WO2013124410A1

WO2013124410A1 - Vanne thermostatique a manchon

Info

Publication number: WO2013124410A1
Application number: PCT/EP2013/053549
Authority: WO
Inventors: Thierry Maraux
Original assignee: Vernet
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-08-29
Also published as: IN2014DN06799A; CN104137016B; FR2987095A1; US20150041552A1; FR2987095B1; CN104137016A

Abstract

Cette vanne comporte un boîtier, un manchon de régulation de la circulation d'un fluide à travers le boîtier, un élément thermostatique pour commander en déplacement le manchon le long de son axe central, un ressort de compression pour rappeler les parties fixe et mobile de cet élément thermostatique l'une vers l'autre, et un étrier d'appui de ce ressort. Afin d'améliorer la tenue mécanique de cette vanne, même lorsque son boîtier est en matière plastique, ce boîtier est intérieurement pourvu d'un pontet transversal incluant une portée centrale qui coopère, à la fois, avec la partie fixe de l'élément thermostatique pour la lier fixement au boîtier et avec l'étrier pour le lier fixement au boîtier.

Description

VANNE THERMOSTATIQUE A MANCHON

La présente invention concerne une vanne thermostatique pour un circuit de circulation de fluide, notamment de fluide de refroidissement pour un moteur thermique.

Les vannes pourvues d'un manchon de régulation commandé en déplacement par un élément thermostatique équipent typiquement des circuits de refroidissement associés à des moteurs thermiques de fortes cylindrées, notamment ceux utilisés dans les camions et certains véhicules automobiles, pour lesquels les débits de fluide de refroidissement nécessaires à leur fonctionnement sont plus élevés que ceux rencontrés pour des moteurs thermiques de cylindrées plus faibles, pour lesquels les vannes thermostatiques utilisées sont à clapets.

En effet, l'utilisation d'un manchon permet généralement de disposer d'un obturateur dit équilibré, c'est-à-dire un obturateur pour lequel la différence des pressions régnant de part et d'autre de la paroi du manchon est sensiblement nulle suivant la direction de déplacement du manchon par l'élément thermostatique, cette direction correspondant en pratique à la direction axiale du manchon. A l'inverse, dans une vanne thermostatique à clapet, ce dernier s'étend généralement dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du clapet par l'élément thermostatique, de sorte que la différence de pression régnant de part et d'autre du clapet suivant cette direction atteint de fortes valeurs, notamment lorsque la circulation de fluide est interrompue par le clapet. L'énergie nécessaire pour décoller un tel clapet de son siège s'avère alors souvent importante, et ce d'autant plus lorsque le débit de fluide à réguler est important et vient dans le sens de fermeture du clapet.

Les vannes à manchon intègrent un ressort comprimé qui est suffisamment puissant pour, à la fois, ramener le manchon à la position qu'il occupait avant son entraînement par une partie mobile de l'élément thermostatique et rappeler cette partie mobile vers une partie fixe de l'élément thermostatique, liée fixement au boîtier de la vanne. Les extrémités opposées de ce ressort peuvent être agencées en appui respectivement contre un pontet transversal du boîtier de vanne et contre une pièce de reprise d'effort, liée en mouvement au manchon, comme proposé dans US-A-4 022 377. WO-A-201 1/1 10783, sur lequel est basé le préambule de la revendication 1 , propose quant à lui que la poussée produite par ce ressort soit supportée par un étrier rigide, généralement métallique, qui est lié fixement au boîtier, par exemple par clipsage à l'intérieur de la paroi principale tubulaire du boîtier : in fine, le boîtier reprend donc les efforts opposés respectivement nécessaire à la fixation de la position de l'étrier et nécessaire à la fixation de la position de l'élément thermostatique. Ce boîtier est ainsi soumis à de fortes contraintes mécaniques alors que, notamment pour des raisons économiques et pratiques, il est largement souhaité de réaliser ce boîtier en matière plastique. La tenue mécanique de la vanne s'en trouve limitée.

Le but de la présente invention est de proposer une vanne thermostatique à manchon, dont la tenue mécanique est améliorée, même lorsque le boîtier de cette vanne est en matière plastique.

A cet effet, l'invention a pour objet une vanne thermostatique pour un circuit de circulation de fluide, telle que définie à la revendication 1 .

