WO2017216471A1 - Dispositif anti-rotation pour une vanne et vanne de circulation de fluide le comprenant - Google Patents

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

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WO2017216471A1
WO2017216471A1 PCT/FR2017/051518 FR2017051518W WO2017216471A1 WO 2017216471 A1 WO2017216471 A1 WO 2017216471A1 FR 2017051518 W FR2017051518 W FR 2017051518W WO 2017216471 A1 WO2017216471 A1 WO 2017216471A1
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WO
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axis
intermediate piece
cover
rotation device
along
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/051518
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Inventor
Mickael BESNARD
Julien Leveque
Thomas Collet
Original Assignee
Valeo Systemes De Controle Moteur
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    • F16K31/508—Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means the actuating element being rotatable, non-rising, and driving a non-rotatable axially-sliding element
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    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/204—Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft

Definitions

  • the invention relates to an anti-rotation device, in particular intended to be integrated in a valve for a motor vehicle engine, and a fluid circulation valve comprising such an anti-rotation device.
  • the field of the present invention is that of the equipment for the power supply of the engine, especially the exhaust gas recirculation valves which participate in the operation of the combustion engines.
  • fluid circulation valves for example for exhaust gas recirculation, comprising a body having a conduit for the passage of fluid, a shutter, for example a valve, a shutter control shaft extending longitudinally along an axis, and free in translation along the longitudinal axis, and a drive member in translation of said control shaft.
  • the translation of the valve to adjust the flow rate of fluid flowing in the conduit, the shutter forms a fluidic control member.
  • the shutter is movably mounted between two extreme positions and is driven between the two extreme positions by a drive motor via the drive member.
  • the drive member converts the rotational movement of the drive motor into translation motion, and then transmits this translational movement to the shutter control shaft.
  • the transformation of the rotational movement into translational movement can be done by a system of the screw / nut type, the rotation of the nut allowing the translation of the rod of the screw.
  • the valve may comprise an anti-rotation system generating a force, unilateral or bilateral, on the output shaft.
  • a unilateral anti-rotation system which carries out the force recovery on one side of the axis of the shaft, puts mechanical stress on the control shaft and consequently on the guidance of the shaft. control. The level of friction in the mechanism is thus increased, as well as wear.
  • a unilateral anti-rotation system has the effect of introducing an axial play at the control shaft of the shutter, which results in a degradation of the seal at the valve.
  • a bilateral anti-rotation system where the recovery of effort is made on either side of the axis of the shaft, reduces the forces applied to the shaft.
  • a guide precise anti-rotation device is required. Because of the dispersions existing on the dimensions of the various mass-produced parts, the system may in certain cases have no operating clearance and be hyperstatic.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks by proposing an anti-rotation device, in particular intended to be integrated in a valve for a motor vehicle engine, to guide the translation of the shutter control shaft and to control the axial play present at the control shaft, without introducing a problem of hyper-droop in the device.
  • the subject of the invention is an anti-rotation device, in particular for a fluid circulation valve, comprising:
  • the receiving groove and the bar are shaped so that the rod is locked in rotation about the first axis relative to the intermediate piece, movable in translation along a second axis relative to the intermediate piece and movable in translation according to the first axis with respect to the intermediate piece.
  • such an anti-rotation device makes it possible to guide the translation of the rod with respect to the intermediate piece, while reducing the mechanical stresses applied to the assembly comprising the rod and the bar.
  • the mobility in translation of the assembly along the second axis relative to the intermediate part allows to remove the hyper-droop of the device. It is thus possible to provide a low operating clearance, allowing precise positioning, without the risk of interference between the parts, source of friction.
  • anti-rotation device allows to control the axial play present at the rod.
