WO2025252589A1 - Sous-ensemble pour un module de distribution d'un fluide, notamment d'un fluide caloporteur, module de distribution comprenant un tel sous-ensemble et procédé de test dudit sous-ensemble - Google Patents

Sous-ensemble pour un module de distribution d'un fluide, notamment d'un fluide caloporteur, module de distribution comprenant un tel sous-ensemble et procédé de test dudit sous-ensemble

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WO2025252589A1
WO2025252589A1 PCT/EP2025/064904 EP2025064904W WO2025252589A1 WO 2025252589 A1 WO2025252589 A1 WO 2025252589A1 EP 2025064904 W EP2025064904 W EP 2025064904W WO 2025252589 A1 WO2025252589 A1 WO 2025252589A1
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WO
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subassembly
distributing
support frame
module
fluid
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Pending
Application number
PCT/EP2025/064904
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English (en)
Inventor
Laurent Odillard
Sébastien Devedeux
Mamadou MBAYE
Jérôme VONTHRON
Dominique Meyer
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/003—Housing formed from a plurality of the same valve elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/044—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves slide valves with flat obturating members
    • F16K27/045—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves slide valves with flat obturating members with pivotal obturating members

Definitions

  • the invention relates to a subassembly for a fluid distribution module, particularly for a heat transfer fluid; a distribution module comprising such a subassembly and a method for testing said subassembly.
  • Its applications will include, in particular, applications in the automotive field, for example in automotive heat transfer fluid circuits.
  • valves are known to comprise a dividing element, which rotates around a longitudinal axis, and a distributing element.
  • the valve is configured so that the dividing element assumes different angular positions around the longitudinal axis in order to determine specific fluid flows through the distributing element.
  • Such valves are often called axial valves because they allow fluid to flow parallel to the valve's longitudinal axis.
  • valves are available fully pre-assembled and ready to be mounted on a support.
  • a drawback of this configuration is that it offers a low level of integration when several valves are needed to complete a given circuit.
  • Distribution modules with a common body housing the other valve components have already been proposed in a different configuration. Such modules are manufactured by mounting each component separately within the body, valve by valve.
  • the invention aims to overcome at least in part the previous drawbacks and proposes for this purpose a sub-assembly for a fluid distribution module, in particular for a heat transfer fluid, said sub-assembly comprising a support frame, a distribution element, movable in rotation in said support frame around an axis, said longitudinal, and a distributor element, said sub-assembly being configured so that the distribution element takes different angular positions around said longitudinal axis so as to determine specific circulations of the fluid through said distributor element, said support frame, said distribution element and said distributor element being configured so as to be kept pre-assembled on one of them for the purpose of mounting said sub-assembly in said module.
  • This pre-assembly allows the sub-assembly to be mounted in a single operation within the module, rather than piece by piece. It also enables the use of standardized sub-assemblies and streamlines module manufacturing. Furthermore, the sub-assembly's components make it functional, allowing it to be tested before installation in the module by placing it in a test jig.
  • the invention also relates to a fluid distribution module comprising a body and at least one sub-assembly as described above, said sub-assembly being mounted in a fluid circulation housing formed in said body.
  • the invention further relates to a method for testing a sub-assembly as described above, said method comprising a first step in which said sub-assembly is placed in a test jig having a housing similar to the housing of the module as described above, and a second step in which said fluid is circulated while moving said distributing member from one of its angular positions to the other.
  • FIG. 4 illustrates schematically, in perspective, the distal end of figures 4 and 5, according to a third assembly step.
  • the invention relates first of all to a fluid distribution module comprising a body 10 provided with one or more housings 12, here three, each receiving organs 14 which together with said body 10 form an axial valve, once assembled.
  • the said fluid is, for example, a heat transfer fluid, in particular a mixture of water and antifreeze, for example, glycol.
  • the module is intended for integration, in particular, into a thermoregulation circuit, for example, in a motor vehicle.
