WO2019048071A1 - Vanne anti cliquètement, ligne d'échappement comprenant une telle vanne et procédé de fabrication d'une telle vanne - Google Patents

Vanne anti cliquètement, ligne d'échappement comprenant une telle vanne et procédé de fabrication d'une telle vanne Download PDF

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flap
valve
plating member
lugs
pin
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PCT/EP2017/075088
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Ronan BOTELLA
Gilbert Delplanque
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Faurecia Systemes D'echappement
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    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
    • F16K27/0218—Butterfly valves

Definitions

  • Anti-rattling valve, exhaust line comprising such a valve and method of manufacturing such a valve
  • the present invention relates to a valve, of the type comprising a flap, a tubular valve body defining a passage, and a device for guiding the flap relative to the valve body to allow pivoting of the flap relative to the valve body about an axis. pivoting between a closed position and a passage release position, the guide device comprising a pin traversed by the pivot axis and comprising:
  • a body with a base and, opposite the base, a free end bearing against the valve body
  • the invention also relates to a motor vehicle exhaust line comprising such a valve, and a method of manufacturing such a valve.
  • valves of the aforementioned type are known and are generally mounted on motor vehicle exhaust lines, where they serve to regulate the flow of exhaust gas from a heat engine.
  • the valve body and the flap of these valves are made of steel, and the spindle is made of ceramic because this material has good tribological characteristics vis-à-vis the steel.
  • a disadvantage related to the use of these materials is that the pin is very brittle and may break if too much spreading force is applied between the lugs of the spindle. In order to accommodate the thermal expansion of the flap, generally leaves between these pins a space greater than the thickness of the flap. Thus, despite the very high temperatures at which the valve can be subjected to an exhaust line, the flap can expand without risk of being pressed against the lugs of the spindle.
  • a first object of the invention is to suppress this rattling noise. Another objective is to reach this first objective in a simple and economical way.
  • the invention relates to a valve of the aforementioned type, also comprising at least one member, integral with the flap, for plating one of the lugs of the pin against said flap.
  • the valve also has one or more of the following characteristics, taken separately or in any combination (s) technically possible (s):
  • said lug is set between the plating member and the flap;
  • the plating member is attached, in particular welded, to one face of the shutter;
  • the slot has a width greater than a thickness of the shutter
  • the flap and the spindle have coefficients of thermal expansion that are different from one another;
  • the spindle has a coefficient of thermal expansion less than that of the flap
  • the shutter is metal and the spindle is made of ceramic
  • the shutter, the valve body and the guiding device together form a butterfly valve
  • the valve comprises a motorized actuator to control the movement of the flap between its closed positions and release.
  • the invention also relates to a motor vehicle exhaust line comprising a valve as defined above.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a valve as defined above, comprising the following steps:
  • the plating member comprising two tabs together defining a bearing plane of the plating member against the flap and having, between the tongues, a recess having a maximum depth less than the thickness; at least one of the pins of the spindle,
  • the method also has the following characteristic:
  • the step of providing the plating member comprises providing a strip or a metal plate, followed by stamping or sintering said strip or plate to form the plating member.
  • FIG. 1 is a schematic view of an exhaust line according to the invention
  • FIG. 2 is an elevation view, from the side, of a valve of the exhaust line of FIG. 1,
  • FIG. 3 is an axial view in section, along a marked plane III-III in FIG. 2, of the valve of FIG. 2, according to a first variant of the invention
  • FIG. 4 is a perspective sectional view of a marked detail IV of FIG. 3;
  • FIG. 5 is an elevational view, from below, of a plating member of the valve of FIG. 2, according to the first variant of the invention
  • FIG. 6 is a view similar to that of FIG. 4, according to a second variant of the invention.
  • FIG. 7 is a view similar to that of FIG. 5, according to the second variant of the invention.
  • FIG. 8 is a view similar to that of FIG. 4, according to a third variant of the invention.
  • FIG. 9 is a view similar to that of Figure 5, according to the third variant of the invention.
  • the exhaust line 10 shown in Figure 1 is shipped on board a motor vehicle (not shown). It comprises, in known manner, a manifold 12 for collecting the exhaust gas from a heat engine (not shown) of the vehicle, an outlet orifice 14 for exhaust gas out of the vehicle and, between the collector 12 and the orifice 14, a network of conduits 16 for guiding the exhaust gases from the manifold 12 to the orifice 14.
  • the pipe network 16 preferably includes at least one pollution control equipment (not shown) for cleaning the exhaust gases and at least one noise control equipment (not shown) adapted to minimize the sound produced by the exhaust gases as they exit through the outlet orifice 14.
  • the pipe network 16 also includes an upstream line 20 for the arrival of exhaust gas, a downstream pipe 22 for exhaust gas discharge and, interposed between the upstream and downstream pipes 20, 22, a valve 24 whose The role is to control the passage of the exhaust gases between the upstream and downstream pipes 20, 22.