  • the anti-rotation device according to the invention may also include one or more of the following characteristics, considered individually or in any combination:
  • the rod is movable in translation along the first axis relative to the intermediate piece between a first position and a second position; and / or the intermediate piece is locked in rotation around the first axis; and or
  • the intermediate piece comprises at least one pad extending longitudinally along the second axis from a wall of the intermediate piece delimiting the receiving groove of the intermediate piece towards the bar so that the bar is slidably mounted on the at least one pad;
  • the receiving groove of the intermediate piece has a generally hollow parallelepipedal shape and two opposite walls of the intermediate piece delimiting the receiving groove respectively comprise at least one pad; and or
  • the at least two pads of the intermediate piece are placed asymmetrically on opposite walls of the intermediate piece relative to the second axis;
  • the receiving groove of the intermediate piece has a hollow parallelepipedal overall shape, and a wall of the intermediate piece defining the receiving groove comprises at least two pads; and or
  • the at least two pads of the intermediate piece are placed asymmetrically on the wall of the intermediate piece delimiting the receiving groove relative to a third axis;
  • the intermediate piece comprises four pads; and or
  • the or each pad has a generally parallelepipedal, or cylindrical, or conical, or conical-truncated, or pyramidal, or pyramidal-truncated, or semi-spherical shape; and or
  • the surface of the or each pad in contact with the bar is flat;
  • the surface of the or each pad in contact with the bar is curved; and / or the first axis, the second axis and the third axis are orthogonal, and / or the receiving groove of the intermediate piece has a generally hollow parallelepipedal shape, and two opposite walls of the intermediate piece delimiting the receiving groove respectively comprise an opening of generally polygonal or semi-spherical shape, substantially oblong; and / or the rod is fixed to the bar, in particular by welding or keying or clipping or press fitting; and or
  • the bar has a parallelepipedic general shape
  • the intermediate piece is made of plastic or metal material; and or
  • the bar is made of plastic or metal material; and / or the bar being made of plastic material, the bar is overmolded at one end of the rod; and or
  • the anti-rotation device comprises a hood comprising a reception zone, the intermediate piece being mounted in the receiving zone of the hood so that the intermediate piece is movable in translation along the third axis with respect to the bonnet and movable in translation along the first axis relative to the hood.
  • the anti-rotation device comprises a cover comprising a reception zone, the intermediate part being mounted in the receiving zone of the cover so that the intermediate part is movable in translation along the third axis with respect to the bonnet and locked in translation along the first axis relative to the hood.
  • the anti-rotation device according to the first or second embodiment of the invention may also include one or more of the following features, considered individually or in any combination:
  • the stiffness of the intermediate piece is strictly greater than the stiffness of the hood and the stiffness of the bar;
  • the cover comprises at least one slot extending longitudinally along the first axis and radially along the third axis from the receiving zone of the cover in a direction opposite to the intermediate piece
  • the intermediate piece comprises at least one rib extending longitudinally along the first axis and radially along the third axis from a wall of the intermediate piece delimiting the receiving groove of the intermediate piece towards the cover, the slot and the rib cooperating so as to allow a translation movement of the intermediate piece relative to at the hood along the third axis;
  • the receiving groove of the intermediate piece has a generally hollow parallelepipedal shape, and two opposite walls of the intermediate piece delimiting the receiving groove respectively comprise a rib, the cap comprises two slots cooperating respectively with a rib so as to allow a movement of translation of the intermediate piece relative to the cover along the third axis.
  • the anti-rotation device also comprises a cover comprising a reception area, in which the intermediate piece is received in the receiving zone of the cover so that the part intermediate is locked in translation along a third axis relative to the hood and locked in translation along the first axis relative to the hood, and wherein the stiffness of the intermediate piece is strictly greater than the stiffness of the hood and the stiffness of the bar .
