WO2018197799A1 - Dispositif d'entrainement en rotation et vanne de circulation de fluide le comprenant - Google Patents

Dispositif d'entrainement en rotation et vanne de circulation de fluide le comprenant Download PDF

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WO2018197799A1
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WO
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ring gear
hub
torque
rotation
shaped
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PCT/FR2018/051021
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Mickael BESNARD
Sylvain FAVELIER
Sylvain Gautier
Original Assignee
Valeo Systemes De Controle Moteur
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    • F02D2009/0264—Arrangements; Control features; Details thereof in which movement is transmitted through a spring

Definitions

  • the subject of the invention is a device for driving in rotation, in particular intended to be integrated in a valve for a motor vehicle engine.
  • the invention also relates to a fluid circulation valve comprising such a rotary drive device.
  • the invention also relates to a method of assembling such a rotary drive 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 the recirculation of exhaust gas, comprising a body having a fluid passage conduit, a shutter, for example a valve, a shutter control shaft s' 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 of fluid flowing in the conduit it is said that 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 translational motion of the shutter drive shaft.
  • the fluid circulation valve also comprises a reduction system, comprising for example gears, arranged at the transmission shaft of the drive motor.
  • a reduction system comprising for example gears, arranged at the transmission shaft of the drive motor.
  • the present invention aims to remedy this drawback by proposing a rotation drive device, in particular intended to be integrated in a valve for a motor vehicle engine, for damping shocks generated during the opening and closing of the valve, while ensuring a correct relative positioning of the gears of the reduction system.
  • the subject of the invention is a device for driving in rotation, in particular intended to be integrated in a valve for a motor vehicle engine, the device comprises: a ring gear rotatable about an axis of rotation , a hub rotated by the ring gear, and a resilient member shaped to transmit a transmission torque between the ring gear and the hub when the transmission torque is less than a predetermined torque and shaped to transmit the transmission torque by elastically deforming when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • a rotary drive device allows damping of the shocks generated during the maximum opening and closing of the valve in which the rotary drive device is integrated.
  • the elastic element is shaped to transmit a transmission torque between the ring gear and the hub when the absolute value of the transmission torque is less than a predetermined torque and shaped to transmit the transmission torque by deforming elastically when the absolute value of the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • the drive device according to the invention makes it possible to absorb the overmoldings whose absolute value is greater than the predetermined torque.
  • the algebraic value of the torque can be positive, which corresponds to a first direction of rotation of the ring gear, or negative, which corresponds to the opposite direction of rotation of the ring gear. The impact damping effect is thus obtained for positive over-couples as well as for negative over-couples.
  • a rotation drive device ensures a correct relative positioning of the ring gear and the hub.
  • a rotational drive device makes it possible to avoid over-sizing of the ring gear and the hub within the rotary drive device, and thus a reduction in the dimensions of the circulation valve of the invention. fluid in which the rotary drive device is integrated.
  • such a rotary drive device makes it possible to take into account the dimensional dispersions between the parts of the assembly as well as the evolution over time of the dimensions, because of the wear or the differential thermal expansions.
  • the rotational drive device may also comprise one or more of the following characteristics, considered individually or in any combination possible: the elastic element comprises at least one wire element; and or
  • the elastic element comprises a single wire element
  • the predetermined pair is greater than or equal to 0.50 Nm, preferably greater than or equal to 0.70 Nm; and or
  • the elastic element is in a plane substantially orthogonal to the axis of rotation of the ring gear;
  • the elastic element comprises a plurality of wire elements, each wire element being included in a plane substantially orthogonal to the axis of rotation of the ring gear; and or the ring gear comprises a cavity centered on the axis of rotation, the hub is arranged in the cavity of the ring gear; and or
  • the cavity of the ring gear forms a through hole centered on the axis of rotation, the hub being arranged in the through hole of the ring gear;
  • the cavity of the ring gear is of substantially cylindrical shape, in particular with a circular base, and the hub is of substantially hollow cylindrical shape, in particular with a circular base;
  • the ring gear comprises at least one wall extending on an angular sector around the axis of rotation and longitudinally along the axis of rotation, and one end of the hub comprises at least one opening arranged around the axis of rotation on an angular sector devoid of wall of the ring gear; and or
  • the ring gear comprises a plurality of walls, each wall extending over an angular sector about the axis of rotation and longitudinally along the axis of rotation, and the hub comprises a plurality of openings, each opening being arranged on a angular sector around the axis of rotation between two consecutive walls of the ring gear; and or
  • an opening of the hub is delimited by two wall portions, each wall portion defining an opening of the hub comprises a holding notch extending from the wall portion in a direction opposite to the opening and shaped to maintain the element axially elastic with respect to the axis of rotation; and or
  • the ring gear comprises at least one wall extending on an angular sector around the axis of rotation and longitudinally along the axis of rotation, and one end of the hub comprises at least one opening arranged around the axis of rotation on an angular sector devoid of wall of the ring gear, wherein the elastic element comprises a first and a second section, and wherein when the transmission torque is less than the predetermined torque, the at least one wall of the ring gear and the at least one wall delimiting the at least one opening of the hub are shaped to cooperate with the first and second sections of the elastic element, and when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque, the at least one wall of the ring gear is shaped to cooperate with the first section of the elastic element and the at least one wall delimiting the at least one opening of the hub is shaped to cooperate with the second section of the elastic element; and or
  • the elastic element comprises a prestressing portion between two walls delimiting the at least one opening of the hub, and a first wall of the ring gear is shaped to elastically deform the prestressed portion when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque according to a first direction of rotation; and or
  • the elastic element comprises a prestressing portion between two walls delimiting the at least one opening of the hub, and a second wall of the ring gear is shaped to elastically deform the prestressed portion when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque according to a second direction of rotation opposite the first direction of rotation; and or
  • the elastic element comprises a prestressing portion between two walls delimiting the at least one opening of the hub, and a first wall delimiting the at least one opening of the hub is shaped to elastically deform the preloaded portion when the transmission torque is greater than or equal to predetermined torque according to a first direction of rotation; and or
  • the elastic element comprises a prestressed portion between two walls delimiting the at least one opening of the hub, and a second wall delimiting the at least one opening of the hub is shaped to elastically deform the preloaded portion when the transmission torque is greater than or equal to predetermined torque in a second direction of rotation opposite the first direction of rotation; and or
  • the elastic element has a general U shape; and or the elastic element has a generally symmetrical shape with respect to a plane containing the axis of rotation; and or
  • the or each elastic element comprises at least one curved section and / or straight sections;
  • the hub comprises a cavity
  • the elastic member comprises first and second generally U-shaped portions, each portion comprising first and second ends, and a third generally curved portion including first and second ends, and wherein each end of the third portion is connected to the first end of the first and second portions, the second end of the first and second portions being free; and or
  • the third portion is of a general shape complementary to the shape of the cavity of the hub.
  • the elastic member comprises a fourth portion of generally curved shape comprising first and second ends, each end of the fourth portion is connected to the second end of the first and second portions; and or
  • the fourth portion is of a general shape complementary to the shape of the cavity of the hub.
  • the elastic element comprises a first substantially fixed portion during a relative movement between the ring gear and the hub, and a second portion shaped to deform elastically when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque; and / or the at least one wall delimiting the at least one opening of the hub is shaped to cooperate with the second portion of the elastic element, the first portion of the elastic element comprises a first and a second section, the at least one wall of the ring gear is shaped to cooperate with the second section of the first portion of the elastic member, and when the transmission torque is less than the predetermined torque, the at least one wall of the ring gear and the at least one wall defining the at least one opening of the hub are shaped to cooperate with the first section of the first portion of the elastic member, and when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque, the at least one wall of the ring gear is shaped to cooperate with the first section of the first portion of the elastic member; and or
  • the first portion is generally U-shaped having first and second ends, and the second portion includes first and second ends, the first end of the first portion being connected to the first end of the second portion, the second ends first and second portions being free; and or
  • the first portion of the elastic member comprises at least one curved section and / or straight sections
  • the second portion of the elastic member comprises at least one curved section and / or straight sections;
  • the ring gear comprises at least one positioning pin of substantially complementary shape to the shape of a portion of the elastic element extending longitudinally along the axis of rotation and forming a stop for the elastic element when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined pair; and or
  • the at least one locating pin of the ring gear has a generally curved shape
  • the ring gear comprises a plurality of positioning pins, each positioning pin being of substantially complementary shape to the shape of a portion of the elastic element extending longitudinally along the axis of rotation and forming a stop for the element elastic when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque; and / or the or each locating pin of the ring gear is arranged around the axis of rotation on an angular sector devoid of wall of the ring gear; and or
  • the ring gear comprises conical teeth;
  • the ring gear comprises straight teeth; and or the ring gear is made of plastic or metal material; and / or the elastic element is made of metallic material; and or
  • the elastic element comprises a wire element having a circular cross section
  • the hub is made of plastic material or metal material, for example steel; and or
  • an electric motor comprising a transmission shaft extending transversely, in particular perpendicular to the axis of rotation, the electric motor being configured to rotate the ring gear around the axis of rotation;
  • the predetermined torque is the maximum transmission torque of the electric motor, said nominal transmission torque between the ring gear and the hub;
  • the electric motor is of the DC type; and or
  • the electric motor is of the brushless type; and or
  • the electric motor is a stepper motor.
  • the invention also relates to a fluid circulation valve comprising:
  • valve body delimiting a fluid circulation duct
  • a shutter movable between an open position allowing the passage of fluid in the conduit and a closed position preventing the passage of fluid in the conduit
  • a rotational driving device wherein the shutter is fixed to the hub of the rotational driving device so that the hub is configured to actuate the shutter.