  • the circuit comprises several branches, and the module is advantageously configured to control the distribution of fluid within the circuit branches.
  • the body 10 is, for example, forged and/or cast. It is formed, in particular, from metal, metal alloy and/or plastic material. In the figure, it is partially illustrated and can take any desired shape.
  • the said housing units 12 are here defined by walls 122 originating from a base 120 of said body 10. Alternatively, they are defined as recesses in said body 10.
  • the said body 10 advantageously includes further areas for fixing to a support, areas intended to accommodate other components of the module, for example other types of valves, and/or reinforcing ribs 16.
  • the said body 10 is here locally hollowed out at the level of identified areas 18.
  • the invention also relates to a subassembly for said fluid distribution module.
  • Said subassembly advantageously comprises the components identified 14 in the .
  • said subassembly comprises a support frame 20, a distributing element 22, movable in rotation in said support frame 20 around an axis X, called longitudinal, and a distributing element 24.
  • Said subassembly is configured so that the distributing member 22 takes different angular positions around said longitudinal axis X as illustrated by the arrow marked 23, so as to determine specific circulations of the fluid through said distributing member 24.
  • the axial valve formed by assembling said sub-assembly in the body 10 thus allows, depending on said angular positions of the distributing member 22, to selectively distribute said fluid in the branches of the circuit equipped with said module.
  • said support frame 20, said distributing member 22 and said distributing member 24 are configured so as to be kept pre-assembled on one of them for the purpose of mounting said sub-assembly in said module.
  • Such pre-assembly allows the sub-assembly to be mounted in the module in a single operation rather than piece by piece. Furthermore, the sub-assembly is functional due to its constituent parts, allowing it to be tested before installation in the module by being placed in a test jig, as will be described later.
  • the distributor 22 and the distributing element 24 are mounted on the support frame 20. This allows the subassembly to be manipulated via the support frame 20 for mounting in the module.
  • the support frame 20 is advantageously provided with mounting holes 26 on the body 10.
  • the said support frame 20, the said distributing element 22 and the said distributing element 24 are, for example, stacked along the said longitudinal axis X.
  • the support frame 20 and the distributing member 24 are mutually configured to form a stop 50 along the longitudinal axis X.
  • the subassembly is advantageously configured so that the stop 50 is elastic. The advantage of such a configuration and the manner in which the stop is implemented will be explained later.
  • the distribution element 22 comprises, for example, a distribution disc 28 having at least one distribution orifice 30 allowing the passage of the fluid.
  • the distribution orifice 30 is here in the form of an angular sector. It has a closed contour, for example in the shape of a kidney bean extending over slightly less than 120°.
  • the distribution element 22 further comprises a drive shaft 32 articulated for rotation about the longitudinal axis X on the support frame 20.
  • the drive shaft 32 extends along the longitudinal axis X. It is connected at a distal end to the distribution disc 28. At a proximal end opposite the distal end, it has a gear 34 for cooperating with a shaft of an actuator, for example, an electric motor.
  • an actuator for example, an electric motor.
  • the actuator preferably forms part of the subassembly according to the invention.
  • the said sub-assembly further includes a seal 46 for sealing a passage of the drive shaft 32 through said support frame 20.
  • the distributor 24 comprises, for example, a distributor disc 36 having a plurality of distributor orifices 38 allowing the passage of fluid.
  • These distributor orifices 38 are here in the form of angular sectors. They have a closed contour, for example, a kidney bean shape. In the illustrated example, without limitation, there are three of them and/or they extend over slightly less than 120°.
  • the said distributor disc 36 is provided, for example, with a central orifice 40, articulated in rotation around said longitudinal axis X on a pinion 42 from said distributor disc 28.
  • said distributor disc 28 slides on said distributor disc 36.
  • Said distributing orifice 30 is configured to come opposite one and/or more of said distributing orifices 38 according to said angular positions of the distributing member 22.