  • this valve 24 is part of a pollution control equipment or noise-canceling equipment of the pipe network 16.
  • the valve 24 comprises a tubular valve body 26 intended to contain the exhaust gases, defining a passage 28 extending along a central axis AA 'from an upstream end 30, fluidly connected to the upstream pipe 20, to a downstream end 32, fluidly connected to the downstream pipe 22.
  • orientation is understood by reference to the usual orientation of an axis, the qualifier "axial” designating the directions parallel to the axis AA 'and the qualifier “radial” designating the directions perpendicular to the axis A-A '. Note that “perpendicular” is used here to designate directions orthogonal to each other and having a point of intersection.
  • the valve body 26 also carries a fastening flange 33 and has a through opening 34 (FIG. 3) in a radial direction P-P ', said opening 34 extending through the flange 33 and opening radially into the passage 28. and outside the valve body 26.
  • valve body 26 further defines a recess 35 in an inner face of the body 26 facing the passage 28.
  • This recess 35 is disposed diametrically opposite the through opening 34 relative to the axis A-A ', and is aligned with the radial direction P-P'.
  • the recess 35 typically has a frustoconical shape with a hemispherical bottom.
  • the valve 24 also comprises a flap 36 movable inside the body 26, and a device 37 for guiding the flap 36 relative to the body 26 to enable the flap 36 to pivot relative to the body 26 around the direction PP 'between a position shutter and a release position of the passage 28, said direction PP 'thus constituting a pivot axis of the flap 36.
  • This pivot axis PP' thus being radial, the valve body 26, the flap 36 and the guiding device 37 together form a butterfly valve.
  • the valve 24 further comprises a motorized actuator 38 for controlling the movement of the flap 36 between its closed and released positions.
  • the flap 36 is substantially planar. It thus comprises two large faces 40, 42, each plane and substantially parallel to the other, said faces 40, 42 being connected to each other by a wafer 44 of the flap 36.
  • Each of the major faces 40, 42 presents a shape substantially complementary to the radial section of the passage 28.
  • the flap 36 In the closed position, the flap 36 is oriented substantially transversely to the passage 28, that is to say that each of its major faces 40, 42 is disposed substantially perpendicular to the axis A-A '. In the release position, shown in Figures 2 and 3, the flap 36 is oriented substantially parallel to the passage 28, that is to say that each of its major faces 40, 42 is disposed substantially parallel to the axis A- AT'.
  • the flap 36 has a thickness e1, defined as being the distance of the large faces 40, 42 to one another.
  • the flap 36 is typically made of metal, for example steel.
  • the guiding device 37 comprises a shaft 50 engaged in the opening 34 and connected to the flap 36, a bearing 52 for guiding the shaft 50 relative to the body 26, and a pin 54 traversed by the pivot axis P-P ', engaged in the recess 35 and connected to the flap 36.
  • the shaft 50 is substantially coaxial with the axis PP 'and extends right through the opening 34. It has a first end 60 of connection to the flap 36, and a second end 62 of connection to the actuator 38.
  • the shaft 50 is secured to the flap 36 in rotation around the axis P-P '.
  • the first end 60 comprises, in the example shown, a base 64 and two lugs 66 projecting from the base 64 towards the center of the passage 28, said lugs 66 defining between them a slot 68 in which is received an edge 69 of the flap 36.
  • the flap 36 is furthermore welded to the shaft 50.
  • the shaft 50 is adapted to be rotated about the axis PP 'by the actuator 38.
  • the second end 62 is integral with a drive part 71, itself linked to a shaft 70 of the actuator 38 via a connecting member 72.
  • the connecting member 72 is preferably adapted to minimize the heat transfer between the shaft 50 and the output shaft 70.
  • the connecting member 72 is, in the example shown, constituted by a strand metal shaped spiral.
  • the shaft 50 is typically made of metal, for example steel, and preferably stainless steel.
  • the bearing 52 is here housed in the opening 34. It is typically constituted by a ring of material with a low coefficient of friction, for example a ceramic, disposed between the shaft 50 and a wall of the opening 34.
  • the spindle 54 comprises a body 74 with a base 76 and, opposite the base 76, a free end 78 traversed by the pivot axis P-P ', received in the recess 35 and in bearing against the valve body 26.
  • the pin 54 also comprises two lugs 80, 82 each protruding from the base 76 in a direction opposite to the free end 78, towards the center of the passage 28, said lugs 80, 82 defining between they a slot 84 in which is received an edge 86 of the flap 36 opposite the edge 69.
  • Pin 54 is for example made exclusively of ceramic. It has a coefficient of thermal expansion lower than that of the flap 36 and a tenacity typically less than 7 MPa.m 1/2 .