  • a fluid circulation valve according to the invention makes it possible to limit the shocks generated during the opening as well as during the closure of the valve, the deformation and the friction between the elements making it possible to dissipate the impact energy.
  • the torque applied to the teeth during an impact is thus limited.
  • the shock at the opening is the shock occurring when an element rigidly connected to the shutter comes into contact with an abutment defining its maximum open position.
  • the closing shock is the shock that occurs when the shutter reaches its closed position.
  • a fluid circulation valve according to the invention has reduced dimensions compared to the fluid circulation valves according to the prior art.
  • such a fluid circulation valve makes it possible to take into account the wear of the parts of the rotary drive device, in particular by allowing the dispersion between the ring gear and the hub to be absorbed.
  • the shutter is a valve movable in translation between the open position and the closed position along the axis of rotation of the hub, the shutter being fixed to the hub of the rotational driving device so that the hub is configured to allow translation drive of the shutter.
  • the fluid circulation valve according to the first embodiment of the invention comprises a drive member, configured to convert the rotational movement of the rotary drive into a translation movement of the shutter.
  • the shock upon closing the valve corresponds to the shock occurring when the valve comes into contact with its seat.
  • the shutter is movable in rotation between the open position and the closed position, the shutter being connected to the hub of the drive device. rotation so that the hub is configured to allow rotation of the shutter.
  • the shutter may be a shutter.
  • the fluid circulation valve according to the first and second embodiments of the invention is of the exhaust gas recirculation valve type, in particular of the high pressure type.
  • the invention also relates to a method for assembling a rotary drive device comprising:
  • the hub comprising at least one opening delimited by a first and a second wall portion, each wall portion comprising at least one orifice extending from the wall portion in a direction opposite to the opening
  • the step of assembling the method of assembling a rotary drive according to the invention comprises an insertion step, in which the elastic element is inserted into the orifice of the first wall portion and inserted into force in the orifice of the second wall portion.
  • FIG. 3 is a perspective view of a a rotation driving device according to the second embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a top view of the rotary drive device of FIG. 3
  • FIGS. 5 and 6 are top views of FIG. a rotation drive device according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 7 is a side view of a rotary drive device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 1 illustrates such a fluid circulation valve 10, here a valve valve configured to regulate the flow of recirculated exhaust gas at the inlet of an engine.
  • the fluid circulation valve may be of the exhaust gas recirculation valve type.
  • the valve is of the "high pressure" type, that is, the exhaust gas is recirculated between a point of the exhaust circuit located upstream of the turbine of a turbocharger, and a point of the engine intake circuit located downstream of the compressor.
  • the fluid circulation valve 10 comprises a valve body 12 having a conduit 14 for passing the fluid and a fluidic regulating member, for example a shutter 16, mounted to move between two extreme positions.
  • a fluidic regulating member for example a shutter 16
  • the shutter In the case of a valve gate, the shutter is movable in translation between the two extreme positions. In the case of a shutter valve, the shutter can be rotatable between the two extreme positions.
  • One of the extreme positions of the fluidic control member corresponds to a position where the conduit 14 of the valve 10 is completely open and allows the exhaust gas to pass through, and the other end position of the fluidic control member. corresponds to a position where the conduit 14 of the valve 10 is completely closed thus blocking the passage of gases.
  • the shutter 16 is movable 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 fluidic control member is driven between the two positions by a drive motor 18.
  • the drive motor 18 is for example a DC type electric motor.
  • the electric motor may be of the brushless type, or a stepper type motor.
  • the electric motor comprises a transmission shaft 20 having a rotational movement about an axis of rotation noted (y) in FIG.
  • the shutter 16 is mounted on a control shaft 22 extending longitudinally along an axis noted (z) in Figure 1, the axis (z) being substantially orthogonal to the axis (y).
  • the shutter 16 may be of rotary type, for example a flap free to rotate about the axis (z).
  • the shutter 16 may be of linear type, for example a free valve in translation along the axis (z). More specifically, in the case of the valve gate, the control shaft 22 is moved in translation, driving the shutter 16, by the electric motor via a drive member 24.
  • the drive member 24 is configured to convert a rotational movement into a translational movement of the control shaft 22.
  • the fluid circulation valve 10 may also include a position sensor for detecting the position of the fluidic control member.
  • a position sensor for detecting the position of the fluidic control member.
  • the position sensor is a linear position sensor
  • the position sensor is a sensor. angular position.
  • the fluid circulation valve 10 comprises a rotary drive device 30.
  • Embodiments of a rotation driving device 30 according to the invention are shown in FIGS. 2 to 6.
  • the rotational driving device 30 comprises a ring gear 32 and a hub 34.
  • the ring gear 32 is rotatable about an axis of rotation, denoted by A in FIGS. 2 to 6.
  • the ring gear 32 may be made of plastic material or metal material.
  • the ring gear 32 may comprise a cavity 36 centered on the axis of rotation A.
  • the cavity 36 of the ring gear 32 may be of substantially cylindrical shape, in particular with a circular base.
  • the cavity 36 of the ring gear 32 may have a substantially circular general shape, as shown in FIGS. 2 to 6 .
  • the cavity 36 of the ring gear 32 may form a through hole centered on the axis of rotation A, as shown in FIGS. 2 to 6.
  • the hub 34 may have a substantially annular general shape, as shown in Figures 2 to 6.
  • the hub 32 may be shaped substantially hollow cylindrical, in particular with a circular base.
  • the hub 32 may comprise a cavity centered on the axis of rotation A.
  • the cavity of the hub 34 may form a through hole centered on the axis of rotation A, as shown in Figures 2 to 6.
  • the hub 34 is rotated by the ring gear 32.
  • the hub 34 is arranged in the cavity of the ring gear 32.
  • the hub can be arranged in the through hole of the ring gear, when the cavity of the ring gear 32 forms a through hole.
  • the centering of the ring gear on the hub makes it possible to ensure the correct positioning of the toothing of the ring gear with respect to the axis of rotation of the electric motor.
  • the hub 34 may be made of plastic material or metal material, for example steel.
  • the rotational drive device 30 comprises an elastic element 38 shaped to transmit a transmission torque between the ring gear 32 and the hub 34 when the transmission torque is less than a predetermined torque and shaped to transmit the torque. of transmission by deforming elastically when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • the over-torque transmission corresponds to the difference between the transmission torque between the ring gear 32 and the hub 34 and the predetermined torque.
  • the elastic element 38 is shaped to transmit a transmission torque between the ring gear 32 and the hub 34 when the absolute value of the transmission torque is less than the predetermined torque and is shaped to transmit the transmission torque by deforming elastically when the absolute value of the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • the sign of the torque applied between the ring gear and the hub changes in the direction of rotation of the ring gear.
  • a positive torque corresponds to a first direction of rotation of the ring gear
  • a negative torque corresponds to the opposite direction of rotation.
  • the predetermined pair has a unique positive value.
  • the elastic element 38 when the transmission torque is negative, the elastic element 38 is shaped to transmit a transmission torque between the ring gear 32 and the hub 34 when the transmission torque is greater than the opposite of the predetermined torque and is shaped for transmitting the transmission torque by deforming elastically when the transmission torque is less than or equal to the opposite of the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • the elastic element 38 When the transmission torque is positive, the elastic element 38 is shaped to transmit a transmission torque between the ring gear 32 and the hub 34 when the transmission torque is less than the predetermined torque and is shaped to transmit the transmission torque. elastically deforming when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • a single elastic element makes it possible to damp the shocks for positive transmission torques as well as for negative transmission torques.
  • a single elastic element makes it possible to damp the shocks in the two directions of rotation of the ring gear.
  • the driving device is thus compact.
  • the number of elements to be assembled is thus limited, which facilitates the assembly of the valve.
  • Figures 2, 3 and 5 show rotational drives 30 when the transmission torque is less than a predetermined torque
  • Figures 4 and 6 show rotational drive devices 30 when the torque transmission is greater than or equal to the predetermined torque.
  • the elastic element 38 in Figures 4 and 6 is deformed so as to absorb the over-torque transmission.
  • the arrows shown in FIG. 4 represent the movement of the elastic element 38 during the elastic deformation of said elastic element 38 when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque.
  • the lines shown in dashed lines in FIG. 4 illustrate the rotation of the ring gear 32 with respect to the hub 34 when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque.
  • the elastic element 38 makes it possible to transmit the rotational movement of the ring gear 32 to the hub 34 when the transmission torque is less than a predetermined torque, and to transmit the rotational movement of the ring gear 32 to the hub 34 by deforming elastically when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque.
  • the rotational driving device may also comprise an electric motor comprising a transmission shaft extending transversely, in particular perpendicularly, to the axis of rotation A.
  • the electric motor is configured to rotate the ring gear 32 around the rotor. rotation axis A.
  • the predetermined torque may be the maximum transmission torque of the electric motor, said nominal transmission torque between the ring gear 32 and the hub 34.
  • the nominal transmission torque is the transmission torque between the toothed crown and the hub during normal operation of the valve, ie when the shutter makes a stroke between the extreme positions of opening and closing of the valve, without reaching these extreme positions.
  • the predetermined torque may be greater than or equal to 0.50 N.m, preferably greater than or equal to 0.70 N.m.
  • the elasticity introduced into the control kinematics makes it possible to limit the torque applied to the teeth in the event of impact on the shutter, which limits wear and the risk of damage to the teeth.
  • the elastic element 38 may be made of metallic material.