Une des idées à la base de l'invention est de ne pas fixer l'étrier à la paroi principale tubulaire du boîtier, dans laquelle circule le fluide à réguler par le manchon, mais de chercher à ce que l'étrier reprenne la poussée du ressort et la transmette au boîtier au plus près de la partie de ce dernier avec laquelle la partie fixe de l'élément thermostatique coopère. Ainsi, selon l'invention, la partie fixe de l'élément thermostatique et l'étrier coopèrent chacun, aux fins de leur fixation respective au boîtier de la vanne, avec une même portée centrale d'un pontet qui s'étend en travers de la paroi tubulaire du boîtier et qui est lié fixement à cette paroi tubulaire, typiquement en étant venu de matière avec cette paroi tubulaire dans le cas où le boîtier est en matière plastique. Ainsi, les contraintes mécaniques générées en service par l'élément thermostatique et le ressort comprimé sont essentiellement, voire quasi exclusivement appliquées à la portée centrale de ce pontet, étant remarqué que, avantageusement, ces contraintes consistent en des sollicitations de compression d'au moins une partie de cette portée centrale, qui peuvent donc être encaissées sans endommagement de la matière plastique constituant cette portée centrale. En particulier, même dans le cas où le boîtier est constitué de matière plastique, les bras du pontet, reliant sa portée centrale à la paroi principale tubulaire du boîtier, ne sont soumis qu'à des efforts limités, voire faibles, ce qui permet de les dimensionner au plus petit et ainsi de ne pas limiter significativement le débit maximal de la vanne conforme à l'invention.

Des caractéristiques additionnelles avantageuses de la vanne conforme à l'invention sont spécifiées aux revendications dépendantes.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

- la figure 1 est une perspective, en quart de coupe longitudinale mais sans que les tranches des pièces coupées ne soient hachurées pour des raisons de visibilité, d'une vanne thermostatique selon l'invention, le manchon de cette vanne étant montré dans une position fermée ;

- la figure 2 est une coupe longitudinale de la vanne de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe longitudinale de la vanne de la figure 1 , le plan de coupe de la figure 3 étant identique à celui de la figure 2 mais observé en sens opposé, la figure 3 montrant le manchon dans une position ouverte ;

- la figure 4 est une vue en élévation selon la flèche IV de la figure 3 ;

- les figures 5, 6 et 7 sont des coupes respectivement selon les lignes V-V, VI-VI et

VII-VII de la figure 3 ; et

- la figure 8 est une vue similaire à la figure 2, montrant la vanne en cours d'assemblage.

Sur les figures 1 à 8 est représentée une vanne 1 adaptée pour réguler la circulation d'un fluide. La vanne 1 est par exemple utilisée dans un circuit de refroidissement d'un moteur thermique d'un véhicule.

La vanne 1 comprend un boîtier 10 réalisé notamment en une matière plastique. Ce boîtier 10 inclut une paroi principale tubulaire 1 1 , qui est centrée sur un axe X-X et qui, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, est à base sensiblement circulaire, centrée sur l'axe X-X. A ses extrémités axiales opposées, la paroi 1 1 délimite respectivement des orifices ouverts 12 et 13, entre lesquels circule le fluide à réguler par la vanne 1 , étant remarqué que la paroi 1 1 est pleine sur toute sa périphérie. En pratique, le fluide à réguler peut circuler de l'orifice 12 vers l'orifice 13, ou inversement, selon le montage de la vanne 1 .

Par commodité, la suite de la description est orientée en considérant que l'axe X-X s'étend suivant la verticale et que l'orifice 12 est dirigé vers le bas, tandis que l'orifice 13 est dirigé vers le haut.

La vanne 1 comporte également un manchon 20 qui, par définition, présente une forme globale tubulaire, cette forme tubulaire étant sensiblement centrée sur l'axe X-X. Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, le manchon 20 est disposé à l'extérieur du boîtier 10, plus précisément du côté supérieur de la paroi tubulaire 1 1 . Le manchon 20 comporte un corps principal cylindrique 21 , centré sur l'axe X-X et à base circulaire, dont la paroi est pleine sur toute sa périphérie. A son extrémité axiale inférieure, c'est-à-dire celle tournée vers la paroi tubulaire 1 1 du boîtier 10, le corps 21 est pourvu d'un rebord périphérique externe 22 conçu pour coopérer avec l'orifice supérieur 13 de manière à réguler entre eux un écoulement de fluide : plus précisément, ce rebord 22 est conçu pour, lorsque le manchon est dans sa position fermée par rapport au boîtier 10, montrée sur les figures 1 et 2, s'appuyer axialement de manière étanche contre le pourtour de l'orifice 13, c'est-à-dire contre la surface d'extrémité supérieure de la paroi 1 1 , de manière à empêcher le fluide de s'écouler entre le rebord 22 et le pourtour de l'orifice 13. Autrement dit, le pourtour de l'orifice 13 forme un siège d'appui axial du rebord 22, ce siège étant fixe par rapport au boîtier 10. Avantageusement, dans le mode de réalisation considéré sur les figures, l'extrémité supérieure de la paroi tubulaire 1 1 est extérieurement pourvue d'une garniture d'étanchéité périphérique 14, contre laquelle s'appuie axialement la partie extérieure du rebord périphérique 22, de manière à étancher l'appui de ce rebord contre le pourtour de l'orifice 13.