  • the anti-rotation device according to the first, second or third embodiment of the invention may also include one or more of the following features, considered individually or in any of the possible combinations:
  • the cover comprises at least one slot extending longitudinally along the first axis and radially along the third axis from the receiving zone of the cover in a direction opposite to the intermediate piece
  • the intermediate piece comprises at least one rib extending longitudinally along the first axis and radially along the third axis from a wall of the intermediate piece delimiting the receiving groove of the intermediate piece towards the cover
  • the or each slot of the cover comprises a horizontal gadroon extending along the second axis from the slot the cover in the direction of the rib of the intermediate piece and being configured to cooperate with a rib of the intermediate piece so as to block the translation along the second axis of the intermediate piece relative to the cover
  • the or each rib of the intermediate piece comprises a horizontal gadroon extending along the second axis from the rib of the intermediate piece towards the slot of the cover and being configured to cooperate with a slot of the cover so as to block the translation according to the second axis of the intermediate piece relative to the hood;
  • the anti-rotation device also comprises at least one horizontal gadroon extending along the second axis fixed on a wall of the cover defining the at least one slot of the cover and configured to cooperate with a rib of the intermediate piece so as to block the translation along the second axis of the intermediate piece relative to the hood; and or
  • the anti-rotation device also comprises at least one horizontal gadroon extending along the second axis fixed on the at least one rib of the intermediate piece and configured to cooperate with a slot of the cover so as to block the translation along the second axis of the intermediate piece relative to the hood; and or the horizontal gadroon is fixed on the rib of the intermediate piece or on the receiving zone of the hood by welding; and or
  • the two ribs are symmetrical with respect to each other with respect to the second axis;
  • the two ribs are symmetrical to one another with respect to the first axis;
  • the hood comprising a vertical gadroon extending along the first axis from the hood towards the intermediate piece, the clearance between the vertical godron of the hood and the intermediate piece is less than 0.3 mm, preferably less than 0.2 mm; and or
  • the hood comprising a vertical gadroon extending along the first axis from the hood in the direction of the intermediate piece, the clearance between the vertical godron of the cover and the intermediate piece is substantially zero;
  • the intermediate piece comprises a vertical gadroon extending along the first axis from the intermediate piece towards the cover and being configured to cooperate with the cover when the rod reaches its first position; and / or the cover is made of plastic or metal material; and / or the plastic material comprises a low coefficient of friction material, especially PTFE; and or
  • the plastics material comprises at least 10% of its PTFE mass.
  • the invention also relates to a fluid circulation valve comprising: a valve body delimiting a fluid circulation duct,
  • a shutter movable in translation between an open position allowing the passage of fluid in the conduit and a closed position preventing the passage of fluid in the conduit
  • such a fluid circulation valve ensures sealing at the shutter.
  • the fluid circulation valve according to the invention may also comprise one or more of the following characteristics, considered individually or according to all the possible combinations:
  • the valve is a valve is the type of exhaust gas recirculation valve, including the high pressure type; and or the first position of the rod is the open position of the valve, and the second position of the rod is the closed position of the valve; and / or the shutter is a valve.
  • FIG. 1 is a sectional view of a fluid circulation valve according to the invention
  • FIGS. 2 and 3 are perspective views of an anti-rotation device according to embodiments of the invention.
  • Figure 4 is a sectional view of an anti-rotation device according to one embodiment of the invention.
  • the invention relates to a fluid circulation valve, in particular of exhaust gas recirculated between the exhaust circuit and the intake circuit of a thermal engine for a motor vehicle.
  • Figure 1 illustrates such a valve, here a valve valve 10 configured to adjust the flow of recirculated exhaust gas.
  • the valve is of the "high pressure" type, that is to say that the exhaust gases are recirculated between a point of the exhaust circuit located upstream of the turbine of a turbocharger, and a point of the intake circuit located downstream of the compressor.
  • a valve 10 of fluid circulation comprises a valve body 12 having a conduit 14 for the passage of fluid and a fluidic regulating member, for example a shutter 16, mounted movably between two positions.
  • the fluidic control member is driven between the two positions by a drive motor via a drive member.
  • the drive motor is for example a DC type electric motor.
  • the drive member converts the rotational movement of the drive motor into translational movement, through the nut 50 and the screw 52.
  • the rotation of the nut 50 causes the translation of the screw 52 and so the control shaft.
  • the shutter 16 is fixedly mounted on the control shaft, for example the rod 18 extending longitudinally along a first axis, noted (z) in Figure 1, free in translation along the axis (z). More specifically, the control shaft is moved, driving the valve, by the drive motor via the drive member.
  • the fluidic control member is a shutter 16 of the linear type, for example a valve.
  • One of the extreme positions corresponds to a position where the duct 14 of the valve 10 is completely open and allows the recirculated exhaust gas to pass through and the other end position corresponds to a position where the duct 14 of the valve 10 is totally closed thus blocking the passage of recirculated exhaust gas.
  • the shutter is movable in translation between an open position of the valve, said first position, allowing the passage of fluid in the conduit and a closed position of the valve, said second position, preventing the passage of fluid in the conduit 14.