  • Each lug 80, 82 has a half-cylinder shape and has a thickness e2, taken as being the maximum distance from a point of the lug 80, 82 to the slot 84 in a direction perpendicular to the plane of the faces 40, 42 of the flap 36.
  • This thickness e2 is preferably substantially the same for the two lugs 80, 82.
  • the slot 84 has a width L, defined as being the distance of the lugs 80, 82 to each other, greater than the thickness e1 of the flap 36. Thus, the slot 84 leaves sufficient space at the edge 86 of the flap 36 so that it can expand without risk of breaking the pin 54.
  • the valve 24 also comprises a member 90, secured to the flap 36, for plating one of the lugs 80, 82, here the lug 80, against said flap 36.
  • This plating member 90 maintains the pin 80 pressed against the flap 36.
  • the lug 80 is in particular encased between the cladding member 90 and the flap 36.
  • the plating member 90 is attached, in particular welded, to one of the large faces 40, 42 of the flap 36, here the face 40.
  • the plating member 90 can thus be made particularly simple and economical.
  • the plating member 90 is advantageously, as shown, substantially symmetrical relative to a median plane M ( Figure 5) perpendicular to the faces 40, 42 of the flap 36 and passing through the pivot axis P-P '.
  • the plating member 90 is formed in one piece. It comprises, on each side of said median plane M, a tongue 92 substantially flat. It also includes a material bridge 94 connecting said tabs 92 to each other. As can be seen in FIG. 5, each tongue 92 has a bearing face 96 against the flap 36. This face 96 is substantially flat and is substantially coplanar with the bearing face 96 of the other tongue 92. support 96 thus define a plane P a of support of the plating member 90 against the flap 36.
  • soldering points are formed between each tab 92 and the flap 36.
  • the material bridge 94 is arch-shaped with two feet 98 in contact each with a respective tongue 92 and a top 100 away from the plane P a . It defines a depression 102 for receiving a lug 80, 82, opening into the bearing plane P a , said depression 102 having a maximum depth Q defined as being the distance from the apex 100 to the plane P a .
  • This depth p_ is advantageously, before fixing the plating member 90 on the flap 36, less than the thickness e2 of the lug 80.
  • the material bridge 94 advantageously has, as shown, a thickness substantially equal to the thickness of the tongues 92.
  • the plating member 90 is typically constituted by a pressed steel strip or plate to form the recess 102, which is particularly economical, or by a sintered steel strip or plate to form the recess 102, which allows more precision in the control of the depth p_.
  • the plating member 90 is constituted by a strip or plate of machined steel to form the recess 102.
  • the plating member 90 also comprises a junction 104 joining the tabs 92 to each other, parallel to the material bridge 94.
  • junction 104 has an outer face 106 extending continuously from one tongue 92 to the other, said outer face 106 flush with an outer face 108 of the material bridge 94, and an inner face 1 10 ( Figure 5) plane, s' continuously extending from one tongue 92 to the other and flush with the support plane P a .
  • the junction 104 has a thickness greater than that of the tongues 92 and defines a flat shoulder 12, substantially orthogonal to the axis P-P ', oriented towards the depression 1 10, the lug 80 being in abutment against said shoulder 1 12.
  • This variant allows a better stability of the pin 54 along the axis P-P '.
  • the junction 104 has a thickness substantially equal to that of the tongues 92, and its distance to the support plane P a is increasing from the inner face 1 to a line (no shown) joined to the material bridge 94.
  • weld points are then formed between the inner face 1 10 and the flap 36.
  • the plating member 90 consists of the tabs 92 and the material bridge 94.
  • valve body 26, the flap 36 and the guiding device 37 assembled are provided as described above.
  • the plating member 90 is then positioned against the face 40 of the flap 36, the support plane being in abutment against the flap 36 and the lug 80 being received in the depression 102. Then the plating member 90 is welded to said face 40, at least at the tabs 92, for example by tungsten welding inert gas (better known under the designation "TIG welding", the acronym TIG from the English “Tungsten Inert Gas”), by laser welding or by resistance welding (the plating member 90 to include in the latter case, before welding, welding projections (not shown) projecting from the bearing faces 96 of the tabs 92), while plating member 90 is pressed against the flap 36.
  • TIG welding the acronym TIG from the English "Tungsten Inert Gas
  • the plating member 90 remains constrained by the applied welding. Since the depth p is less than the thickness e2 of the lug 80, the plating member 90 keeps the lug 80 pressed against the flap 36. It thus prevents any rotation of the pin 54 relative to the flap 36 around the lug. axis PP 'and any translation of the pin 54 relative to the flap 36 in a direction perpendicular to the plane of the faces 40, 42. Consequently, the flap 36 can not abut against the lugs 80, 82 of the pin 54, which avoids rattling noises that could be encountered with valves of the state of the art.