  • the contour of the distributing orifice 30 is here substantially identical to that of the distributing orifices 38.
  • said subassembly comprises an elastic element 44. It is configured to tension against each other, along said longitudinal axis X, said joint 46, said support frame 20, said distributing element 22 and/or said distributing element 24. It advantageously provides its elastic character to the stop 50 formed by said support frame 20 and said distributing element 24. More precisely, here, said elastic element 44 is configured so as to apply, along said longitudinal axis X, said joint 46 against said support frame 20, said distributing element 22 against said distributing element 24 and said distributing element 24 against said support frame 20. Said elastic element is, for example, a helical spring.
  • the said support frame 20 includes, in particular, a cover 52.
  • the said fixing holes 26 are located at the level of the said cover 52. There are three of them, regularly distributed at the level of a periphery of the said cover 52. They are intended to be opposite bores made in the said body 10.
  • the support frame 20 further comprises, for example, a fluid inlet and/or outlet flange 54.
  • the flange 54 is advantageously fixed to the cover 52. It is located at a radial extension of the cover 52. It extends parallel to the longitudinal axis X.
  • the said support frame 20 further includes a pivot bearing 56. It is oriented parallel to the said longitudinal axis X.
  • the said drive shaft 32 is, for example, pivoted on the said bearing 56.
  • the said joint 46 is located between the said drive shaft 32 and an inner wall of the said bearing 56.
  • the support frame 20 includes mounting brackets 58 extending along the longitudinal axis to form the stop 50.
  • These brackets 58 extend, for example, from a periphery of the cover 52. There are three of them, spaced approximately 120° apart. It should be noted that these mounting brackets are not illustrated. to lighten the figure.
  • the legs 58 have a distal end 60 cooperating with the distributing organ 24 to form the stop 50.
  • the legs 58 here substantially have an L shape, a large branch of the L, connected to the cover 52 extending parallel to the longitudinal axis X and a small branch of the L extending radially in the direction of the longitudinal axis X.
  • the small branch of the L forms the distal end 60 of the legs.
  • the said legs 58 advantageously have reinforcing ribs 62 extending parallel to said longitudinal axis X, in particular along said large arm of the L.
  • the said reinforcing ribs 62 are here present in pairs at the level of each of the said fixing legs 58.
  • Said distributing disc 36 is located between the distal end 60 of said legs 58 and the distributing disc 28, along said longitudinal axis X.
  • distributor disc 36 is configured to cooperate with said fixing lugs 58 according to a bayonet mounting movement of said distributor member 24 on said support frame 20.
  • these discs are equipped with peripheral notches 68 and 70 extending angularly. These notches 68 and 70 are the same number as the tabs 58. Therefore, there are three of them, spaced at 120° intervals. In the figures, these notches 68 of the distribution disc 28 are aligned with the notches 70 of the distributor disc 36 for the purposes of mounting the support frame 20.
  • the angular span of the notches 68, 70 is slightly greater than the angular span of the legs 58.
  • the radial depth of the notches 68, 70 is slightly greater than the radial extension of the small branches formed by the distal end 60 of the legs 58.
  • Said distributor disc is provided, at the level of a periphery of its lower face 64, with a flat 72 having substantially the same angular extension as said leg 58 and the same radial extension as the small branches of said legs 58.
  • the small arm of the leg 58 is opposite said flat 72.
  • Said stop 50 is thus defined by the contact between said flats 72 and said small arm of the legs 58.
  • said elastic element 44 exerts a force opposing the separation of said small arm of the legs 58 from said flat 72.
  • said distributor disc 24 is blocked in rotation by friction, in particular under the action of the elastic element 44.
  • the distributor disc 22 is on the other hand free in rotation around said longitudinal axis X, its radius being less than that of the inner faces of the large branches of the legs 58.
  • the said fixing tabs 58 are mounted by snapping onto the said distributor disc 24.
  • the distribution disc 28 and/or the distributor disc 36 are advantageously configured to provide a seal between the distribution orifices 38.