Lorsque le manchon est dans la position ouverte par rapport au boîtier 10, montrée sur la figure 3, le rebord 22 est axialement distant du pourtour de l'orifice 13, de sorte que du fluide est libre de s'écouler, suivant une direction globalement radiale à l'axe X-X, entre le rebord 22 et la surface d'extrémité supérieure de la paroi 1 1 , ce qui revient à dire que l'orifice 13 se trouve alors en communication fluidique radiale avec l'extérieur du manchon 20 et de la paroi 1 1.

Pour commander en déplacement le manchon 20, notamment entre ses positions fermée et ouverte décrites ci-dessus, la vanne 1 comprend un élément thermostatique 30. De manière connue en soi, l'élément thermostatique 30 comprend une coupelle supérieure 31 , qui est sensiblement centrée sur l'axe X-X et qui contient une matière thermodilatable, non représentée sur les figures, telle qu'une cire. L'élément thermostatique 30 comprend également un piston inférieur 32, qui est centré sur l'axe X-X et qui est déplaçable par rapport à la coupelle 31 suivant un mouvement de translation sensiblement selon l'axe X-X. Le piston 32 est ainsi déplaçable sous l'effet de la dilatation de la matière thermodilatable contenue dans la coupelle 32, le piston se déployant à l'extérieur de la coupelle lorsque cette matière est échauffée. Lorsque la matière thermodilatable se refroidit, le piston 32 s'escamote à l'intérieur de la coupelle 31 sous l'effet de la poussée de décompression d'un ressort comprimé 40.

Avantageusement, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, une résistance électrique chauffante, non représentée sur les figures, est agencée à l'intérieur du piston 32, réalisé alors sous forme d'un tube thermoconducteur, de manière que cette résistance puisse, lorsqu'elle est alimentée en électricité, chauffer la matière thermodilatable contenue dans la coupelle 31 . Ce chauffage électrique de la matière thermodilatable complète réchauffement provenant de la coupelle 31 réalisée en une matière thermoconductrice, cette coupelle étant elle-même échauffée par le fluide dans lequel baigne la coupelle 31 . En pratique, selon les cas, ces deux sources d'échauffement participent dans des proportions similaires ou, au contraire, l'une est négligeable par rapport à l'autre, sans que celui soit limitatif de la présente invention. D'ailleurs, à titre de variante non représentée, la résistance électrique précitée peut être absente, la coupelle 31 n'étant alors sollicitée thermiquement que par le fluide dans lequel elle baigne. En revenant à la description du mode de réalisation considéré sur les figures, on note que l'extrémité inférieure du piston 32, c'est-à-dire son extrémité émergeant de la coupelle 31 , est solidaire d'une tête 33 qui coopère avec le boîtier 10 aux fins de fixation du piston 32 par rapport à ce boîtier. Plus précisément, cette tête 33, dont l'intérieur n'est pas détaillé sur les figures dans la mesure où les éléments de cet agencement intérieur ne sont pas limitatifs de la présente invention, est reçue dans un logement complémentaire 16A délimité par la portée centrale 16 d'un pontet transversal 15 dont est pourvue intérieurement la paroi tubulaire 1 1 du boîtier 10.

Ainsi, comme bien visible sur les figures 1 à 4, le pontet 15 est agencé fixement à l'intérieur de la paroi tubulaire 1 1 et relie les unes aux autres des portions distinctes de la face intérieure de cette paroi 1 1 , en s'étendant en saillie de ces portions en direction de l'axe X-X. Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, le pontet 15 inclut ainsi trois bras distincts 17.1 , 17.2 et 17.3, qui sont répartis de manière sensiblement régulière autour de l'axe X-X et qui s'étendent chacun depuis la face intérieure de la paroi 1 1 , en étant venus de matière avec cette paroi, jusqu'à rejoindre la portée centrale 16, également venue de matière avec ces bras. Comme bien visible sur la figure 1 et 6, la portée centrale 16 présente une forme globalement tubulaire, qui est centrée sur l'axe X-X et qui délimite intérieurement le logement 16A de réception de la tête 33 du piston 32, ce logement 16A étant ouvert vers le haut tandis qu'il est fermé vers le bas par une paroi de fond pleine 16B, comme bien visible sur les figures 2, 3 et 5.