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Abstract

Cette vanne comprend un volet (36), un corps de vanne (26) tubulaire définissant un passage, et un dispositif de guidage du volet (36) relativement au corps de vanne (26) pour permettre le pivotement du volet (36) relativement au corps de vanne (26) autour d'un axe de pivotement entre une position d'obturation et une position de libération du passage. Le dispositif de guidage comprend une broche (54) traversée par l'axe de pivotement et comprenant un corps (74) avec une base (76) et, opposée à la base (76), une extrémité libre (78) en appui contre le corps de vanne (26). La broche (54) comprend également deux ergots (80, 82) faisant chacun saillie depuis la base (76) dans une direction opposée à l'extrémité libre (78), lesdits ergots (80, 82) définissant entre eux une fente (84) dans laquelle est reçu un bord (86) du volet (36). La vanne comprend en outre au moins un organe (90), solidaire du volet (36), de plaquage de l'un des ergots (80) de la broche (54) contre ledit volet (36).

Description

Vanne anti cliquètement, ligne d'échappement comprenant une telle vanne et procédé de fabrication d'une telle vanne
La présente invention concerne une vanne, du type comprenant un volet, un corps de vanne tubulaire définissant un passage, et un dispositif de guidage du volet relativement au corps de vanne pour permettre le pivotement du volet relativement au corps de vanne autour d'un axe de pivotement entre une position d'obturation et une position de libération du passage, le dispositif de guidage comprenant une broche traversée par l'axe de pivotement et comprenant :
- un corps avec une base et, opposée à la base, une extrémité libre en appui contre le corps de vanne, et
deux ergots faisant chacun saillie depuis la base dans une direction opposée à l'extrémité libre, lesdits ergots définissant entre eux une fente dans laquelle est reçu un bord du volet.
L'invention concerne également une ligne d'échappement de véhicule automobile comprenant une telle vanne, et un procédé de fabrication d'une telle vanne.
Les vannes du type précité sont connues et sont généralement montées sur des lignes d'échappement de véhicule automobile, où elles servent à réguler le flux de gaz d'échappement d'un moteur thermique. Le plus souvent, le corps de vanne et le volet de ces vannes sont réalisés en acier, et la broche est réalisée en céramique car ce matériau présente de bonnes caractéristiques tribologiques vis-à-vis de l'acier.
Un inconvénient lié à l'emploi de ces matériaux est que la broche est très cassante et risque de se rompre si une force d'écartement trop importante est appliquée entre les ergots de la broche. De manière à accommoder la dilatation thermique du volet, on laisse donc généralement entre ces ergots un espace supérieur à l'épaisseur du volet. Ainsi, en dépit des températures très élevées auxquelles la vanne peut être soumise dans une ligne d'échappement, le volet peut se dilater sans risque de venir appuyer contre les ergots de la broche.
Le jeu ainsi laissé entre le volet et les ergots pose toutefois problème. En effet, du fait de ce jeu, le volet peut se déplacer par rapport à la broche. Or, le flux de gaz d'échappement, auquel s'oppose le volet, vient exercer sur le volet une force d'intensité variable qui provoque des mouvements d'aller-retour du volet qui bute, à chaque aller- retour, contre les ergots de la proche, provoquant un bruit de cliquetis audible pour les occupants de l'habitacle. Ce bruit de cliquetis donne chez les utilisateurs une impression de mauvaise qualité du véhicule qui peut être particulièrement préjudiciable pour les véhicules haut de gamme.
Un premier objectif de l'invention est de supprimer ce bruit de cliquetis. Un autre objectif est de parvenir à ce premier objectif de manière simple et économique.
A cet effet, l'invention a pour objet une vanne du type précité, comprenant également au moins un organe, solidaire du volet, de plaquage de l'un des ergots de la broche contre ledit volet.
Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, la vanne présente également l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- ledit ergot est enchâssé entre l'organe de plaquage et le volet ;
- l'organe de plaquage est rapporté, en particulier soudé, sur une face du volet ;
- la fente présente une largeur supérieure à une épaisseur du volet ;
- le volet et la broche ont des coefficients de dilatation thermique différents l'un de l'autre ;
- la broche a un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du volet ;
- le volet est en métal et la broche est constituée de céramique ;
- le volet, le corps de vanne et le dispositif de guidage forment ensemble une vanne papillon ; et
- la vanne comprend un actionneur motorisé pour commander le déplacement du volet entre ses positions d'obturation et de libération.