  • the rotary drive device makes it possible to ensure correct relative positioning of the ring gear and the hub.
  • the elasticity of the elastic element makes it possible to reduce the mechanical stresses applied to the ring gear and the hub during shocks generated by the opening or closing of the valve, and thus makes it possible to reduce the wear of the ring gear and hub.
  • the elastic member is arranged so as to elastically deform only from a certain torque, the predetermined torque, and so not to deform in normal use of the valve.
  • a pre-stressing force is applied to the elastic element. So, as long as the torque applied between the ring gear and the shutter is less than the torque corresponding to this pre-stress, there is no deformation of the elastic element. If the torque applied between the ring gear and the shutter exceeds the value corresponding to the pre-stress force, the elastic element is deformed elastically.
  • the ring gear 32 may comprise conical teeth or straight teeth.
  • a ring gear with conical teeth allows good control of the distance, which allows assembly of the drive device in rotation easier and the use of simpler and less expensive parts.
  • the elastic member 38 may comprise one or a plurality of wire elements.
  • a wire element is an elongated element having a length greater than the dimensions of its cross section, regardless of the shape of its cross section.
  • the cross section may have a circular, oblong, rectangular, square, or even flat shape.
  • the wire element can be straight, twisted or corrugated.
  • the elastic member 38 may comprise a wire element having a circular cross section.
  • the elastic element 38 may be in a plane substantially orthogonal to the axis of rotation A of the ring gear 32.
  • each wire element may be included in a plane substantially orthogonal to the axis of rotation A of the ring gear 32.
  • the elastic element 38 may have a generally symmetrical shape with respect to a plane containing the axis of rotation A.
  • the elastic member 38 may comprise one or a plurality of curved and / or straight sections.
  • the ring gear 32 may comprise one or a plurality of walls 40, each wall extending over an angular sector around the axis of rotation A and longitudinally along the axis of rotation A.
  • the ring gear 32 comprises two walls 40
  • One end of the hub 34 may comprise one or a plurality of openings 42, each opening being arranged around the axis of rotation A on an angular sector devoid of wall 40 of the ring gear 32.
  • each opening 42 of the means 34 can be arranged on an angular sector around the axis of rotation A between two consecutive walls 40 of the ring gear 32.
  • the hub 34 comprises two openings 42.
  • the ring gear comprises as many walls as the hub comprises openings.
  • an opening 42 of the hub 34 may be delimited by two wall portions 44.
  • Each wall portion 44 defining an opening 42 of the hub 34 may comprise a retaining notch 84 extending from the wall portion. 44 in a direction opposite to the opening 42.
  • a retaining notch 84 is shaped to axially maintain the elastic member 38 relative to the axis of rotation A.
  • the elastic element 38 comprises a first section 46 and a second section 48.
  • the elastic element may have a general shape of U, each branch of the form general of U forming a section.
  • the elastic element may comprise two curved portions forming the branches of the general shape of U or may comprise, as shown in FIG. 2, three rectilinear portions arranged so as to form a U, the two rectilinear portions connected by the third rectilinear portion. 50 forming the first and second sections 46, 48.
  • the elastic member 38 comprises a single wire element.
  • single wire element it is meant that the elastic element comprises two ends interconnected in continuity of material, or that the elastic element forms a single closed curve. In the latter case, the elastic element does not have a free end.
  • the ring gear 32 comprises a wall 40 and the hub 34 comprises an opening 42 defined by two wall portions 44.
  • the wall 40 of the ring gear 32 and a wall 44 defining the opening 42 of the hub 34 are shaped to cooperate with the first and second sections 46, 48 of the elastic element 38.
  • the wall of the ring gear is shaped to cooperate with the first section of the elastic element and a wall defining the opening of the hub is shaped to cooperate with the second section of the the elastic element.
  • the elastic element 38 comprises a prestressing portion between two walls 44 delimiting the at least one opening 42 of the hub 34, and a first wall 40 of the ring gear 32 is shaped to elastically deform the preloaded portion when the transmission torque is greater or equal to the predetermined torque in a first direction of rotation.
  • a first wall 44 delimiting the at least one opening 42 of the hub 34 is shaped to elastically deform the preloaded portion when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque in a first direction of rotation.
  • the prestressing portion of the elastic element 38 receives opposite forces from the first wall 40 of the ring gear 32 and the first wall 44 of the hub 34.
  • the applied preload allows transmission of the torque without elastic deformation of the elastic element disposed between the ring gear and the hub as the transmission torque is less than the predetermined torque.
  • the value of the predetermined torque from which elastic deformation exists can be selected by choosing the applied bias.
  • a second wall 40 of the ring gear 32 is shaped to elastically deform the preloaded portion when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque in a second direction of rotation
  • a second wall 44 defining the at least one opening 42 the hub 34 is shaped to elastically deform the preloaded portion when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque in a second direction of rotation.
  • the elastic element 38 is deformed someoit the direction of application of the transmission torque.
  • a single elastic element makes it possible to absorb shocks resulting both from the closure of the valve and from the maximum opening of the valve.
  • the rotary drive device may comprise two elastic elements as described in the first embodiment.
  • the ring gear comprises two walls and the hub comprises two openings defined by two wall portions.
  • a wall of the ring gear and a wall defining an opening of the hub are shaped to cooperate with the first and second sections of the wheel.
  • an elastic element and when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque, a wall of the ring gear is shaped to cooperate with the first section of the elastic element and a wall defining an opening of the hub is shaped to cooperate with the second section of an elastic element.
  • the elastic element 38 comprises a first portion 46 and a second portion 48 in the general shape of U.
  • Each portion 46, 48 comprises a first end, respectively denoted 52. and 54, and a second end respectively noted 56 and 58.
  • the elastic element 38 comprises a third portion 60 of generally curved shape including a first end 62 and a second end 64. Each end 62, 64 of the third portion 60 is connected to the first end 52, 54 of the first and second portions 46. 48.
  • the second end 56, 58, first and second portions 46, 48 is free. In other words, the second end 56, 58, first and second portions 46, 48 is not connected to another end portion.
  • the third portion 60 of the elastic element 38 may be of a general shape complementary to the shape of the cavity of the hub 34. In other words, the third portion 60 of the elastic element 38 may extend over an angular sector of the cavity hub.
  • the wall 40 of the ring gear and a wall 44 defining the opening 42 of the hub 34 are shaped to cooperate. with the first and second sections 46, 48 of the elastic member 38.
  • the wall 40 of the ring gear 32 is shaped to cooperate with the first section 46 of the elastic member 38 and a wall 44 defining the opening 42 of the hub 34 is shaped to cooperate with the second section 48 of the elastic element 38.
  • the first portion 46 and the second portion 48 are deformed when the torque to be transmitted is greater than the predetermined torque.
  • the forces are thus symmetrical with respect to the axis of rotation of the driving device.
  • the bending forces applied to the drive device that is to say the forces directed towards the axis of rotation, are thus limited. Only twisting forces are present.
  • the positioning of the toothing of the ring gear is thus accurately maintained, which limits the mechanical wear of the drive device, in particular at the teeth of the ring gear.
  • the deformation of the first portion 46 and the second portion 48 occurs both when applying an over-torque in a first sense of rotation than when applying an over-torque in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.
  • the two elastic portions 46 and 48 are part of a single piece. A single piece ensuring the kinematic connection between the ring gear and the hub thus protects the drive device against shocks occurring in each of the two directions of rotation.
  • the axial and radial dimensions of the drive device are not increased by the presence of the elastic element between the ring gear and the hub. Indeed, the elastic element is included within the volume defined by the ring gear, and inside the volume defined by the hub.
  • the drive device can thus be particularly compact while allowing a damping of the over-torque transmission in each of the two directions of rotation.
  • the elastic element described in the second embodiment may comprise a fourth portion of generally curved shape comprising a first end and a second end. Each end of the fourth portion is connected to the second end of the first and second portions.
  • the elastic element thus defines a closed curve.
  • the fourth portion of the elastic member may be of a general shape complementary to the shape of the cavity of the hub. In other words, the fourth portion of the elastic element may extend over an angular sector of the cavity of the hub.
  • the elastic member of the third embodiment has a similar operation to that of the second embodiment.
  • the elastic element forming a closed curve, the free length of the elastic portions 46 and 48 is reduced, which increases the stiffness of the elastic element.
  • the elastic element when it is symmetrical, it no longer has a mounting direction, which facilitates the assembly of the drive device.
  • the elastic element 38 comprises a first portion 66 and a second portion 68.
  • the first portion 66 is substantially fixed during a relative movement between the ring gear 32 and the hub 34.
  • the first portion of the elastic element may comprise a first section 70 and a second section 72.
  • the second portion 68 is shaped to deform elastically when the transmission torque is greater than or equal to predetermined torque.
  • the ring gear 32 comprises two walls 40 and the hub 34 comprises an opening 42 defined by two wall portions 44.
  • a wall 44 delimiting the opening 42 of the hub 34 may be shaped to cooperate with the second portion 68 of the elastic element 38.
  • a wall 40 of the ring gear 32 is shaped to cooperate with the second section 72 of the first portion 66 of the elastic member 38, as shown in Figures 5 and 6.
  • a wall 40 of the ring gear 32 and a wall 44 defining the opening 42 of the hub 34 are shaped to cooperate with the first section 70 of the first portion 66 of the elastic member 38.
  • a wall 40 of the ring gear 32 is shaped to cooperate with the first section 70 of the first portion 66 of the elastic element 38.