On notera que, dans le mode de réalisation considéré sur les figures, les bras 17.1 à 17.3 ne sont pas identiques les uns aux autres : plus précisément, comme bien visible sur les figures 4 à 6, les bras 17.1 et 17.2 sont sensiblement identiques l'un à l'autre, hormis pour ce qui concerne leur positionnement angulaire autour de l'axe X-X, tandis que le bras 17.3 est prévu avec une section transversale strictement plus grande que celle des bras 17.1 et 17.2. Cela tient au fait que, ici, le bras 17.3 est avantageusement utilisé pour contenir des conducteurs électriques, non visibles sur les figures, qui relient l'intérieur du logement 16A à une embase, non visible sur les figures et dont est pourvu extérieurement le boîtier 10, pour y brancher une source d'alimentation électrique extérieure. On comprend que ces conducteurs électriques permettent d'alimenter, depuis la source électrique précitée, la résistance électrique contenue à l'intérieur du piston 32, moyennant le raccordement électrique entre les bornes de cette résistance et les conducteurs électriques précités, par l'intermédiaire d'éléments d'agencement intérieur de la tête 33, non détaillés sur les figures, comme indiqué plus haut. En pratique, les conducteurs électriques précités sont noyés dans la matière plastique constituant le bras 17.3. Pour des raisons qui apparaîtront plus loin, la liaison mécanique entre le pontet 15 du boîtier 10 et le piston 32 de l'élément thermostatique 30, plus précisément entre la portée centrale 16 de ce pontet et la tête 33 de ce piston, est réalisée au moins par l'appui axial fixe, vers le bas, de la tête 33 contre la paroi de fond 16B de la portée 16, cette tête 33 étant avantageusement immobilisée transversalement à l'axe X-X à l'intérieur du logement 16A par ajustement dé formes. L'appui fixe du piston 32 contre le pontet 15 peut ne pas être bloqué vers le haut par une coopération entre ce piston et ce pontet. En alternative, par exemple en prévoyant un montage légèrement en force ou bien un clipsage de la tête 33 à l'intérieur du logement 16A, il est possible de retenir le piston 32 axialement vers le haut par rapport au pontet 15.

Au vu de ce qui précède, on comprend que, en service, les mouvements relatifs entre la coupelle 31 et le piston 32 de l'élément thermostatique 30 consistent en des déplacements de cette coupelle par rapport au boîtier 10 lié fixement au piston 32. Aussi, pour commander en déplacement le manchon 20 suivant l'axe X-X, ce manchon est lié cinématiquement à la coupelle 31 . Une première approche envisageable, non illustrée par le mode de réalisation considéré sur les figures, consiste à prévoir une liaison mécanique fixe entre le manchon 20 et la coupelle 31 .

Une alternative, considérée ici, prévoit d'interposer entre eux un ressort de surcourse 50, qui présente une raideur strictement supérieure à celle du ressort de compression 40 et qui n'est sollicité que lorsque, une fois que le manchon 20 a été axialement écarté de l'orifice supérieur 13 du boîtier 10 sous l'action d'entraînement de la coupelle 31 , tout entraînement supplémentaire du manchon vers le haut est rendu impossible, typiquement en raison de la butée axiale vers le haut de ce manchon contre un obstacle fixe. Ainsi, de manière plus détaillée dans le cadre du mode de réalisation considéré ici, le corps 21 du manchon 20 est, à son extrémité supérieure, pourvu d'un rebord périphérique interne 23 depuis lequel des bras 24 appartenant au manchon 20 s'étendent rigidement en direction de l'axe X-X. A leur extrémité libre, ces bras 24 sont reliés fixement les uns aux autres par une couronne annulaire 25 appartenant au manchon et sensiblement coaxiale au corps 21 . La spire d'extrémité supérieure du ressort de surcourse 50 est appuyée axialement vers le haut contre la face inférieure de cette couronne 25, tandis que la spire d'extrémité inférieure du ressort de surcourse 50 est appuyée axialement vers le bas contre un rebord périphérique externe d'une chemise 51 , qui ceinture extérieurement la coupelle 31 , en étant liée fixement à cette coupelle, et autour de laquelle la couronne 25 est montée à libre coulissement selon l'axe X-X, avec limitation de ce coulissement vers le haut par mise en butée axiale vers le haut de la couronne 25 contre un circlips ou similaire, fixé sur la surface extérieure de la chemise 51 . Bien entendu, on comprend que la description détaillée qui précède, concernant le système de surcourse incluant le ressort 50 et la chemise 51 , n'est qu'un exemple illustratif, non limitatif de la présente invention, dans le sens où d'autres ensembles de surcourse, fonctionnellement similaires mais structurellement différents, sont envisageables.

En tenant compte de ce qui précède, on comprend que, lorsque la coupelle 31 de l'élément thermostatique 30 est entraînée en translation vers le haut selon l'axe X-X par rapport au piston 32 sous l'effet de la dilatation de la matière thermodilatable que contient cette coupelle, ce mouvement de translation vers le haut est transmis à la couronne 25 et, par là, à tout le manchon 20 par le ressort de surcourse 50 qui, tant que le manchon 20 n'est pas empêché de suivre ce mouvement de translation, demeure dans un état de compression sensiblement inchangé : la vanne 1 passe alors de la configuration montrée à la figure 2 à la configuration montrée à la figure 3. Afin d'entraîner le manchon 20 suivant un mouvement de translation inverse lorsque la matière thermodilatable se contracte, la spire d'extrémité inférieure 41 du ressort comprimé 40 s'appuie axialement vers le bas contre la face supérieure de la couronne 25 du manchon 20 de sorte que, sous l'action d'une poussée de décompression du ressort 40, ce dernier est à même de rappeler, à la fois, le manchon 20 vers l'orifice supérieur 13 du boîtier 10 et la coupelle 31 vers le piston 32. La mise en compression du ressort 40 lors de l'éloignement du manchon 20 par rapport au boîtier 10, puis la libération de sa poussée de décompression pour ramener ce manchon, reposent sur le fait que la spire d'extrémité supérieure 42 du ressort 40 est retenue axialement vers le haut par rapport au boîtier 10, et ce par l'intermédiaire d'un étrier de reprise d'effort 60.