L'invention a également pour objet une ligne d'échappement de véhicule automobile comprenant une vanne telle que définie ci-dessus.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une vanne telle que définie ci-dessus, comprenant les étapes suivantes :
fourniture du volet et de la broche assemblés l'un à l'autre,
fourniture de l'organe de plaquage, l'organe de plaquage comprenant deux languettes définissant ensemble un plan d'appui de l'organe de plaquage contre le volet et présentant, entre les languettes, un enfoncement présentant une profondeur maximale inférieure à l'épaisseur d'au moins un des ergots de la broche,
positionnement de l'organe de plaquage contre le volet, le plan d'appui étant en appui contre le volet et l'ergot étant reçu dans l'enfoncement, et soudage des languettes de l'organe de plaquage au volet. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le procédé présente également la caractéristique suivante :
- l'étape de fourniture de l'organe de plaquage comprend la fourniture d'une bande ou d'une plaque métallique, suivie de l'emboutissage ou du frittage de ladite bande ou plaque pour former l'organe de plaquage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, données uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique d'une ligne d'échappement selon l'invention,
- la Figure 2 est une vue en élévation, de côté, d'une vanne de la ligne d'échappement de la Figure 1 ,
- la Figure 3 est une vue axiale et en coupe, selon un plan marqué lll-lll sur la Figure 2, de la vanne de la Figure 2, selon une première variante de l'invention,
- la Figure 4 est une vue en perspective et en coupe d'un détail marqué IV de la Figure 3,
- la Figure 5 est une vue en élévation, de dessous, d'un organe de plaquage de la vanne de la Figure 2, selon la première variante de l'invention,
- la Figure 6 est une vue similaire à celle de la Figure 4, selon une deuxième variante de l'invention,
- la Figure 7 est une vue similaire à celle de la Figure 5, selon la deuxième variante de l'invention,
- la Figure 8 est une vue similaire à celle de la Figure 4, selon une troisième variante de l'invention, et
- la Figure 9 est une vue similaire à celle de la Figure 5, selon la troisième variante de l'invention.
La ligne d'échappement 10 représentée sur la Figure 1 est embarquée à bord d'un véhicule automobile (non représenté). Elle comprend, de manière connue, un collecteur 12 pour collecter les gaz d'échappement d'un moteur thermique (non représenté) du véhicule, un orifice 14 de sortie des gaz d'échappement hors du véhicule et, entre le collecteur 12 et l'orifice 14, un réseau de conduites 16 pour guider les gaz d'échappement depuis le collecteur 12 jusqu'à l'orifice 14.
Le réseau de conduites 16 inclut, de préférence, au moins un équipement de dépollution (non représenté) pour dépolluer les gaz d'échappement et au moins un équipement anti-bruit (non représenté) adapté pour minimiser le son produit par les gaz d'échappement à leur sortie par l'orifice de sortie 14.
Le réseau de conduites 16 inclut également une conduite amont 20 d'arrivée de gaz d'échappement, une conduite aval 22 d'évacuation des gaz d'échappement et, interposée entre les conduites amont et aval 20, 22, une vanne 24 dont le rôle est de contrôler le passage des gaz d'échappement entre les conduites amont et aval 20, 22. Optionnellement, cette vanne 24 fait partie d'un équipement de dépollution ou d'un équipement anti-bruit du réseau de conduites 16.
En référence à la Figure 2, la vanne 24 comprend un corps de vanne 26 tubulaire, destiné à contenir les gaz d'échappement, définissant un passage 28 s'étendant suivant un axe central A-A' depuis une extrémité amont 30, raccordée fluidiquement à la conduite amont 20, jusqu'à une extrémité aval 32, raccordée fluidiquement à la conduite aval 22.
Dans la suite, les termes d'orientation s'entendent par référence à l'orientation usuelle d'un axe, le qualificatif « axial » désignant les directions parallèles à l'axe A-A' et le qualificatif « radial » désignant les directions perpendiculaires à l'axe A-A'. On notera que « perpendiculaire » est ici utilisé pour désigner des directions orthogonales entre elles et présentant un point d'intersection.
Le corps de vanne 26 porte par ailleurs une bride de fixation 33 et présente une ouverture traversante 34 (Figure 3) selon une direction radiale P-P', ladite ouverture 34 s'étendant à travers la bride 33 et débouchant radialement dans le passage 28 et à l'extérieur du corps de vanne 26.
En référence à la Figure 3, le corps de vanne 26 définit en outre un évidement 35 dans une face interne du corps 26 orientée vers le passage 28. Cet évidement 35 est disposé de manière diamétralement opposée à l'ouverture traversante 34 par rapport à l'axe A-A', et il est aligné avec la direction radiale P-P'. L'évidement 35 a typiquement une forme tronconique avec un fond hémisphérique.
La vanne 24 comprend également un volet 36 mobile à l'intérieur du corps 26, et un dispositif 37 de guidage du volet 36 relativement au corps 26 pour permettre le pivotement du volet 36 relativement au corps 26 autour de la direction P-P' entre une position d'obturation et une position de libération du passage 28, ladite direction P-P' constituant ainsi un axe de pivotement du volet 36. Cet axe de pivotement P-P' étant ainsi radial, le corps de vanne 26, le volet 36 et le dispositif de guidage 37 forment ensemble une vanne papillon.