  • a deformation of the elastic element allows an angular offset of the hub about the axis of rotation, and therefore an angular offset of the opening of the hub about the axis of rotation.
  • the first portion 66 of the elastic member 38 may be generally U-shaped.
  • the first portion 66 of the elastic member 38 may comprise a first end 74 and a second end 76.
  • the second portion 68 of the elastic member 38 may comprise a first end 78 and a second end 80.
  • the first end 74 of the first portion 66 is connected to the first end 78 of the second portion 68.
  • the second ends 76, 80 of the first and second portions 66, 68 are free.
  • the first and second portions of the elastic member 38 may include one or a plurality of curved and / or straight sections.
  • the first portion 66 of the elastic member 38 comprises four straight sections and the second portion 68 of the elastic member 38 comprises three straight sections.
  • the ring gear 32 may comprise one or a plurality of positioning pins 82, in particular visible in FIGS. 3 and 4.
  • a positioning pin 82 may extend longitudinally along the axis of rotation A.
  • a positioning pin 82 may be of substantially complementary shape to the shape of a portion of the elastic element, for example a generally U-shaped portion.
  • a positioning pin 82 may have a generally curved shape.
  • a positioning pin 82 may form a stop for the elastic member 38 when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque.
  • a positioning pin 82 makes it possible to maintain the elastic element 38 radially, that is to say in a direction radial with respect to the axis of rotation A.
  • the toothed crown comprises as much ergot of positioning that the elastic member comprises portions of general U shape.
  • a positioning pin 82 may be arranged around the axis of rotation A on an angular sector devoid of wall 40 of the ring gear 32.
  • the positioning pin 82 is positioned at the opening 42 between the two ends of the wall 40, and when the ring gear 32 comprises at least two walls 40, a positioning pin 82 is positioned between two consecutive walls 40.
  • the invention also relates to a method of assembling a rotary drive device as described above.
  • Figure 8 illustrates a flowchart of the steps of the method of assembling a rotating drive.
  • the method comprises a supply step S 10 in which a ring gear, a hub and a resilient member of the rotary drive as previously described are provided.
  • the method comprises an insertion step S20 in which the hub is inserted into the ring gear cavity so that the hub is held in the ring gear.
  • the method comprises an assembly step S30 in which the ring gear, the hub and the elastic member are assembled so that the elastic member is shaped to transmit a transmission torque between the ring gear and the hub when the torque transmission is less than a predetermined torque and shaped to transmit the transmission torque by deforming elastically when the transmission torque is greater than or equal to the predetermined torque so as to absorb the transmission over-torque.
  • the assembly step S30 may comprise an insertion step S32 in which the elastic element is inserted into the orifice of the first wall portion and forcefully inserted into the orifice of the second wall portion.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'entrainement en rotation (30), notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, le dispositif comprend : - une couronne dentée (32) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (A), - un moyeu (34) entrainé en rotation par la couronne dentée (32), et - un élément élastique (38) conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée (32) et le moyeu (34) lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.

Description

DISPOSITIF D'ENTRAÎNEMENT EN ROTATION ET VANNE DE CIRCULATION DE FLUIDE
LE COMPRENANT
L'invention a pour objet un dispositif d'entraînement en rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile.
L'invention se rapporte également à une vanne de circulation de fluide comprenant un tel dispositif d'entraînement en rotation.
L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'un tel dispositif d'entraînement en 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.
Il est connu des vannes de circulation de fluide, par exemple pour la 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, on dit que 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 de l'arbre de commande de l'obturateur.
La vanne de circulation de fluide comprend également un système de réduction, comprenant par exemple des engrenages, disposé au niveau de l'arbre de transmission du moteur d'entraînement. Lorsque l'obturateur atteint l'une de ses deux positions extrêmes, encore appelées butées, l'arrêt brusque qui en résulte crée un choc sur les dentures des engrenages. Ces chocs peuvent accélérer l'usure des dentures voire les endommager.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif d'entraînement en rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, permettant d'amortir les chocs générés lors de l'ouverture et de la fermeture de la vanne, tout en assurant un positionnement relatif correct des engrenages du système de réduction.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'entraînement en rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, le dispositif comprend : une couronne dentée mobile en rotation autour d'un axe de rotation, un moyeu entraîné en rotation par la couronne dentée, et un élément élastique conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée et le moyeu lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission. Avantageusement, un dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention permet un amortissement des chocs générés lors de l'ouverture maximale et de la fermeture de la vanne dans laquelle le dispositif d'entraînement en rotation est intégré.
Plus précisément, l'élément élastique est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée et le moyeu lorsque la valeur absolue du couple de transmission est inférieure à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque la valeur absolue du couple de transmission est supérieure ou égale au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission. Autrement dit, le dispositif d'entraînement selon l'invention permet d'absorber les sur-couples dont la valeur absolue est supérieure au couple prédéterminé. La valeur algébrique du couple peut être positive, ce qui correspond à un premier sens de rotation de la couronne dentée, ou négative, ce qui correspond au sens de rotation contraire de la couronne dentée. L' effet d'amortissement des chocs est ainsi obtenu pour des sur-couples positifs ainsi que pour des sur-couples négatifs.
En outre, un dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention permet d'assurer un positionnement relatif correct de la couronne dentée et du moyeu.
De façon avantageuse, un dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention permet d'éviter un surdimensionnement de la couronne dentée et du moyeu au sein du dispositif d'entraînement en rotation, et ainsi une réduction des dimensions de la vanne de circulation de fluide dans laquelle le dispositif d'entraînement en rotation est intégré.
De plus, un tel dispositif d'entraînement en rotation permet de prendre en compte les dispersions dimensionnelles entre les pièces de l'assemblage ainsi que l'évolution dans le temps des dimensions, en raison de l'usure ou des dilatations thermiques différentielles.
Le dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles : l'élément élastique comprend au moins un élément filaire ; et/ou
l'élément élastique comprend un élément filaire unique ; et/ou
le couple prédéterminé est supérieur ou égal à 0,50 N.m, de préférence supérieur ou égal à 0,70 N.m ; et/ou
l'élément élastique est compris dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de rotation de la couronne dentée ; et/ou
l'élément élastique comprend une pluralité d'éléments filaires, chaque élément filaire étant compris dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de rotation de la couronne dentée ; et/ou la couronne dentée comprend une cavité centrée sur l'axe de rotation, le moyeu est agencé dans la cavité de la couronne dentée ; et/ou
la cavité de la couronne dentée forme un orifice traversant centré sur l'axe de rotation, le moyeu étant agencé dans l'orifice traversant de la couronne dentée ; et/ou
la cavité de la couronne dentée est de forme sensiblement cylindrique, notamment à base circulaire, et le moyeu est de forme sensiblement cylindrique creuse, notamment à base circulaire ; et/ou
la couronne dentée comprend au moins une paroi s 'étendant sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation et longitudinalement selon l'axe de rotation, et une extrémité du moyeu comprend au moins une ouverture agencée autour de l'axe de rotation sur un secteur angulaire dépourvu de paroi de la couronne dentée ; et/ou
la couronne dentée comprend une pluralité de parois, chaque paroi s' étendant sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation et longitudinalement selon l'axe de rotation, et le moyeu comprend une pluralité d'ouvertures, chaque ouverture étant agencée sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation entre deux parois consécutives de la couronne dentée ; et/ou
une ouverture du moyeu est délimitée par deux portions de parois, chaque portion de paroi délimitant une ouverture du moyeu comprend une échancrure de maintien s' étendant depuis la portion de paroi dans une direction opposée à l'ouverture et conformé pour maintenir axialement l'élément élastique par rapport à l'axe de rotation ; et/ou
la couronne dentée comprend au moins une paroi s 'étendant sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation et longitudinalement selon l'axe de rotation, et une extrémité du moyeu comprend au moins une ouverture agencée autour de l'axe de rotation sur un secteur angulaire dépourvu de paroi de la couronne dentée, dans lequel l'élément élastique comprend une première et une deuxième sections, et dans lequel lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, la au moins une paroi de la couronne dentée et la au moins une paroi délimitant la au moins une ouverture du moyeu sont conformées pour coopérer avec les première et deuxième sections de l'élément élastique, et lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, la au moins une paroi de la couronne dentée est conformée pour coopérer avec la première section de l'élément élastique et la au moins une paroi délimitant la au moins une ouverture du moyeu est conformée pour coopérer avec la deuxième section de l'élément élastique ; et/ou
l'élément élastique comprend une portion précontrainte entre deux parois délimitant la au moins une ouverture du moyeu, et une première paroi de la couronne dentée est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un premier sens de rotation; et/ou
l'élément élastique comprend une portion précontrainte entre deux parois délimitant la au moins une ouverture du moyeu, et une deuxième paroi de la couronne dentée est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation ; et/ou
l'élément élastique comprend une portion précontrainte entre deux parois délimitant la au moins une ouverture du moyeu, et une première paroi délimitant la au moins une ouverture du moyeu est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un premier sens de rotation ; et/ou
l'élément élastique comprend une portion précontrainte entre deux parois délimitant la au moins une ouverture du moyeu, et une deuxième paroi délimitant la au moins une ouverture du moyeu est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation ; et/ou