Cet étrier 60 est réalisé en métal ou, plus généralement, en un matériau à même de supporter sans déformation significative les contraintes de travail produites par le ressort 40. Cet étrier 60 comprend des bras distincts 61 , qui sont répartis de manière sensiblement régulière autour de l'axe X-X et qui, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, sont au nombre de deux, en étant individuellement identiques l'un à l'autre. Chaque bras 61 inclut une partie courante allongée 62 qui, lorsque l'étrier 60 est en service, c'est-à-dire qu'il est assemblé aux autres composants de la vanne 1 dans une configuration de service de cette vanne, comme sur les figures 1 à 7, s'étend en longueur de manière sensiblement parallèle à l'axe X-X, comme bien visible sur les figures 2 et 3. Avantageusement, la partie courante 62 de chaque bras 61 présente des pliures de renfort, visant notamment à renforcer la tenue à la flexion de cette partie courante.

Vers le haut, la partie courante 62 de chaque bras 61 se prolonge par une partie d'extrémité supérieure 63 de ce bras, au niveau de laquelle le ressort 40 est lié fixement : dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, cette partie d'extrémité supérieure 63 présente avantageusement une forme de crochet dont l'évidement est dirigé vers le bas et reçoit la spire d'extrémité supérieure 42 du ressort 40, cette spire 42 s'appuyant axialement vers le haut contre le fond de l'évidement de cette forme de crochet.

Vers le bas, la partie courante 62 de chaque bras 61 se prolonge par une partie d'extrémité inférieure 64 de ce bras, cette partie d'extrémité inférieure 64 étant adaptée pour coopérer mécaniquement avec la portée centrale 16 du pontet 15 aux fins de la fixation de l'étrier 60 au boîtier 10. Pour ce faire, dans le mode de réalisation considéré sur les figures, les deux parties d'extrémité inférieure 64 sont solidaires l'une de l'autre par une douille 65 appartenant à l'étrier 60 et courant tout autour de l'axe X-X, chaque partie d 'extrém ité 64 constituant u ne portion péri phériq ue de cette dou i lle 65. Avantageusement, les bras 61 et la douille 65 sont venus de matière, l'étrier 60 étant réalisé sous forme d'une pièce monobloc métallique. Comme bien visible sur les figures 1 à 5, cette douille 65 comprend une collerette tubulaire 66, centrée sur l'axe X-X et relativement peu étendue suivant la direction de cet axe, ainsi qu'une paroi de fond 67, prévue ici annulaire, qui ferme l'extrémité inférieure de la collerette 66 : la douille 65 reçoit fixement la portée centrale 16 du pontet 15, le contour transversal extérieur de cette portée 16 étant sensiblement ajusté sur le contour intérieur de la collerette 66 de la douille 65, tandis que la face inférieure de la paroi de fond 1 6B de la portée 1 6 s'appuie axialement vers le bas contre la paroi de fond 67 de la douille 65. Ainsi, l'étrier 60 est, par sa douille 65, fixé sur la portée centrale 16 du pontet 15, dans le sens où les efforts axiaux dirigés vers le haut, appliqués par le ressort comprimé 40 sur les parties d'extrémité supérieure 63 des bras 61 de l'étrier 60, sont repris et transmis par ces bras 61 à la douille 65 qui, elle-même, les reprend et les transmet à la portée centrale 16, plus précisément de manière principale, voire exclusive à la paroi de fond 16B de cette portée centrale 16. A titre d'option, la liaison entre la douille 65 de l'étrier 60 et la portée centrale 1 6 du pontet 1 5 peut être renforcée pou r, notamment, immobiliser ces dern iers axialement l'un par rapport à l'autre dans les deux sens opposés, par exemple par clipsage.

En pratique, chacune des deux parties d'extrémité inférieure 64 des bras 61 est située, suivant une direction périphérique à l'axe X-X, entre deux des bras 17.1 , 17.2 et 17.3 du pontet 15, comme bien visible sur la figure 4, pour éviter toute interférence entre eux. Avantageusement, le positionnement angulaire relatif, autour de l'axe X-X, entre la portée centrale 16 du pontet 15 et l'étrier 60, est indexé fixement. Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, la paroi de fond 16B de la portée 16 présente à cet effet une saillie vers le bas 16C, non centrée sur l'axe X-X, qui, par complémentarité de formes, coopère avec une encoche 67A délimitée par la paroi de fond 67 de la douille 65. D'autres formes de réalisation sont envisageables pour ces éléments d'indexage angulaire 16C et 67A.