La vanne 24 comprend encore un actionneur motorisé 38 pour commander le déplacement du volet 36 entre ses positions d'obturation et de libération. Comme visible sur les Figures 2 et 3, le volet 36 est sensiblement plan. Il comprend ainsi deux grandes faces 40, 42, chacune plane et sensiblement parallèle à l'autre, lesdites faces 40, 42 étant reliées l'une à l'autre par une tranche 44 du volet 36. Chacune des grandes faces 40, 42 présente une forme sensiblement complémentaire à la section radiale du passage 28.
En position d'obturation, le volet 36 est orienté sensiblement transversalement au passage 28, c'est-à-dire que chacune de ses grandes faces 40, 42 est disposée sensiblement perpendiculairement à l'axe A-A'. En position de libération, représentée sur les Figures 2 et 3, le volet 36 est orienté sensiblement parallèlement au passage 28, c'est-à-dire que chacune de ses grandes faces 40, 42 est disposée sensiblement parallèlement à l'axe A-A'.
Le volet 36 présente une épaisseur e1 , définie comme étant la distance des grandes faces 40, 42 l'une à l'autre.
Le volet 36 est typiquement en métal, par exemple en acier.
En référence à la Figure 3, le dispositif de guidage 37 comprend un arbre 50 engagé dans l'ouverture 34 et lié au volet 36, un palier 52 de guidage de l'arbre 50 relativement au corps 26, et une broche 54 traversée par l'axe de pivotement P-P', engagée dans l'évidement 35 et liée au volet 36.
L'arbre 50 est sensiblement coaxial à l'axe P-P' et s'étend de part en part de l'ouverture 34. Il présente une première extrémité 60 de liaison au volet 36, et une deuxième extrémité 62 de liaison à l'actionneur 38.
L'arbre 50 est solidaire du volet 36 en rotation autour de l'axe P-P'. A cet effet, la première extrémité 60 comprend, dans l'exemple représenté, une base 64 et deux ergots 66 faisant saillie depuis la base 64 en direction du centre du passage 28, lesdits ergots 66 définissant entre eux une fente 68 dans laquelle est reçu un bord 69 du volet 36. Avantageusement, le volet 36 est en outre soudé à l'arbre 50.
L'arbre 50 est apte à être entraîné en rotation autour de l'axe P-P' par l'actionneur 38. A cet effet, la deuxième extrémité 62 est solidaire d'une pièce d'entraînement 71 , elle- même liée à un arbre de sortie 70 de l'actionneur 38 par l'intermédiaire d'un organe de liaison 72.
L'organe de liaison 72 est de préférence adapté pour minimiser les transferts thermiques entre l'arbre 50 et l'arbre de sortie 70. A cet effet, l'organe de liaison 72 est, dans l'exemple représenté, constitué par un brin métallique conformé en spirale.
L'arbre 50 est typiquement en métal, par exemple en acier, et de préférence en acier inoxydable. Le palier 52 est ici logé dans l'ouverture 34. Il est typiquement constitué par un anneau de matériau à faible coefficient de frottement, par exemple une céramique, disposée entre l'arbre 50 et une paroi de l'ouverture 34.
En référence à la Figure 4, la broche 54 comprend un corps 74 avec une base 76 et, opposée à la base 76, une extrémité libre 78 traversée par l'axe de pivotement P-P', reçue dans l'évidement 35 et en appui contre le corps de vanne 26. La broche 54 comprend également deux ergots 80, 82 faisant chacun saillie depuis la base 76 dans une direction opposée à l'extrémité libre 78, vers le centre du passage 28, lesdits ergots 80, 82 définissant entre eux une fente 84 dans laquelle est reçu un bord 86 du volet 36 opposé au bord 69.
La broche 54 est par exemple constituée exclusivement de céramique. Elle présente un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du volet 36 et une ténacité typiquement inférieure à 7 MPa.m1/2.
Chaque ergot 80, 82 a une forme de demi-cylindre et présente une épaisseur e2, prise comme étant la distance maximale d'un point de l'ergot 80, 82 à la fente 84 selon une direction perpendiculaire au plan des faces 40, 42 du volet 36. Cette épaisseur e2 est de préférence sensiblement la même pour les deux ergots 80, 82.
La fente 84 présente une largeur L, définie comme étant la distance des ergots 80, 82 l'un à l'autre, supérieure à l'épaisseur e1 du volet 36. Ainsi, la fente 84 laisse suffisamment d'espace au bord 86 du volet 36 pour qu'il puisse se dilater sans risque d'entraîner la rupture de la broche 54.
Selon l'invention, la vanne 24 comprend également un organe 90, solidaire du volet 36, de plaquage de l'un des ergots 80, 82, ici l'ergot 80, contre ledit volet 36. Cet organe de plaquage 90 maintient l'ergot 80 plaqué contre le volet 36.