  • the distributor disc 36 is made of rubber, elastomer, and/or polymer. The advantage of the elastic element 44 in reinforcing this seal is further understood.
  • said lower face 64 of said distributor disc 36 comprises a plurality of ribs 66, 66’ configured to provide a seal between said subassembly and said module.
  • the module according to the invention comprises one or more sub-assemblies as described above. These sub-assemblies are mounted in the corresponding housings 12, here along the longitudinal axis X, as illustrated by the arrows marked 74.
  • said housings 12 are closed by said covers 52.
  • Said subassemblies define circulation volumes 76 of the fluid in said housings 12, between said support frame 20, more particularly their said cover 52 and their said distributing element 22.
  • the said body 10 includes at least one passage 78 for the said fluid allowing communication between the said flange 54 and the said housing 12, more particularly the said circulation volume 76.
  • the said passage 78 opens radially into the said housing 12, more particularly the said circulation volume 76.
  • the said body 10 defines a plurality of connection ports 80 opening, preferably axially, at the level of a bottom wall 82 of said housing 12.
  • the said distributing ports 38 are respectively located opposite the said connection ports 80 for the passage of the fluid.
  • the fluid circulates as follows. It enters each valve through its flange 54 and reaches its circulation volume 76 through its passage 78. Depending on the angular position of its distributing element 22, it is selectively directed through said distributing orifice 30 to one of the distributing orifices 38 and exits the housing 12 through one of the connection orifices 80 to be distributed into one of the branches of the circuit equipped with said module. It should be noted that the fluid may be directed to several of the distributing orifices 38 in certain angular positions of said distributing element 22.
  • said sub-assembly or sub-assemblies are configured to have a position for stopping the flow of fluid, for example by configuring said distributing and distributing elements 22, 24 so that, in at least one of the angular positions of said distributing element 22, said distributing orifice 30 does not open onto any of said distribution orifices 38.
  • said module is configured to compress said distributor disc 36 against said bottom wall 82 so as to provide a seal between said distribution and/or connection ports 38, 80.
  • At least some ribs 66 of the distributor disc 36 are configured to provide a seal between each of the distribution ports 38 and/or each of the connection ports 80 located opposite each other, so that the fluid passing through one of the distribution ports 38 cannot flow towards one of the connection ports 80 that is not opposite. These are the radially oriented ribs 66.
  • said distributing disc 28 and/or said distributing disc 36 are configured so as to provide a seal between said circulation volume 76 and said connection ports 80.
  • a function is fulfilled by the rib 66’ extending in the form of a ring around the periphery of said lower face 64.
  • a thickness of said stop 50 in particular a thickness of the small arm of the lugs 58, is configured so as not to impede the compression of said distributor disc 36, in particular of said ribs 66, 66', against said bottom wall 82.
  • thickness means the dimension of the stop 50, in particular of the small arm of the lugs 58, along said longitudinal axis X.
  • Said notch is located here opposite said flat 72 and corresponds to the space where the stop 50 is situated after the bayonet mounting movement.
  • the invention also relates to a method for testing a sub-assembly as described above.
  • the said process includes a first step in which the said subassembly is placed in a test jig having a housing similar to housing 12 of the module for which the said subassembly is intended.
  • the fluid is circulated through the template while the distribution element 22 is moved from one of its angular positions to another. This verifies that each of these positions can be occupied without fluid leakage, or at the very least, with an acceptable leakage rate.

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Abstract

Sous-ensemble pour un module de distribution d'un fluide, notamment d'un fluide caloporteur, ledit sous-ensemble comprenant une armature de support (20), un organe répartiteur (22), mobile en rotation dans ladite armature de support autour d'un axe (X), dit longitudinal, et un organe distributeur (24), ledit sous-ensemble étant configuré pour que l'organe répartiteur (22) prenne des positions angulaires différentes autour dudit axe longitudinal (X) de sorte à déterminer des circulations spécifiques du fluide à travers ledit organe distributeur (24), ladite armature de support (20), ledit organe répartiteur (22) et ledit organe distributeur (24) étant configurés de sorte à être maintenus préassemblés sur l'un d'entre eux en vue d'un montage dudit sous-ensemble dans ledit module.