En service, lorsque le ressort comprimé 40 travaille, les contraintes qu'il applique à l'étrier 60 sont repris par ce dernier et transmis à la portée centrale 16 du pontet 15, comme expliqué plus haut. Ainsi, la portée centrale 16 du pontet 15 encaisse les contraintes respectives de fixation de l'étrier 60 au boîtier 10 et de fixation du piston 32 à ce boîtier. Autrement dit, la poussée produite par le ressort comprimé 40 est reprise, via l'étrier 60, au plus près de l'appui du piston 32 : en particulier, la paroi de fond 16B se retrouve soumise en compression entre l'appui axial vers le bas du piston 32 et l'appui axial vers le haut de l'étrier 60, l'essentiel, voire la quasi-totalité des efforts liés à la fixation au boîtier 10 du piston 32 et de l'étrier 60 étant ainsi concentré sur les faces axialement opposées de cette paroi de fond 16B. En pratique, cette paroi de fond 16B et, plus généralement, la portée centrale 16 du pontet 15 supporte sans endommagement de telles contraintes quand bien même leurs valeurs sont élevées, car, par nature, la matière plastique constituant cette paroi de fond 16B présente un haut niveau de résistance en compression. De plus, en concentrant ainsi les efforts de fixation au boîtier 10 sur la portée centrale 16, le reste du pontet 15, en particulier les bras 17.1 , 17.2 et 17.3 ne sont soumis qu'à des efforts limités lors du travail de l'élément thermostatique 30 et du travail du ressort comprimé 40.

Concernant l'aspect évoqué en tout dernier, juste ci-dessus, on notera que, suivant un mode de réalisation avantageux, le ressort 40 est assemblé aux autres composants de la vanne 1 dans un état comprimé, c'est-à-dire avec une longueur axiale strictement inférieure à celle que ce ressort occupe au repos : de cette façon, le ressort 40 produit en permanence une poussée de décompression selon l'axe X-X, ce qui tend, à la fois, à maintenir l'étrier 60 en appui pressant vers le haut contre la portée centrale 16 du pontet 15 et à maintenir le piston 32 en appui pressant vers le bas contre cette même portée 16. On comprend qu'il n'est alors pas nécessaire de solidariser fixement à demeure l'étrier et le piston au pontet. En outre, en prévoyant que le ressort 40 soit ainsi assemblé en compression alors que la vanne 1 est dans la configuration de fonctionnement des figures 1 et 2, c'est-à-dire lorsque le manchon 3 ferme le pourtour de l'orifice supérieur 13 du boîtier 10, le ressort 40 applique sa poussée de décompression sur le manchon 20 de manière à le maintenir plaqué sous charge contre le pourtour de l'orifice supérieur 13, ce qui renforce l'étanchéité de l'appui du manchon contre ce pourtour. Par ailleurs, dans le mode de réalisation considéré sur les figures, le corps 21 du manchon 20 n'est pas fermé au niveau de son extrémité axiale supérieure. Au contraire, du fluide peut s'écouler axialement entre l'intérieur et l'extérieur du manchon 20, au travers de l'extrémité supérieure de son corps 21 : ce fluide s'écoule alors, suivant une direction périphérique à l'axe X-X, entre les bras 24. Ainsi, on comprend que la vanne 1 considérée sur les figures est préférentiellement destinée à réguler du fluide entre trois voies, à savoir entre une voie entrante et deux voies sortantes ou bien entre deux voies entrantes et une voie sortante, une première de ces trois voies étant en communication fluidique axiale avec l'orifice inférieur 12, la deuxième de ces trois voies étant en communication fluidique axiale avec l'extrémité supérieure du corps 21 du manchon 20, et la troisième voie étant en communication fluidique radiale, avec interposition du corps 21 du manchon 20, avec l'orifice supérieur 13 du boîtier 10. Dans ce contexte, on notera que, dans le mode de réalisation considéré sur les figures, la coupelle 31 de l'élément thermostatique 30 s'étend axialement vers le haut au-delà de l'extrémité supérieure du corps 21 du manchon 20, au moins lorsque ce manchon est dans sa configuration fermée des figures 1 et 2. De même, le ressort comprimé 40 s'étend axialement vers le haut au- delà de l'extrémité supérieure du corps 21 du manchon 20, au moins lorsque ce manchon est dans la configuration de fermeture des figures 1 et 2 : en particulier, la spire d'extrémité supérieure 42 du ressort 40 est située à un niveau axial situé au-dessus de l'extrémité supérieure du corps 21 du manchon 20, au moins lorsque ce manchon est dans sa configuration fermée, comme bien visible sur la figure 2, de sorte que les bras 61 s'étendent vers le haut au-delà de cette extrémité du corps 21 du manchon 20. Pour ce faire, comme bien visible sur la figure 7, chacun des bras 61 passe, suivant une direction périphérique à l'axe X-X, entre deux des bras 24 du manchon 20.