  • the fluid circulation valve 10 may also comprise a position sensor for detecting the position of the fluidic control member 16.
  • a position sensor for detecting the position of the fluidic control member 16.
  • Position sensor is a linear position sensor.
  • the fluid circulation valve 10 comprises an anti-rotation device 20 for guiding the translational movement of the control shaft of the valve.
  • the anti-rotation device 20 comprises an intermediate piece 22, the rod 18 and a bar 24.
  • the intermediate piece 22 comprises a receiving groove 26.
  • the bar 24 is mounted in the receiving groove 26 of the intermediate piece 22.
  • the intermediate piece 22 surrounds the bar 24.
  • the rod 18 extends longitudinally along the axis (z) and is integral with the bar 24. In other words, a translational movement of the rod 18, in particular along the axis (z), causes a translational movement of the bar 24, and vice versa.
  • the rod 18 may be fixed to the bar 24, in particular by welding or keying or clipping or press fit. Fixing the rod 18 to the bar 24 can be performed prior to mounting the bar 24 in the receiving groove 26 of the intermediate piece 22, or can be made following the mounting of the bar 24 in said receiving groove 26.
  • the receiving groove 26 of the intermediate piece 22 has a generally hollow parallelepipedal shape extending longitudinally along a second axis, denoted (y) in Figure 2, substantially perpendicular to the axis (z).
  • the receiving groove 26 is delimited by walls 28, for example four side walls.
  • the bar 24 has a parallelepipedal general shape, extending longitudinally along the axis (y).
  • the receiving groove 26 and the bar 24 are shaped so that the rod 18 is locked in rotation about the axis (z) relative to the intermediate piece 22.
  • the rod 18, and therefore the bar 24 is movable in translation along the axis (y) in the receiving groove 26, relative to the intermediate piece 22.
  • the bar 24 and the rod 18 are movable in translation along the axis (z) in the receiving groove 26 of the intermediate piece 22.
  • the translations along the axes (y) and (z) of the assembly comprising the bar 24 and the rod 18 relative to the intermediate piece 22 are free, while a rotational movement about the axis (z) of the assembly relative to the intermediate piece 22 is blocked.
  • the bar 24 mounted in translation along the axis (z) in the receiving groove 26 of the intermediate piece 22 serves to guide the translation along the axis (z) of the rod 18 relative to the intermediate piece 22, and thus to guide the shutter 16 between its two extreme positions.
  • the rod 18 is movable in translation along the axis (z) with respect to the intermediate piece 22 between a first extreme position of opening of the valve, and a second extreme position of closure of the valve.
  • the translation movement of the assembly along the axis (y) with respect to the intermediate piece 22 makes it possible to reduce the mechanical stresses applied to the assembly without introducing hyper-droop into the anti-rotation device 20.
  • a wall 28 of the intermediate piece 22 delimiting the receiving groove of the intermediate piece 22 comprises an opening 30.
  • the opening 30 extends longitudinally along the axis (z).
  • the opening extends radially along the axis (x).
  • the opening may extend radially along the axis (y).
  • two opposite walls 28 of the intermediate piece 22 delimiting the receiving groove respectively comprise an opening 30.
  • the or each opening 30 may be of polygonal general shape, for example triangular, rectangular or trapezoidal, or of generally semispherical shape, or substantially oblong.
  • the opening 30 has a substantially oblong shape, and more specifically a general shape of "U".
  • the presence of an opening 30 on a wall 28 of the intermediate piece makes it possible to provide a degree of flexibility to the anti-rotation device 20.
  • This flexibility makes it possible to reduce the mechanical stresses applied during the shock that can occur when the valve reaches its fully open stop, or its closed position, with a non-zero docking speed.
  • a shock on the valve is transmitted to the entire driving device, including the gear drive mechanism by the electric motor, which can increase the wear of the gears or even damage.
  • the anti-rotation device may comprise a cover 32 comprising a reception zone 34, illustrated in particular in FIG.
  • the intermediate piece 22 is mounted in the receiving zone 34 of the cover 32 so that the intermediate piece 22 is movable in translation along a third axis, noted (x), substantially perpendicular to the axis (z), relative to the cover 32.