l'élément élastique a une forme générale de U ; et/ou l'élément élastique a une forme générale sensiblement symétrique par rapport à un plan contenant l'axe de rotation ; et/ou
le ou chaque élément élastique comprend au moins une section courbe et/ou des sections droites ; et/ou
le moyeu comprend une cavité, l'élément élastique comprend une première et une deuxième portions en forme générale de U, chaque portion comprenant une première et une deuxième extrémités, et une troisième portion de forme générale courbe comprenant une première et une deuxième extrémités, et dans lequel chaque extrémité de la troisième portion est reliée à la première extrémité des première et deuxième portions, la deuxième extrémité des première et deuxième portions étant libre ; et/ou
la troisième portion est de forme générale complémentaire à la forme de la cavité du moyeu ; et/ou
l'élément élastique comprend une quatrième portion de forme générale courbe comprenant une première et une deuxième extrémités, chaque extrémité de la quatrième portion est reliée à la deuxième extrémité des première et deuxième portions ; et/ou
la quatrième portion est de forme générale complémentaire à la forme de la cavité du moyeu ; et/ou
l'élément élastique comprend une première portion sensiblement fixe lors d'un mouvement relatif entre la couronne dentée et le moyeu, et une deuxième portion conformée pour se déformer élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé ; et/ou la au moins une paroi délimitant la au moins une ouverture du moyeu est conformée pour coopérer avec la deuxième portion de l'élément élastique, la première portion de l'élément élastique comprend une première et une deuxième sections, la au moins une paroi de la couronne dentée est conformée pour coopérer avec la deuxième section de la première portion de l'élément élastique, et lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, la au moins une paroi de la couronne dentée et la au moins une paroi délimitant la au moins une ouverture du moyeu sont conformées pour coopérer avec la première section de la première portion de l'élément élastique, et lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, la au moins une paroi de la couronne dentée est conformée pour coopérer avec la première section de la première portion de l'élément élastique ; et/ou
la première portion a une forme générale de U comprenant une première et une deuxième extrémités, et la deuxième portion comprenant une première et une deuxième extrémités, la première extrémité de la première portion étant reliée à la première extrémité de la deuxième portion, les deuxièmes extrémités des première et deuxième portions étant libres ; et/ou
la première portion de l'élément élastique comprend au moins une section courbe et/ou des sections droites, et la deuxième portion de l'élément élastique comprend au moins une section courbe et/ou des sections droites ; et/ou
la couronne dentée comprend au moins un ergot de positionnement de forme sensiblement complémentaire à la forme d'une portion de l'élément élastique s 'étendant longitudinalement selon l'axe de rotation et formant butée pour l'élément élastique lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé ; et/ou
le au moins un ergot de positionnement de la couronne dentée a une forme générale courbe ; et/ou
la couronne dentée comprend une pluralité d'ergots de positionnement, chaque ergot de positionnement étant de forme sensiblement complémentaire à la forme d'une portion de l'élément élastique s 'étendant longitudinalement selon l'axe de rotation et formant butée pour l'élément élastique lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé ; et/ou le ou chaque ergot de positionnement de la couronne dentée est agencé autour de l'axe de rotation sur un secteur angulaire dépourvu de paroi de la couronne dentée ; et/ou
la couronne dentée comprend des dentures coniques ; et/ou
la couronne dentée comprend des dentures droites ; et/ou la couronne dentée est réalisée en matériau plastique ou métallique ; et/ou l'élément élastique est réalisé en matériau métallique ; et/ou
l'élément élastique comprend un élément filaire présentant une section transversale circulaire ; et/ou
- le moyeu est réalisé en matériau plastique ou en matériau métallique, par exemple en acier ; et/ou
comprenant également un moteur électrique comprenant un arbre de transmission s 'étendant transversalement, notamment perpendiculairement, à l'axe de rotation, le moteur électrique étant configuré pour entraîner en rotation la couronne dentée autour de l'axe de rotation ; et/ou
le couple prédéterminé est le couple de transmission maximal du moteur électrique, dit couple de transmission nominal entre la couronne dentée et le moyeu ; et/ou
le moteur électrique est du type à courant continu ; et/ou
- le moteur électrique est du type sans balai ; et/ou
le moteur électrique est un moteur pas à pas.
L'invention a également pour objet une vanne de circulation de fluide comprenant :
- un corps de vanne délimitant un conduit de circulation de fluide,
un obturateur mobile 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, et
un dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention, dans lequel l'obturateur est fixé au moyeu du dispositif d'entraînement en rotation de sorte que le moyeu est configuré pour actionner l'obturateur.
Avantageusement, une vanne de circulation de fluide selon l'invention permet de limiter les chocs générés lors de l'ouverture ainsi que lors de la fermeture de la vanne, la déformation et les frottements entre les éléments permettant de dissiper l'énergie du choc. Le couple appliqué sur les dentures lors d'un choc est ainsi limité. Le choc à l'ouverture est le choc se produisant lorsque un élément rigidement lié à l'obturateur entre en contact avec une butée définissant sa position d'ouverture maximale. Le choc à la fermeture est le choc se produisant lorsque l'obturateur atteint sa position de fermeture. De façon avantageuse, une vanne de circulation de fluide selon l'invention présente des dimensions réduites par rapport aux vannes de circulation de fluide selon l'art antérieur.
De plus, une telle vanne de circulation de fluide permet une prise en compte de l'usure des pièces du dispositif d'entraînement en rotation, notamment en permettant l'absorption de la dispersion entre la couronne dentée et le moyeu.
Selon un premier mode de réalisation de la vanne de circulation de fluide selon l'invention, l'obturateur est une soupape mobile en translation entre la position d'ouverture et la position de fermeture selon l'axe de rotation du moyeu, l'obturateur étant fixé au moyeu du dispositif d'entraînement en rotation de sorte que le moyeu est configuré pour permettre l'entraînement en translation de l'obturateur.
La vanne de circulation de fluide selon le premier mode de réalisation de l'invention comprend un organe d'entraînement, configuré pour transformer le mouvement de rotation du dispositif d'entraînement en rotation en un mouvement de translation de l'obturateur.
Le choc à la fermeture de la vanne correspond au choc se produisant lorsque la soupape entre en contact avec son siège.
Selon un deuxième mode de réalisation de la vanne de circulation de fluide selon l'invention, l'obturateur est mobile en rotation entre la position d'ouverture et la position de fermeture, l'obturateur étant lié au moyeu du dispositif d'entraînement en rotation de sorte que le moyeu est configuré pour permettre l'entraînement en rotation de l'obturateur.
Dans la vanne de circulation de fluide selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, l'obturateur peut être un volet. La vanne de circulation de fluide selon les premiers et deuxième modes de réalisation de l'invention est du type vanne de recirculation des gaz d'échappement, notamment du type haute pression.
L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif d'entraînement en rotation comprenant :
une étape de fourniture, dans laquelle une couronne dentée, un moyeu et un élément élastique du dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention sont fournis,
- une étape d'insertion, dans laquelle le moyeu est inséré dans la cavité de la couronne dentée de sorte que le moyeu soit maintenu dans la couronne dentée, et
une étape d'assemblage, dans laquelle la couronne dentée, le moyeu et l'élément élastique sont assemblés de sorte que l'élément élastique est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée et le moyeu lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
Selon un mode de réalisation, le moyeu comprenant au moins une ouverture délimitée par une première et une deuxième portions de parois, chaque portion de paroi comprenant au moins un orifice s 'étendant depuis la portion de paroi dans une direction opposée à l'ouverture, l'étape d'assemblage du procédé d'assemblage d'un dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention comprend une étape d'insertion, dans laquelle l'élément élastique est inséré dans l'orifice de la première portion de paroi et inséré en force dans l'orifice de la deuxième portion de paroi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation donné à titre d'exemples non limitatifs et illustrés, accompagnée des figures ci-dessous : la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une vanne de circulation de fluide selon l'invention, la figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif d'entraînement en rotation selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif d'entraînement en rotation selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une vue de dessus du dispositif d'entraînement en rotation de la figure 3, les figures 5 et 6 sont des vues de dessus d'un dispositif d'entraînement en rotation selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 7 est une vue latérale d'un dispositif d'entraînement en rotation selon un mode de réalisation de l'invention, et la figure 8 est un organigramme des étapes du procédé d'assemblage d'un dispositif d'entraînement en rotation selon un mode de réalisation 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 pour un véhicule automobile. La figure 1 illustre une telle vanne 10 de circulation de fluide, ici une vanne à soupape configurée pour régler le débit de gaz d'échappement recirculés à l'admission d'un moteur.
La vanne de circulation de fluide peut être du type vanne de recirculation des gaz d'échappement. 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 du moteur situé en aval du compresseur.
La vanne 10 de circulation de fluide comprend 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 extrêmes. Dans le cas d'une vanne à soupape, l'obturateur est mobile en translation entre les deux positions extrêmes. Dans le cas d'une vanne à volet, l'obturateur peut être mobile en rotation entre les deux positions extrêmes.
Une des positions extrêmes de l'organe de régulation fluidique correspond à une position où le conduit 14 de la vanne 10 est totalement ouvert et permet de laisser passer les gaz d'échappement, et l'autre position extrême de l'organe de régulation fluidique correspond à une position où le conduit 14 de la vanne 10 est totalement fermé bloquant ainsi le passage des gaz. Autrement dit, l'obturateur 16 est mobile 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.
L'organe de régulation fluidique est entraîné entre les deux positions par un moteur d'entraînement 18.
Le moteur d'entraînement 18 est par exemple un moteur électrique de type à courant continu. Le moteur électrique peut être du type sans balai, ou un moteur du type pas à pas. Le moteur électrique comprend un arbre de transmission 20 ayant un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation noté (y) sur la figure 1.