Description

Sous-ensemble pour un module de distribution d’un fluide, notamment d’un fluide caloporteur, module de distribution comprenant un tel sous-ensemble et procédé de test dudit sous-ensemble
L’invention concerne un sous-ensemble pour un module de distribution d’un fluide, notamment d’un fluide caloporteur; un module de distribution comprenant un tel sous-ensemble et un procédé de test dudit sous-ensemble. Elle trouvera ses applications, notamment, dans le domaine automobile, par exemple dans des circuits de fluide caloporteur pour automobile.
Dans ce domaine, il est connu des vannes comprenant un organe répartiteur, mobile en rotation autour d’un axe, dit longitudinal, et un organe distributeur. La vanne est configurée pour que l’organe répartiteur prenne des positions angulaires différentes autour de l’axe longitudinal de sorte à déterminer des circulations spécifiques du fluide à travers l’organe distributeur. De telles vannes sont souvent qualifiées de vannes axiales car elles permettent une circulation du fluide parallèlement à l’axe longitudinal de la vanne.
Selon une première configuration, de telles vannes sont disponibles entièrement préassemblées et prêtes à monter sur un support. Un inconvénient d’une telle configuration est qu’elle présente un faible niveau d’intégration quand plusieurs vannes sont nécessaires pour réaliser un circuit donné.
Il a ainsi déjà été proposé, selon une autre configuration, des modules de distribution comprenant un corps commun accueillant les autres organes des vannes. De tels modules sont fabriqués en montant séparément chacun des organes dans le corps, ceci vanne par vanne.
Un inconvénient d’une telle configuration est qu’elle reste peu standardisée. En outre, le module ne peut être testé qu’une fois les vannes toutes entièrement montées. Ainsi, en cas de défaillance, l’ensemble du module doit être mis au rebus, même si seulement l’une des vannes est en cause.
L’invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients précédents et propose à cette fin un sous-ensemble pour un module de distribution d’un fluide, notamment d’un fluide caloporteur, ledit sous-ensemble comprenant une armature de support, un organe répartiteur, mobile en rotation dans ladite armature de support autour d’un axe, dit longitudinal, et un organe distributeur, ledit sous-ensemble étant configuré pour que l’organe répartiteur prenne des positions angulaires différentes autour dudit axe longitudinal de sorte à déterminer des circulations spécifiques du fluide à travers ledit organe distributeur, ladite armature de support, ledit organe répartiteur et ledit organe distributeur étant configurés de sorte à être maintenus préassemblés sur l’un d’entre eux en vue d’un montage dudit sous-ensemble dans ledit module.
Un tel pré-assemblage permet de monter le sous-ensemble en une seule opération dans le module plutôt que pièce par pièce. Il permet de plus de disposer de sous-ensembles standardisés et de rationaliser la fabrication des modules. En outre, par les pièces qui le constituent, ledit sous-ensemble est fonctionnel de sorte qu’il peut être testé avant montage dans le module en étant placé dans un gabarit de test.