L'ergot 80 est en particulier enchâssé entre l'organe de plaquage 90 et le volet 36.
De préférence, comme représenté, l'organe de plaquage 90 est rapporté, en particulier soudé, sur l'une des grandes faces 40, 42 du volet 36, ici la face 40. L'organe de plaquage 90 peut ainsi être réalisé de manière particulièrement simple et économique.
L'organe de plaquage 90 est avantageusement, comme représenté, sensiblement symétrique par rapport à un plan médian M (Figure 5) perpendiculaire aux faces 40, 42 du volet 36 et passant par l'axe de pivotement P-P'.
L'organe de plaquage 90 est formé d'une pièce. Il comprend, de chaque côté dudit plan médian M, une languette 92 sensiblement plane. Il comprend également un pont de matière 94 reliant lesdites languettes 92 l'une à l'autre. Comme visible sur la Figure 5, chaque languette 92 présente une face 96 d'appui contre le volet 36. Cette face 96 est sensiblement plane et est sensiblement coplanaire avec la face d'appui 96 de l'autre languette 92. Lesdites faces d'appui 96 définissent ainsi un plan Pa d'appui de l'organe de plaquage 90 contre le volet 36.
De préférence, des points de soudure (non représentés) sont formés entre chaque languette 92 et le volet 36.
Le pont de matière 94 est en forme d'arche avec deux pieds 98 au contact chacun d'une languette 92 respective et un sommet 100 à l'écart du plan Pa. Il définit un enfoncement 102 de réception d'un ergot 80, 82, débouchant dans le plan d'appui Pa, ledit enfoncement 102 présentant une profondeur maximale Q définie comme étant la distance du sommet 100 au plan Pa. Cette profondeur p_ est avantageusement, avant fixation de l'organe de plaquage 90 sur le volet 36, inférieure à l'épaisseur e2 de l'ergot 80.
Le pont de matière 94 a avantageusement, comme représenté, une épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur des languettes 92.
L'organe de plaquage 90 est typiquement constitué par une bande ou une plaque d'acier emboutie pour former l'enfoncement 102, ce qui est particulièrement économique, ou par une bande ou une plaque d'acier frittée pour former l'enfoncement 102, ce qui permet davantage de précision dans la maîtrise de la profondeur p_. En variante, l'organe de plaquage 90 est constitué par une bande ou une plaque d'acier usinée pour former l'enfoncement 102.
En référence aux Figures 4 et 6, dans les première et deuxième variantes de l'invention, l'organe de plaquage 90 comprend également une jonction 104 joignant les languettes 92 l'une à l'autre, parallèlement au pont de matière 94. Cette jonction 104 présente une face externe 106 s'étendant continûment d'une languette 92 à l'autre, ladite face externe 106 affleurant une face externe 108 du pont de matière 94, et une face interne 1 10 (Figure 5) plane, s'étendant continûment d'une languette 92 à l'autre et affleurant le plan d'appui Pa.
En référence aux Figures 4 et 5, dans la première variante, la jonction 104 présente une épaisseur supérieure à celle des languettes 92 et définit un épaulement 1 12 plan, sensiblement orthogonal à l'axe P-P', orienté vers l'enfoncement 1 10, l'ergot 80 étant en appui contre ledit épaulement 1 12. Cette variante permet une meilleure stabilité de la broche 54 suivant l'axe P-P'.
En référence aux Figures 6 et 7, dans la deuxième variante, la jonction 104 présente une épaisseur sensiblement égale à celle des languettes 92, et sa distance au plan d'appui Pa va croissante depuis la face interne 1 10 jusqu'à une ligne (non représentée) de jointure avec le pont de matière 94. De préférence, des points de soudure (non représentés) sont alors formés entre la face interne 1 10 et le volet 36. Cette variante permet une meilleure tenue de l'organe de plaquage 90 sur le volet 36.
En référence aux Figures 8 et 9, dans la troisième variante, l'organe de plaquage 90 est constitué par les languettes 92 et le pont de matière 94.
Un procédé de fabrication de la vanne 24 va maintenant être décrit, en référence aux Figures 2 à 9.
Tout d'abord, on fournit le corps de vanne 26, le volet 36 et le dispositif de guidage 37 assemblés de la manière décrite ci-dessus.
On prend ensuite une bande ou une plaque métallique, en particulier d'acier. Cette bande ou plaque est emboutie, frittée ou usinée pour former l'organe de plaquage 90, l'enfoncement 102 ayant alors une profondeur p inférieure à l'épaisseur e2 de l'ergot 80.