L'obturateur 16 est monté sur un arbre de commande 22 s 'étendant longitudinalement selon un axe noté (z) sur la figure 1, l'axe (z) étant sensiblement orthogonal à l'axe (y). L'obturateur 16 peut être de type rotatif, par exemple un volet libre en rotation autour de l'axe (z). Comme représenté sur la figure 1, l'obturateur 16 peut être de type linéaire, par exemple une soupape libre en translation le long de l'axe (z). Plus précisément, dans le cas de la vanne à soupape, l'arbre de commande 22 est mis en mouvement de translation, entraînant l'obturateur 16, par le moteur électrique via un organe d'entraînement 24. L'organe d'entraînement 24 est configuré pour convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation de l'arbre de commande 22.
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. 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, et dans le cas d'une vanne à volet, le capteur de position est un capteur de position angulaire.
Afin de permettre un amortissement des chocs générés lors de l'ouverture et de la fermeture de la vanne, la vanne 10 de circulation de fluide comprend un dispositif d'entraînement en rotation 30.
Des modes de réalisation d'un dispositif d'entraînement en rotation 30 selon l'invention sont représentés sur les figures 2 à 6.
Le dispositif d'entraînement en rotation 30 comprend une couronne dentée 32 et un moyeu 34.
La couronne dentée 32 est mobile en rotation autour d'un axe de rotation, noté A sur les figures 2 à 6.
La couronne dentée 32 peut être réalisée en matériau plastique ou en matériau métallique. La couronne dentée 32 peut comprendre une cavité 36 centrée sur l'axe de rotation A. La cavité 36 de la couronne dentée 32 peut être de forme sensiblement cylindrique, notamment à base circulaire. Autrement dit, selon une section du dispositif d'entraînement en rotation 30 dans un plan orthogonal à l'axe de rotation A, la cavité 36 de la couronne dentée 32 peut avoir une forme générale sensiblement circulaire, comme représenté sur les figures 2 à 6.
La cavité 36 de la couronne dentée 32 peut former un orifice traversant centré sur l'axe de rotation A, comme représenté sur les figures 2 à 6. Autrement dit, selon une section du dispositif d'entraînement en rotation 30 dans un plan orthogonal à l'axe de rotation A, le moyeu 34 peut avoir une forme générale sensiblement annulaire, comme représenté sur les figures 2 à 6. Le moyeu 32 peut être de forme sensiblement cylindrique creuse, notamment à base circulaire. Autrement dit, le moyeu 32 peut comprendre une cavité centrée sur l'axe de rotation A. La cavité du moyeu 34 peut former un orifice traversant centré sur l'axe de rotation A, comme représenté sur les figures 2 à 6. Le moyeu 34 est entraîné en rotation par la couronne dentée 32. En particulier, le moyeu 34 est agencé dans la cavité de la couronne dentée 32. Le moyeu peut être agencé dans l'orifice traversant de la couronne dentée, lorsque la cavité de la couronne dentée 32 forme un orifice traversant.
Avantageusement, le centrage de la couronne dentée sur le moyeu permet d'assurer le positionnement correct de la denture de la couronne dentée par rapport à l'axe de rotation du moteur électrique.
Le moyeu 34 peut être réalisé en matériau plastique ou en matériau métallique, par exemple en acier.
Le dispositif d'entraînement en rotation 30 selon l'invention comprend un élément élastique 38 conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34 lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission. Le sur-couple de transmission correspond à la différence entre le couple de transmission entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34 et le couple prédéterminé.
Plus précisément, l'élément élastique 38 est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34 lorsque la valeur absolue du couple de transmission est inférieure au couple prédéterminé et est conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque la valeur absolue du couple de transmission est supérieure ou égale au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
Le signe du couple appliqué entre la couronne dentée et le moyeu change suivant le sens de rotation de la couronne dentée. Un couple positif correspond à un premier sens de rotation de la couronne dentée, et un couple négatif correspond au sens de rotation contraire. Arbitrairement on considérera que le couple prédéterminé présente une valeur unique positive.
Autrement dit, lorsque le couple de transmission est négatif, l'élément élastique 38 est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34 lorsque le couple de transmission est supérieur à l'opposé du couple prédéterminé et est conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est inférieur ou égal à l'opposé du couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission. Lorsque le couple de transmission est positif, l'élément élastique 38 est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34 lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé et est conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égale au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
Ainsi, un unique élément élastique permet d'amortir les chocs pour des couples de transmission positifs ainsi que pour des couples de transmission négatifs. Autrement dit, un unique élément élastique permet d'amortir les chocs dans les deux sens de rotation de la couronne dentée. Le dispositif d'entraînement est ainsi compact. De plus, le nombre d'éléments à assembler est ainsi limité, ce qui facilite l'assemblage de la vanne.
Par exemple, les figures 2, 3 et 5 représentent des dispositifs d'entraînement en rotation 30 lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé, et les figures 4 et 6 représentent des dispositifs d'entraînement en rotation 30 lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé. En effet, l'élément élastique 38 sur les figures 4 et 6 est déformé de manière à absorber le sur-couple de transmission.
En particulier, les flèches représentées sur la figure 4 représentent le mouvement de l'élément élastique 38 lors de la déformation élastique dudit élément élastique 38 lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé. De plus, les lignes représentées en pointillés sur la figure 4 illustrent la rotation de la couronne dentée 32 par rapport au moyeu 34 lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé. En particulier, l'élément élastique 38 permet de transmettre le mouvement de rotation de la couronne dentée 32 au moyeu 34 lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé, et de transmettre le mouvement de rotation de la couronne dentée 32 au moyeu 34 en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé.
Le dispositif d'entraînement en rotation peut également comprendre un moteur électrique comprenant un arbre de transmission s'étendant transversalement, notamment perpendiculairement, à l'axe de rotation A. Le moteur électrique est configuré pour entraîner en rotation la couronne dentée 32 autour de l'axe de rotation A. En particulier, le couple prédéterminé peut être le couple de transmission maximal du moteur électrique, dit couple de transmission nominal entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34. Le couple de transmission nominal est le couple de transmission entre la couronne dentée et le moyeu lors du fonctionnement normal de la vanne, c'est à dire lorsque l'obturateur effectue une course entre les positions extrêmes d'ouverture et de fermeture de la vanne, sans atteindre ces positions extrêmes.
Le couple prédéterminé peut être supérieur ou égal à 0,50 N.m, de préférence supérieur ou égal à 0,70 N.m.
L'élasticité introduite dans la chaîne cinématique de commande permet de limiter le couple appliqué sur les dentures en cas de choc sur l'obturateur, ce qui limite l'usure et le risque d'endommagement des dentures.
L'élément élastique 38 peut être réalisé en matériau métallique.
De façon avantageuse, le dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention permet d'assurer un positionnement relatif correct de la couronne dentée et du moyeu. En outre, l'élasticité de l'élément élastique permet de réduire les contraintes mécaniques appliquées sur la couronne dentée et le moyeu lors des chocs générés par l'ouverture ou la fermeture de la vanne, et ainsi permet de réduire l'usure de la couronne dentée et du moyeu. En effet, l'élément élastique est disposé de sorte à ne se déformer élastiquement qu'à partir d'un certain couple, le couple prédéterminé, et ainsi pour ne pas se déformer en usage normal de la vanne. A cette fin, un effort de pré-contrainte est appliqué sur l'élément élastique. Ainsi, tant que le couple appliqué entre la couronne dentée et l'obturateur est inférieur au couple correspondant à cette pré-contrainte, il ne se produit aucune déformation de l'élément élastique. Si le couple appliqué entre la couronne dentée et l'obturateur dépasse la valeur correspondant à l'effort de pré-contrainte, l'élément élastique se déforme élastiquement.
La couronne dentée 32 peut comprendre des dentures coniques ou des dentures droites. Avantageusement, une couronne dentée à dentures coniques permet une bonne maîtrise de l'entraxe, ce qui permet un assemblage du dispositif d'entraînement en rotation plus aisé et l'utilisation de pièces plus simples et moins coûteuses.
L'élément élastique 38 peut comprendre un ou une pluralité d'éléments filaires. Un élément filaire est un élément longiligne présentant une longueur supérieure aux dimensions de sa section transversale, quelle que soit la forme de sa section transversale. En particulier, la section transversale peut présenter une forme circulaire, oblongue, rectangulaire, carrée, ou même plate. L'élément filaire peut être rectiligne, torsadé ou ondulé.
L'élément élastique 38 peut comprendre un élément filaire présentant une section transversale circulaire.
L'élément élastique 38 peut être compris dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de rotation A de la couronne dentée 32. En particulier, lorsque l'élément élastique comprend une pluralité d'éléments filaires, chaque élément filaire peut être compris dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de rotation A de la couronne dentée 32.
L'élément élastique 38 peut avoir une forme générale sensiblement symétrique par rapport à un plan contenant l'axe de rotation A.
L'élément élastique 38 peut comprendre une ou une pluralité de sections courbes et/ou droites.
La couronne dentée 32 peut comprendre une ou une pluralité de parois 40, chaque paroi s 'étendant sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation A et longitudinalement selon l'axe de rotation A. Par exemple, comme représenté sur les figures 2 à 6, la couronne dentée 32 comprend deux parois 40
Une extrémité du moyeu 34 peut comprendre une ou une pluralité d'ouvertures 42, chaque ouverture étant agencée autour de l'axe de rotation A sur un secteur angulaire dépourvu de paroi 40 de la couronne dentée 32. En particulier, chaque ouverture 42 du moyen 34 peut être agencée sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation A entre deux parois 40 consécutives de la couronne dentée 32. Par exemple, comme représenté sur les figures 2 à 6, le moyeu 34 comprend deux ouvertures 42.