  • the intermediate piece 22 is movable in translation along the axis (z) relative to the cover 32.
  • the cover 32 surrounds the intermediate piece 22, and the translations along the axes (x) and (z) of the intermediate piece 22 relative to the cover 32 are free.
  • the intermediate piece 22 is mounted in the receiving zone 34 of the cover 32 so that the intermediate piece 22 is movable in translation along the axis (x) with respect to the cover 32 and is locked in translation along the axis (z) relative to the hood 32.
  • the translation movement of the intermediate piece 22 along the axis (x) with respect to the cover 32 makes it possible to reduce the mechanical stresses applied to the intermediate piece 22 and to eliminate the hyper-statism of the anti-rotation device 20.
  • the stiffness of the intermediate piece 22 is preferably strictly greater than the stiffness of the cover 32 and the stiffness of the bar 24.
  • the stiffness of the intermediate piece 22, the hood 32 and the bar 24 in a direction of charge application substantially perpendicular to the axis (z) takes into account the dimensioning of the anti-rotation device 20.
  • the cover 32 may comprise slots, two of which are in FIG. 4, extending longitudinally along the axis (z) and radially along the axis (x) from the receiving zone 34 of the cover 32 in one direction. opposed to the intermediate piece 22.
  • the intermediate piece 22 may comprise ribs 38, two in number in Figures 2 to 4, extending longitudinally along the axis (z) and radially along the axis (x) from a wall 28 of the intermediate piece 22 delimiting the receiving groove 26 of the intermediate part 22 in the direction of the cover 32.
  • each slot 36 of the cover 32 cooperates with a rib 38 of the intermediate piece 22 so as to allow a translational movement of the intermediate piece 22 relative to the cover 32 along the axis (x). In other words, a play is present between a rib 38 of the intermediate piece 22 and a slot 36 of the cover 32.
  • Two opposite walls 28 of the intermediate part 22 may comprise the ribs 38.
  • the two ribs 38 may be located on two opposite walls 28 of the intermediate piece 22 delimiting the receiving groove 26.
  • two ribs 38 may be symmetrical with respect to each other with respect to the axis (y) and / or with respect to the axis (z). More specifically, the ribs 38 can be arranged facing each other.
  • the intermediate piece 22 is mounted in the receiving zone 34 of the cover 32 so that the intermediate piece 22 is locked in translation along the axis (x) with respect to the cover 32 and is locked in translation along the axis (z) relative to the hood 32.
  • the intermediate part 22 may be welded, in particular by laser welding, to the cover 32 so as to block the translation of the intermediate part 22 relative to the cover 32 along the axes (x) and (z).
  • the intermediate piece 22 can also be fixed on the valve body 12.
  • the stiffness of the intermediate piece 22 is less than the stiffness of the cover 32 and the bar 24, which allows the intermediate piece to absorb shocks due to the opening and closing of the valve 10.
  • the stiffness of the intermediate piece 22 less than the stiffness of the cover 32 and the bar 24 can remove the hyper-statism of the anti-rotation device 20.
  • the (x), (y) and (z) axes are orthogonal.
  • the intermediate piece 22 can be locked in rotation around the axis (z) with respect to the cover 32.
  • the or each slot 36 of the cover 32 may comprise a horizontal godron 40, also called a protrusion of the cover 32, extending along the axis (y) from the slot 36 of the cover 32 towards the rib 38 of the intermediate piece 22.
  • the or each horizontal godron is configured to cooperate with a rib 38 of the intermediate piece 22 so as to block the translation along the axis (y) of the intermediate piece 22 relative to the cover 32.
  • the or each rib 38 of the intermediate piece 22 may comprise a horizontal gadroon extending along the axis (y) from the rib 38 of the intermediate piece 22 towards the slot 36 of the cover 32.
  • the presence of the or each horizontal gadget 40 makes it possible to mount and tighten the intermediate piece 22 on the cover 32, that is to say to assemble the intermediate piece 22 in a constrained manner to the cover 32.
  • the anti-rotation device 20 comprises a horizontal gadroon extending along the axis
  • the horizontal gadroon can be fixed on a wall 42 of the cover 32 delimiting the slot 36 of the cover 32.