L'organe de plaquage 90 est ensuite positionné contre la face 40 du volet 36, le plan d'appui étant en appui contre le volet 36 et l'ergot 80 étant reçu dans l'enfoncement 102. Puis l'organe de plaquage 90 est soudé à ladite face 40, au moins au niveau des languettes 92, par exemple par soudage au tungstène sous gaz inerte (mieux connu sous la désignation « soudage TIG », l'acronyme TIG provenant de l'anglais « Tungsten Inert Gas »), par soudage laser ou par soudage par résistance (l'organe de plaquage 90 devant comprendre dans ce dernier cas, avant soudage, des saillies de soudage (non représentées) faisant saillie depuis les faces d'appui 96 des languettes 92), pendant que l'organe de plaquage 90 est appuyé contre le volet 36.
Après cette étape de soudage, la force d'appui est retirée, mais l'organe de plaquage 90 reste contraint par le soudage appliqué. La profondeur p étant inférieure à l'épaisseur e2 de l'ergot 80, l'organe de plaquage 90 maintient l'ergot 80 plaqué contre le volet 36. Il empêche ainsi toute rotation de la broche 54 relativement au volet 36 autour de l'axe P-P' et toute translation de la broche 54 relativement au volet 36 selon une direction perpendiculaire au plan des faces 40, 42. En conséquence, le volet 36 ne peut pas buter contre les ergots 80, 82 de la broche 54, ce qui évite les bruits de cliquetis que l'on pouvait rencontrer avec les vannes de l'état de la technique.
Finalement, l'actionneur 38 est assemblé au reste de la vanne 24.
Grâce à l'invention décrite ci-dessus, les bruits de cliquetis que l'on pouvait rencontrer avec les vannes de l'état de la technique sont évités. Par ailleurs, cet objectif est atteint de manière particulièrement simple et économique, pouvant en outre être appliquée sur des vannes déjà existantes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Vanne (24) comprenant un volet (36), un corps de vanne (26) tubulaire définissant un passage (28), et un dispositif (37) de guidage du volet (36) relativement au corps de vanne (26) pour permettre le pivotement du volet (36) relativement au corps de vanne (26) autour d'un axe de pivotement (Ρ-Ρ') entre une position d'obturation et une position de libération du passage (28), le dispositif de guidage (37) comprenant une broche (54) traversée par l'axe de pivotement (Ρ-Ρ') et comprenant :
un corps (74) avec une base (76) et, opposée à la base (76), une extrémité libre (78) en appui contre le corps de vanne (26), et
deux ergots (80, 82) faisant chacun saillie depuis la base (76) dans une direction opposée à l'extrémité libre (78), lesdits ergots (80, 82) définissant entre eux une fente (84) dans laquelle est reçu un bord (86) du volet (36), caractérisée en ce que la vanne (24) comprend également au moins un organe (90), solidaire du volet (36), de plaquage de l'un des ergots (80) de la broche (54) contre ledit volet (36).
2. - Vanne (24) selon la revendication 1 , dans laquelle ledit ergot (80) est enchâssé entre l'organe de plaquage (90) et le volet (36).
3. - Vanne (24) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'organe de plaquage (90) est rapporté, en particulier soudé, sur une face (40) du volet (36).
4. - Vanne (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la fente (84) présente une largeur (L) supérieure à une épaisseur (e1 ) du volet (36).
5. - Vanne (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le volet (36) et la broche (54) ont des coefficients de dilatation thermique différents l'un de l'autre.
6. - Vanne (24) selon la revendication 5, dans laquelle la broche (54) a un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du volet (36).
7. - Vanne (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le volet (36) est en métal et la broche (54) est constituée de céramique.
8. - Vanne (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le volet (36), le corps de vanne (26) et le dispositif de guidage (37) forment ensemble une vanne papillon.
9. - Vanne (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un actionneur motorisé (38) pour commander le déplacement du volet (36) entre ses positions d'obturation et de libération.
10. - Ligne d'échappement (10) de véhicule automobile comprenant une vanne (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
1 1 . - Procédé de fabrication d'une vanne (24) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes :
fourniture du volet (36) et de la broche (54) assemblés l'un à l'autre, fourniture de l'organe de plaquage (90), l'organe de plaquage (90) comprenant deux languettes (96) définissant ensemble un plan d'appui (Pa) de l'organe de plaquage (90) contre le volet (36) et présentant, entre les languettes (96), un enfoncement (102) présentant une profondeur maximale (p) inférieure à l'épaisseur (e2) d'au moins un des ergots (80) de la broche (54),
positionnement de l'organe de plaquage (90) contre le volet (36), le plan d'appui (Pa) étant en appui contre le volet (36) et l'ergot (80) étant reçu dans l'enfoncement (102), et
soudage des languettes (96) de l'organe de plaquage (90) au volet (36).
12. - Procédé de fabrication selon la revendication 1 1 , dans lequel l'étape de fourniture de l'organe de plaquage (90) comprend la fourniture d'une bande ou d'une plaque métallique, suivie de l'emboutissage ou du frittage de ladite bande ou plaque pour former l'organe de plaquage (90).
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