En général, la couronne dentée comprend autant de parois que le moyeu comprend d'ouvertures.
Comme représenté sur la figure 7, une ouverture 42 du moyeu 34 peut être délimitée par deux portions de parois 44. Chaque portion de paroi 44 délimitant une ouverture 42 du moyeu 34 peut comprendre une échancrure de maintien 84 s'étendant depuis la portion de paroi 44 dans une direction opposée à l'ouverture 42. Une échancrure de maintien 84 est conformée pour maintenir axialement l'élément élastique 38 par rapport à l'axe de rotation A.
Selon un premier mode de réalisation, notamment représenté sur la figure 2, l'élément élastique 38 comprend une première section 46 et une deuxième section 48. Par exemple, l'élément élastique peut avoir une forme générale de U, chaque branche de la forme générale de U formant une section. L'élément élastique peut comprendre deux portions courbes formant les branches de la forme générale de U ou peut comprendre, comme représenté sur la figure 2, trois portions rectilignes disposées de sorte à former un U, les deux portions rectilignes reliées par la troisième portion rectiligne 50 formant les première et deuxième sections 46, 48.
L'élément élastique 38 comprend un élément filaire unique. Par élément filaire unique, on entend que l'élément élastique comprend deux extrémités reliées entre elles en continuité de matière, ou que l'élément élastique forme une unique courbe fermée. Dans ce dernier cas, l'élément élastique ne possède pas d'extrémité libre. La couronne dentée 32 comprend une paroi 40 et le moyeu 34 comprend une ouverture 42 délimitée par deux portions de paroi 44.
Lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, comme représenté sur la figure 2, la paroi 40 de la couronne dentée 32 et une paroi 44 délimitant l'ouverture 42 du moyeu 34 sont conformées pour coopérer avec les première et deuxième sections 46, 48 de l'élément élastique 38.
Lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, la paroi de la couronne dentée est conformée pour coopérer avec la première section de l'élément élastique et une paroi délimitant l'ouverture du moyeu est conformée pour coopérer avec la deuxième section de l'élément élastique.
L'élément élastique 38 comprend une portion précontrainte entre deux parois 44 délimitant la au moins une ouverture 42 du moyeu 34, et une première paroi 40 de la couronne dentée 32 est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un premier sens de rotation.
De plus, une première paroi 44 délimitant la au moins une ouverture 42 du moyeu 34 est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un premier sens de rotation. Autrement dit, la portion précontrainte de l'élément élastique 38 reçoit des efforts opposés de la première paroi 40 de la couronne dentée 32 et de la première paroi 44 du moyeu 34.
La précontrainte appliquée permet une transmission du couple sans déformation élastique de l'élément élastique disposé entre la couronne dentée et le moyeu tant que le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé. La valeur du couple prédéterminé à partir de laquelle une déformation élastique existe peut être sélectionnée en choisissant la précontrainte appliquée.
Pour absorber les chocs pouvant se produire dans le deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, le mécanisme d'action est similaire, la paroi de la couronne dentée et la paroi du moyeu participant à la transmission des efforts n'étant plus les mêmes que pour le premier sens de rotation. Ainsi, une deuxième paroi 40 de la couronne dentée 32 est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un deuxième sens de rotation, et une deuxième paroi 44 délimitant la au moins une ouverture 42 du moyeu 34 est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un deuxième sens de rotation.
L'élément élastique 38 est déformé quelquesoit le sens d'application du couple de transmission. Ainsi, un unique élément élastique permet d'absorber les chocs résultant aussi bien de la fermeture de la vanne que de l'ouverture maximale de la vanne.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'entraînement en rotation peut comprendre deux éléments élastiques tels que décrits dans le premier mode de réalisation. En particulier, la couronne dentée comprend deux parois et le moyeu comprend deux ouvertures délimitées par deux portions de paroi.
De façon similaire au premier mode de réalisation, pour chaque élément élastique, lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, une paroi de la couronne dentée et une paroi délimitant une ouverture du moyeu sont conformées pour coopérer avec les première et deuxième sections d'un élément élastique, et lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, une paroi de la couronne dentée est conformée pour coopérer avec la première section de l'élément élastique et une paroi délimitant une ouverture du moyeu est conformée pour coopérer avec la deuxième section d'un élément élastique.
Selon un deuxième mode de réalisation, notamment représenté sur les figures 3 et 4, l'élément élastique 38 comprend une première portion 46 et une deuxième portion 48 en forme générale de U. Chaque portion 46, 48 comprend une première extrémité, notées respectivement 52 et 54, et une deuxième extrémité notées respectivement 56 et 58. L'élément élastique 38 comprend une troisième portion 60 de forme générale courbe comprenant une première extrémité 62 et une deuxième extrémité 64. Chaque extrémité 62, 64 de la troisième portion 60 est reliée à la première extrémité 52, 54 des première et deuxième portions 46,48. La deuxième extrémité 56, 58, des première et deuxième portions 46, 48 est libre. Autrement dit, la deuxième extrémité 56, 58, des première et deuxième portions 46, 48 est non reliée à une autre extrémité de portion.
La troisième portion 60 de l'élément élastique 38 peut être de forme générale complémentaire à la forme de la cavité du moyeu 34. Autrement dit, la troisième portion 60 de l'élément élastique 38 peut s'étendre sur un secteur angulaire de la cavité du moyeu.
De façon similaire au premier mode de réalisation, comme représenté sur la figure 3, lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, la paroi 40 de la couronne dentée et une paroi 44 délimitant l'ouverture 42 du moyeu 34 sont conformées pour coopérer avec les première et deuxième sections 46, 48 de l'élément élastique 38.
Comme représenté sur la figure 4, lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, la paroi 40 de la couronne dentée 32 est conformée pour coopérer avec la première section 46 de l'élément élastique 38 et une paroi 44 délimitant l'ouverture 42 du moyeu 34 est conformée pour coopérer avec la deuxième section 48 de l'élément élastique 38.
La première portion 46 et la deuxième portion 48 se déforment toutes les deux lorsque le couple à transmettre est supérieur au couple prédéterminé. Les efforts sont ainsi symétriques par rapport à l'axe de rotation du dispositif d'entraînement. Les efforts de flexion appliqués sur le dispositif d'entraînement, c'est-à-dire les efforts dirigés vers l'axe de rotation, sont ainsi limités. Seuls des efforts de torsion sont présent. Le positionnement de la denture de la couronne dentée est ainsi maintenu de manière précise, ce qui limite l'usure mécanique du dispositif d'entraînement, en particulier au niveau des dentures de la couronne dentée. La déformation de la première portion 46 et de la deuxième portion 48 se produit aussi bien lors de l'application d'un sur-couple selon un premier sens de rotation que lors de l'application d'un sur-couple selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation.
Les deux portions élastiques 46 et 48 font partie d'une pièce unique. Une pièce unique assurant la liaison cinématique entre la couronne dentée et le moyeu permet ainsi de protéger le dispositif d'entraînement contre les chocs se produisant selon chacun des deux sens de rotation.
L'encombrement aussi bien axial que radial du dispositif d'entraînement n'est pas augmenté par la présence de l'élément élastique entre la couronne dentée et le moyeu. En effet, l'élément élastique est compris à l'intérieur du volume délimité par la couronne dentée, ainsi qu'à l'intérieur du volume délimité par le moyeu. Le dispositif d'entraînement peut ainsi être particulièrement compact tout en permettant un amortissement des sur-couples de transmission dans chacun des deux sens de rotation.
Selon un troisième mode de réalisation, non représenté, l'élément élastique décrit dans le deuxième mode de réalisation peut comprendre une quatrième portion de forme générale courbe comprenant une première extrémité et une deuxième extrémité. Chaque extrémité de la quatrième portion est reliée à la deuxième extrémité des première et deuxième portions. L'élément élastique définit ainsi une courbe fermée. La quatrième portion de l'élément élastique peut être de forme générale complémentaire à la forme de la cavité du moyeu. Autrement dit, la quatrième portion de l'élément élastique peut s'étendre sur un secteur angulaire de la cavité du moyeu.
L'élément élastique du troisième mode de réalisation a un fonctionnement similaire à celui du deuxième mode de réalisation. L'élément élastique formant une courbe fermée, la longueur libre des portions élastiques 46 et 48 est réduite, ce qui permet d'augmenter la raideur de l'élément élastique. De plus, lorsque l'élément élastique est symétrique, celui-ci ne comporte plus de sens de montage, ce qui facilite l'assemblage du dispositif d'entraînement.
Selon un quatrième mode de réalisation, notamment représenté sur les figures 5 et 6, l'élément élastique 38 comprend une première portion 66 et une deuxième portion 68. La première portion 66 est sensiblement fixe lors d'un mouvement relatif entre la couronne dentée 32 et le moyeu 34. La première portion de l'élément élastique peut comprendre une première 70 section et une deuxième section 72. La deuxième portion 68 est conformée pour se déformer élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé. La couronne dentée 32 comprend deux parois 40 et le moyeu 34 comprend une ouverture 42 délimitée par deux portions de paroi 44.
Comme représenté sur les figures 5 et 6, une paroi 44 délimitant l'ouverture 42 du moyeu 34 peut être conformée pour coopérer avec la deuxième portion 68 de l'élément élastique 38. Une paroi 40 de la couronne dentée 32 est conformée pour coopérer avec la deuxième section 72 de la première portion 66 de l'élément élastique 38, comme représenté sur les figures 5 et 6.
Lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, comme représenté sur la figure 5, une paroi 40 de la couronne dentée 32 et une paroi 44 délimitant l'ouverture 42 du moyeu 34 sont conformées pour coopérer avec la première section 70 de la première portion 66 de l'élément élastique 38.
Comme représenté sur la figure 6, lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, une paroi 40 de la couronne dentée 32 est conformée pour coopérer avec la première section 70 de la première portion 66 de l'élément élastique 38.
Autrement dit, une déformation de l'élément élastique permet un décalage angulaire du moyeu autour de l'axe de rotation, et par conséquent un décalage angulaire de l'ouverture du moyeu autour de l'axe de rotation.
La première portion 66 de l'élément élastique 38 peut avoir une forme générale de U. La première portion 66 de l'élément élastique 38 peut comprendre une première extrémité 74 et une deuxième extrémité 76. La deuxième portion 68 de l'élément élastique 38 peut comprendre une première extrémité 78 et une deuxième extrémité 80.
Comme représenté sur les figures 5 et 6, la première extrémité 74 de la première portion 66 est reliée à la première 78 extrémité de la deuxième portion 68. Les deuxièmes extrémités 76, 80 des première et deuxième portions 66, 68 sont libres.
Les première et deuxième portions de l'élément élastique 38 peuvent comprendre une ou une pluralité de sections courbes et/ou droites. Par exemple, sur les figures 5 et 6, la première portion 66 de l'élément élastique 38 comprend quatre sections rectilignes et la deuxième portion 68 de l'élément élastique 38 comprend trois sections rectilignes.
La couronne dentée 32 peut comprendre un ou une pluralité d'ergots de positionnement 82, notamment visible sur les figures 3 et 4. Un ergot de positionnement 82 peut s'étendre longitudinalement selon l'axe de rotation A. Un ergot de positionnement 82 peut être de forme sensiblement complémentaire à la forme d'une portion de l'élément élastique, par exemple une portion en forme générale de U. Un ergot de positionnement 82 peut avoir une forme générale courbe. Un ergot de positionnement 82 peut former butée pour l'élément élastique 38 lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé.
En outre, un ergot de positionnement 82 permet de maintenir l'élément élastique 38 radialement, c'est-à-dire dans une direction radiale par rapport à l'axe de rotation A. En général, la couronne dentée comprend autant d'ergot de positionnement que l'élément élastique comprend de portions en forme générale de U.
Un ergot de positionnement 82 peut être agencé autour de l'axe de rotation A sur un secteur angulaire dépourvu de paroi 40 de la couronne dentée 32. Autrement dit, lorsque la couronne dentée 32 comprend une paroi 40, l'ergot de positionnement 82 est positionné au niveau de l'ouverture 42 entre les deux extrémités de la paroi 40, et lorsque la couronne dentée 32 comprend au moins deux parois 40, un ergot de positionnement 82 est positionné entre deux parois 40 consécutives.
L'invention se rapporte également à un procédé d'assemblage d'un dispositif d'entraînement en rotation tel que décrit précédemment. La figure 8 illustre un organigramme des étapes du procédé d'assemblage d'un dispositif d'entraînement en rotation.
Le procédé comprend une étape de fourniture S 10 dans laquelle une couronne dentée, un moyeu et un élément élastique du dispositif d'entraînement en rotation tel que décrit précédemment sont fournis.
Le procédé comprend une étape d'insertion S20 dans laquelle le moyeu est inséré dans la cavité de la couronne dentée de sorte que le moyeu soit maintenu dans la couronne dentée.
Le procédé comprend une étape d'assemblage S30 dans laquelle la couronne dentée, le moyeu et l'élément élastique sont assemblés de sorte que l'élément élastique est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée et le moyeu lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
L'étape d'assemblage S30 peut comprendre une étape d'insertion S32 dans laquelle l'élément élastique est inséré dans l'orifice de la première portion de paroi et inséré en force dans l'orifice de la deuxième portion de paroi.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'entraînement en rotation (30), notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, le dispositif comprend :
- une couronne dentée (32) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (A), un moyeu (34) entraîné en rotation par la couronne dentée (32), et
un élément élastique (38) conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée (32) et le moyeu (34) lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
2. Dispositif d'entraînement en rotation (30), notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, le dispositif comprend :
une couronne dentée (32) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (A), un moyeu (34) entraîné en rotation par la couronne dentée (32), et
un élément élastique (38) conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée (32) et le moyeu (34) lorsque la valeur absolue du couple de transmission est inférieure à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque la valeur absolue du couple de transmission est supérieure ou égale au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
3. Dispositif d'entraînement en rotation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément élastique (38) comprend au moins un élément filaire.
4. Dispositif d'entraînement en rotation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément élastique (38) comprend un élément filaire unique.
5. Dispositif d'entraînement en rotation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément élastique (38) est compris dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de rotation (A) de la couronne dentée (32).
6. Dispositif d'entraînement en rotation selon l'une des revendications précédentes, la couronne dentée (32) comprenant au moins une paroi (40) s' étendant sur un secteur angulaire autour de l'axe de rotation (A) et longitudinalement selon l'axe de rotation (A), et une extrémité du moyeu (34) comprend au moins une ouverture (42) agencée autour de l'axe de rotation (A) sur un secteur angulaire dépourvu de paroi (40) de la couronne dentée (32), dans lequel l'élément élastique (38) comprend une première et une deuxième sections (46, 48), et dans lequel lorsque le couple de transmission est inférieur au couple prédéterminé, la au moins une paroi (40) de la couronne dentée (32) et la au moins une paroi (44) délimitant la au moins une ouverture (42) du moyeu (34) sont conformées pour coopérer avec les première et deuxième sections (46, 48) de l'élément élastique (38), et lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé, la au moins une paroi (40) de la couronne dentée (32) est conformée pour coopérer avec la première section (46) de l'élément élastique (38) et la au moins une paroi (44) délimitant la au moins une ouverture (42) du moyeu (34) est conformée pour coopérer avec la deuxième section (48) de l'élément élastique (38).
7. Dispositif d'entraînement en rotation selon la revendication précédente, dans lequel l'élément élastique (38) comprend une portion précontrainte entre deux parois (44) délimitant la au moins une ouverture (42) du moyeu (34), et une première paroi (40) de la couronne dentée (32) est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un premier sens de rotation, et une deuxième paroi (40) de la couronne dentée (32) est conformée pour déformer élastiquement la portion précontrainte lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation.
8. Dispositif d'entraînement en rotation selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'élément élastique (38) a une forme générale de U.
9. Dispositif d'entraînement en rotation selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'élément élastique (38) comprend :
- une première portion (66) sensiblement fixe lors d'un mouvement relatif entre la couronne dentée (32) et le moyeu (34), et
une deuxième portion (68) conformée pour se déformer élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé.
10. Dispositif d'entraînement en rotation selon la revendication 9, dans lequel la première portion (66) a une forme générale de U comprenant une première et une deuxième extrémités (74, 76), et la deuxième portion (68) comprenant une première et une deuxième extrémités (78, 80), la première extrémité (74) de la première portion (66) étant reliée à la première extrémité (78) de la deuxième portion (68), les deuxièmes extrémités (76, 80) des première et deuxième portions (66, 68) étant libres.
11. Dispositif d'entraînement en rotation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couronne dentée (32) comprend au moins un ergot de positionnement (82) de forme sensiblement complémentaire à la forme d'une portion de l'élément élastique (38) s'étendant longitudinalement selon l'axe de rotation (A) et formant butée pour l'élément élastique (38) lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé.
12. Dispositif d'entraînement en rotation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couronne dentée (32) comprend des dentures coniques.
13. Dispositif d'entraînement en rotation selon la revendication précédente, comprenant également un moteur électrique comprenant un arbre de transmission s'étendant transversalement, notamment perpendiculairement, à l'axe de rotation (A), le moteur électrique étant configuré pour entraîner en rotation la couronne dentée (32) autour de l'axe de rotation (A), et dans lequel le couple prédéterminé est le couple de transmission maximal du moteur électrique, dit couple de transmission nominal entre la couronne dentée (32) et le moyeu (34).
14. Vanne de circulation de fluide (10) comprenant :
un corps de vanne (12) délimitant un conduit (14) de circulation de fluide, un obturateur (16) mobile 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), et
un dispositif d'entraînement en rotation (30) selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel l'obturateur (16) est fixé au moyeu du dispositif d'entraînement en rotation de sorte que le moyeu (34) est configuré pour actionner l'obturateur (16).
15. Vanne de circulation de fluide selon la revendication 14, dans laquelle la vanne (10) est du type vanne de recirculation des gaz d'échappement, notamment du type haute pression.
16. Procédé d'assemblage d'un dispositif d'entraînement en rotation comprenant : une étape de fourniture (S 10), dans laquelle une couronne dentée, un moyeu et un élément élastique du dispositif d'entraînement en rotation selon l'une des revendications 1 à 13 sont fournis,
une étape d'insertion (S20), dans laquelle le moyeu est inséré dans la cavité de la couronne dentée de sorte que le moyeu soit maintenu dans la couronne dentée, et
une étape d'assemblage (S30), dans laquelle la couronne dentée, le moyeu et l'élément élastique sont assemblés de sorte que l'élément élastique est conformé pour transmettre un couple de transmission entre la couronne dentée et le moyeu lorsque le couple de transmission est inférieur à un couple prédéterminé et conformé pour transmettre le couple de transmission en se déformant élastiquement lorsque le couple de transmission est supérieur ou égal au couple prédéterminé de sorte à absorber le sur-couple de transmission.
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