  • the horizontal gadroon is configured to cooperate with a rib 38 of the intermediate piece 22 so as to block the translation along the axis (y) of the intermediate piece 22 relative to the cover 32.
  • the horizontal gadroon can be fixed on a rib 38 of the intermediate piece 22.
  • the horizontal gadroon is configured to cooperate with a slot 36 of the cover 32 so as to block the translation along the axis (y) of the intermediate piece 22 relative to at hood 32.
  • the horizontal gadroon can be fixed on the rib 38 of the intermediate piece 22, or on the slot of the cover (3) by welding, in particular by laser welding.
  • the cover 32 comprises a vertical godron 44 extending along the axis (z) in the direction of the intermediate piece 22.
  • the clearance between the vertical godron 44 of the cover 32 and the intermediate piece 22 is less than 0.3 mm, preferably less than 0.2 mm.
  • the clearance between the vertical godron 44 of the cover 32 and the intermediate piece 22 is substantially zero.
  • the vertical godron 44 comes into contact with the intermediate piece 22 without play.
  • the intermediate piece 22 may comprise a vertical gadroon extending the axis (z) in the direction of the cover 32.
  • the intermediate piece 22 may comprise pads, four in number in Figure 4, extending longitudinally along the axis (y) from a wall 28 of the intermediate piece 22 defining the receiving groove 26 of the intermediate piece 22. direction of the bar 24.
  • the bar 24 is mounted slippery on the pads, also called contact pads or support pads. In other words, the bar 24 is inserted by sliding in the receiving groove of the intermediate piece.
  • the intermediate piece 22 may comprise at least two pads 46a, 46b placed on opposite walls 28 of the intermediate piece 22. As illustrated in Figure 4, the pads 46a, 46b can be placed asymmetrically on the walls 28 of the piece intermediate 22 with respect to the axis (y).
  • the intermediate piece 22 may also comprise at least two pads 46b, 46c placed on the same wall 28 of the intermediate piece 22. As illustrated in FIG. 4, the pads 46b, 46c may be placed asymmetrically on a wall 28 of the intermediate piece 22 with respect to the axis (x).
  • the dissymmetry of the pads 46a, 46b, 46c makes it possible to absorb the shocks generated during the opening and closing of the valve, which are not equivalent in terms of the energy to be dissipated. This also limits the radial size of the device.
  • a pad may have a generally parallelepipedal, or cylindrical, or conical, or conical-truncated, or pyramidal, or pyramidal-truncated, or semi-spherical shape.
  • the surface of the or each pad in contact with the bar 24 may be flat or curved.
  • the cover 32, the intermediate piece 22 and the bar 24 are made of plastic or metal material.
  • the cover 32, the intermediate piece 22 and the bar 24 are made of materials for which deformation is reversible.
  • the rod 18 is made of metallic material.
  • the bar 24 may be made of plastic material, and more precisely overmolded at one end of the rod 18.
  • the plastic material comprises a low coefficient of friction material, especially polytetrafluoroethylene (PTFE), advantageously at least 10% of the mass of the plastic material being PTFE.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • an anti-rotation device element made of plastic material comprising PTFE has an improved flexibility with respect to an element of the device made of plastics material not comprising PTFE. This improved flexibility allows shock absorption generated during the opening and closing of the valve, and remove the hyper-droop in the anti-rotation device.
  • the intermediate piece 22 and the bar 24 may be made of plastic, the plastic material of the intermediate piece 22 or the bar 24 comprises PTFE.
  • the intermediate piece 22 and the bar 24 may be made of plastic material comprising PTFE.
  • the anti-rotation device according to the invention has been described in the context of a high-pressure type valve exhaust gas recirculation valve for a motor vehicle engine.
  • the invention is not limited to the embodiments described and illustrated, which have been given only as examples. On the contrary, other applications of the anti-rotation device according to the invention are also possible without departing from the scope of the invention.
  • the described anti-rotation device can be integrated into any linear displacement actuator, such as a turbocharger discharge valve actuator, or a variable geometry turbine actuator.
  • the anti-rotation device can be integrated in an actuator for controlling a shutter, such as a shutter for adjusting the flow of gas through a heat exchanger and the flow avoiding this heat exchanger.

Abstract

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

Description

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

Claims

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