La figure 8 illustre une disposition optionnelle avantageuse de l'étrier 60, facilitant l'assemblage de la vanne 1 , à savoir que, au niveau de sa partie d"extrémité inférieure 64, chaque bras 61 est lié à la douille 65 de façon déformable entre sa position de service, montrée sur les figures 1 à 7, et une position d'assemblage, montrée sur la figure 8. Pour passer entre ces deux positions, chaque bras 61 est déplacé par rapport à la douille 65 par basculement autour d'un axe géométrique Z61 s'étendant au niveau de la partie d'extrémité inférieure 64 suivant une direction sensiblement orthoradiale à l'axe X- X, comme indiqué sur les figures 2 et 8. Ainsi, dans sa position d'assemblage montrée à la figure 8, chaque bras 61 est incliné par rapport à l'axe X-X, en s'éloignant de cet axe vers le haut, si bien que la distance radiale entre la partie d'extrémité supérieure 63 du bras et l'axe X-X est strictement supérieure au rayon de la spire d'extrémité supérieure 42 du ressort 40 : dans cette position, les parties d'extrémité supérieure 63 des bras 61 sont chacune suffisamment distantes de l'axe X-X pour permettre, sans interférence, l'introduction axiale vers le bas d'au moins le ressort 40, ainsi que, le cas échéant, du ressort de surcourse 50 et de la chemise 51 , ainsi que, potentiellement, de la coupelle 31 et du piston de l'élément thermostatique 30. Une fois que la spire d'extrémité inférieure 41 du ressort 40 est appuyée contre la couronne 25 du manchon 20, le mouvement d'introduction vers le bas est poursuivi, de manière à comprimer le ressort 40, jusqu'à ce que sa spire d'extrémité supérieure 42 soit axialement disposée au-dessous du niveau axial des parties d'extrémité supérieure 63 des bras 61 . Tout en maintenant le ressort 40 dans cet état comprimé, les bras 61 sont alors basculés vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de l'axe X-X, autour de leur axe de basculement Z61 : les parties d'extrémité supérieure 63 des bras 61 sont ainsi chacune approchées de l'axe X-X, jusqu'à ce que ces parties d'extrémité supérieure soient disposées axialement à l'aplomb de la spire d'extrémité supérieure 42, les bras 61 s'étendant alors de manière sensiblement parallèle à l'axe X-X. Le ressort 40 est alors libéré et se décomprime partiellement, jusqu'à ce que sa spire d'extrémité supérieure 42 vienne s'appuyer vers le haut contre les parties d'extrémité supérieure 63 des bras 61 .

En pratique, l'étrier 60 est fabriqué, notamment par emboutissage, dans une configuration initiale dans laquelle ces bras 61 peuvent être soit dans leur position d'assemblage de la figure 8, soit dans leur position de service des figures 1 à 7, soit dans une position intermédiaire entre les deux positions précitées, étant entendu que, au cours de l'assemblage de la vanne 1 , un outillage ad hoc permet, selon les cas, d'écarter et/ou de rapprocher de l'axe X-X les parties d'extrémité supérieures 63 des bras 61 , par basculement de ces derniers autour des axes respectifs Z61 .

A titre de variante non représentée, l'agencement fonctionnel des parties d'extrémité supérieure 63 et inférieure 64 de chaque bras 61 peut être inversé vis-à-vis de la portée centrale 16 du pontet 15 et de la spire 42 du ressort 40 : dans ce cas, la partie d'extrémité inférieure de chaque bras est libre, tout en étant à même de coopérer avec la portée centrale 16 à des fins de fixation de l'étrier 60 au boîtier 10, tandis que les parties d'extrémité supérieure respectives des bras sont solidaires par une partie correspondante de l'étrier 60, telle que la douille 65 pour les partie d'extrémité inférieure 64 dans le mode de réalisation représenté sur les figures, de manière à, à la fois, coopérer avec la spire 42 du ressort 40, à des fins de reprise de la poussée produite par le ressort comprimé 40, et lier le bras à cette partie correspondante de l'étrier de façon déformable entre une position de service et une position d'assemblage, respectivement similaires à celle décrite en regard des figures 1 à 7 et celle décrite en regard de la figure 8. Enfin, divers aménagements et variantes à la vanne 1 décrite jusqu'ici sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples :

- la géométrie du boîtier 10 peut être modifiée par rapport à celle envisagée sur les figures, notamment pour s'adapter à l'environnement d'implantation de la vanne 1 ;

- la forme et le nombre des bras 17.1 à 17.3 et/ou des bras 24 et/ou des bras 61 ne sont pas limités à ceux représentés sur les figures ; et/ou

- à titre de variante non représentée, le manchon 20 peut être totalement fermé à l'extrémité supérieure de son corps 21 , la vanne 1 étant alors préférentiellement destinée à réguler l'écoulement entre seulement deux voies de fluide, à savoir une voie entrante et une voie sortante ; bien évidemment dans ce cas, à la différence du mode de réalisation représenté sur les figures, il est préférable qu'aucun des composants de la vanne traverse axialement la paroi fermant l'extrémité supérieure du corps 21 du manchon 20, par exemple moyennant un dimensionnement axial adéquat de ce corps 21 .

