comprend un conduit de fluide (2) s’étendant à travers le corps de vanne (1) suivant un axe X et reliant deux faces dudit corps de vanne (1), un fût (3) apte à recevoir un arbre rotatif ou linéaire (4) s’étendant suivant un axe Y et débouchant dans le conduit de fluide (2), caractérisé en ce qu’une première cavité de refroidissement (5) est située dans le corps (1) au niveau d’une première face du corps de vanne (1) et une seconde cavité de refroidissement (6) est située dans le corps (1) au niveau d’une seconde face du corps de vanne (1), lesdites cavités (5, 6) sont fluidiquement séparées.
  2. Corps de vanne (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’une bride (20, 30) de refroidissement est fixée à l’une des cavités (5, 6) afin de former un circuit de refroidissement.
  3. Corps de vanne (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conduit (2) se trouve dans une partie inférieure du corps de vanne (1) et en ce qu’une partie supérieure du corps de vanne (1) comprend un logement (9) apte à recevoir un mécanisme d’engrenage et optionnellement une transformée de mouvement, les deux cavités (5, 6) sont situées axialement selon l’axe Y entre le conduit (2) et le logement (9).
  4. Corps de vanne (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux cavités (5, 6) entourent le fût (3) et sont séparées par une paroi commune du corps de vanne (1).
  5. Corps de vanne (1) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la bride (20, 30) de refroidissement comprend au moins une canule d’entrée (21, 31) de fluide de refroidissement et au moins une canule de sortie (22, 32) de fluide de refroidissement.
  6. Corps de vanne (1) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la bride de refroidissement est une interface du véhicule automobile ayant au moins une entrée de fluide de refroidissement et au moins une sortie de fluide de refroidissement.
  7. Corps de vanne (1) selon l’une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la bride (20, 30) est fixée sur le corps de vanne (1) par au moins une vis.
  8. Corps de vanne (1) selon l’une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que au moins un joint assure l’étanchéité entre le corps de vanne (1) et la bride de refroidissement (20, 30).
  9. Corps de vanne (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le joint est situé dans le corps de vanne (1) à la périphérie de l’une des cavités (5, 6).
  10. Corps de vanne (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le joint est situé dans la bride de refroidissement (20, 30).
  11. Corps de vanne (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est en plastique ou en métal.
  12. Actionneur électromécanique (10) comprenant un corps de vanne (1) selon l’une des revendications précédentes, un arbre rotatif ou linéaire (4) monté dans le fût (3), un volet mobile (7) monté sur l’arbre rotatif ou linéaire (4), un moteur électrique (8), un mécanisme d’engrenage et optionnellement une transformée de mouvement montée cinématiquement entre le moteur (8) et le volet (7).
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DE102013215420A1 (de) 2013-08-06 2015-02-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
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