Claims

REVENDICATIONS

1 .- Vanne thermostatique (1 ) pour un circuit de circulation de fluide, notamment de fluide de refroidissement pour un moteur thermique, comportant :

- un boîtier (10), notamment en matière plastique, à travers lequel un fluide circule,

- un manchon (20) de régulation de la circulation du fluide à travers le boîtier, ce manchon étant sensiblement centré sur un axe (X-X) selon lequel le manchon est mobile par rapport au boîtier entre une position de fermeture, dans laquelle le manchon coupe un écoulement de fluide, et une position d'ouverture, dans laquelle cet écoulement de fluide est autorisé,

- un élément thermostatique (30), contenant une matière thermodilatable et comprenant une partie fixe (32), qui est liée fixement au boîtier (10), et une partie mobile (31 ), qui est déplaçable, suivant l'axe (X-X), par rapport à la partie fixe sous l'effet d'une dilatation de la matière thermodilatable et qui est liée cinématiquement au manchon (20) de manière à commander le déplacement du manchon entre ses positions de fermeture et d'ouverture,

- un ressort de compression (40) pour rappeler les parties fixe (32) et mobile (31 ) de l'élément thermostatique (30) l'une vers l'autre, et

- un étrier (60) d'appui du ressort (40) qui, en service, est lié fixement au boîtier (10) et supporte la poussée de décompression produite par le ressort,

caractérisée en ce que le boîtier (10) est intérieurement pourvu d'un pontet transversal (15) incluant une portée centrale (16) qui coopère, à la fois, avec la partie fixe (32) de l'élément thermostatique (30) pour la lier fixement au boîtier et avec l'étrier (60) pour le lier fixement au boîtier.

2.- Vanne suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que la portée centrale (16) du pontet (15) est au moins partiellement interposée axialement entre l'étrier (60) et la partie fixe (32) de l'élément thermostatique (30).

3. - Vanne suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la portée centrale (16) du pontet (15) inclut une paroi (16B) contre les faces axialement opposées de laquelle s'appuient, respectivement, l'étrier (60) sous l'effet de la poussée produite par le ressort (40) et la partie fixe (32) de l'élément thermostatique (30) sous l'effet de la dilatation de la matière thermodilatable.

4. - Vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étrier (60) inclut des bras (61 ) répartis autour de l'axe (X-X), chaque bras présentant deux parties d'extrémité (63, 64), qui sont opposées l'une à l'autre suivant la direction longitudinale du bras et qui, en service, coopèrent respectivement avec la portée centrale (16) du pontet (15) à des fins de fixation au boîtier (10) et avec une extrémité (42) du ressort (40) à des fins de reprise de la poussée produite par ce ressort.

5. - Vanne suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'une première (63) des deux parties d'extrémité (63, 64) de chaque bras (61 ) est libre vis-à-vis du reste de l'étrier (10), tandis que les secondes parties d'extrémité (64) des bras (61 ) sont solidaires les unes des autres par une partie correspondante (65) de l'étrier (60),

et en ce que, à sa seconde partie d'extrémité (64), chaque bras (61 ) est lié à ladite partie correspondante (65) de l'étrier (60) de façon déformable entre une position de service, dans laquelle la première partie d'extrémité (63) du bras est disposée à l'aplomb de l'extrémité (42) du ressort (40) suivant la direction de décompression du ressort, et une position d'assemblage, dans laquelle la première partie d'extrémité est écartée, en s'éloignant de l'axe (X-X), de la place qu'elle occupe lorsque le bras est dans sa position de service.

6. - Vanne suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les bras (61 ) et ladite partie correspondante (65) de l'étrier (60) sont venues de matière.

7. - Vanne suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'étrier (60) est réalisé sous forme d'une pièce monobloc métallique.

8. - Vanne suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que chaque bras (61 ) est déplaçable entre ses positions d'assemblage et de service par basculement autour d'un axe (Z61 ) sensiblement orthoradial à l'axe (X-X).

9. - Vanne suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que, dans leur position de service, les bras (61 ) s'étendent de manière sensiblement parallèle à l'axe (-X-X).

10. - Vanne suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que la première partie d'extrémité (63) de chaque bras (61 ) présente une forme de crochet dont l'évidement est adapté pour recevoir une spire d'extrémité (42) du ressort (40), qui s'appuie contre le fond de cet évidement sous l'effet de la poussée produite par le ressort.

1 1 . - Vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étrier (60) est pourvu d'un élément (67A) d'indexage angulaire autour de l'axe

(X-X), adapté pour coopérer, notamment par complémentarité de formes, avec un élément associé (16C) dont est pourvue la portée centrale (16) du pontet (15).