Selon différentes caractéristiques supplémentaires de l’invention, qui pourront être prises ensemble ou séparément et qui forment autant de modes de réalisation de l’invention :
  • ledit organe distributeur et ledit organe répartiteur sont montés sur ladite armature de support,
  • ladite armature de support, ledit organe répartiteur et ledit organe distributeur sont empilés selon ledit axe longitudinal,
  • ladite armature de support et ledit organe distributeur sont mutuellement configurés pour former une butée selon ledit axe longitudinal,
  • ledit sous-ensemble est configuré pour que ladite butée soit élastique,
  • ledit organe répartiteur comprend un disque répartiteur présentant au moins un orifice répartiteur,
  • ledit orifice distributeur est en forme de secteur angulaire,
  • ledit organe distributeur comprend un disque distributeur présentant une pluralité d’orifices distributeurs,
  • lesdits orifices distributeurs sont en forme de secteur angulaire,
  • ledit orifice répartiteur est configuré pour venir en regard de l’un et/ou plusieurs desdits orifices distributeurs en fonction desdites positions angulaires de l’organe répartiteur,
  • ledit disque répartiteur glisse sur ledit disque distributeur,
  • le disque répartiteur et/ou le disque distributeur sont configurés de sorte à conférer une étanchéité entre lesdits orifices distributeurs,
  • ledit sous-ensemble comprend un joint permettant de rendre étanche un passage d’un arbre dudit organe répartiteur à travers ladite armature de support,
  • ledit sous-ensemble comprend une organe élastique permettant de conférer son caractère élastique à ladite butée,
  • ledit organe élastique est configuré de sorte à appliquer ledit joint contre ladite armature de support, ledit organe répartiteur contre ledit organe distributeur et/ou ledit organe distributeur contre ladite armature de support, le long dudit axe longitudinal,
  • ledit organe élastique est un ressort hélicoïdal,
  • ladite armature de support comprend un couvercle,
  • ladite armature de support comprend une bride d’entrée et/ou sortie du fluide,
  • ladite bride est fixé audit couvercle,
  • ladite armature de support comprend un palier d’articulation,
  • ledit organe distributeur comprend un arbre d’entrainement articulé sur ledit palier et/ou lié audit disque distributeur,
  • ladite armature de support comprend des pattes de fixation s’étendant le long dudit axe longitudinal pour former ladite butée,
  • lesdites pattes s’étendent depuis ledit couvercle,
  • lesdites pattes présentent une extrémité distale coopérant avec ledit organe distributeur pour former ladite butée,
  • ledit disque distributeur est situé entre l’extrémité distale desdites pattes et le disque répartiteur, le long dudit axe longitudinal,
  • une face dudit disque distributeur opposée audit disque répartiteur, dite face inférieure, coopère avec lesdites extrémités distales pour former ladite butée,
  • ladite face inférieure dudit disque distributeur comprend une pluralité de nervures, configurées pour conférer une étanchéité entre ledit sous-ensemble et ledit module,
  • ledit disque distributeur est en caoutchouc, en élastomère et/ou en polymère,
  • ledit disque distributeur est configuré pour coopérer avec lesdites pattes de fixation selon un mouvement de montage en baïonnette dudit organe distributeur sur ladite armature de support,
L’invention concerne aussi un module de distribution de fluide comprenant un corps et au moins un sous-ensemble tel que décrit plus haut, ledit sous-ensemble étant monté dans un logement de circulation du fluide formé dans ledit corps.
Selon différentes caractéristiques supplémentaires de l’invention, qui pourront être prises ensemble ou séparément et qui forment autant de modes de réalisation de l’invention:
  • ledit logement est fermé par ledit couvercle,
  • ledit corps comprend au moins un passage pour ledit fluide permettant de mettre en communication ladite bride et ledit logement,
  • ledit passage débouche radialement dans ledit logement,
  • ledit corps comprend une pluralité d’orifices de raccordement débouchant au niveau d’une paroi de fond dudit logement,
  • lesdits orifices distributeurs sont respectivement situés en regard desdits orifices de raccordement,
  • ledit module est configuré pour comprimer ledit organe distributeur, notamment le disque distributeur, contre ladite paroi de fond de sorte à conférer une étanchéité entre lesdits orifices de distribution et/ou de raccordement,
  • lesdites nervures dudit disque distributeur sont configurées de sorte à conférer une étanchéité entre chacun desdits orifices de distribution et chacun desdits orifices de raccordement situés en regard,
  • ledit sous-ensemble définit un volume de circulation du fluide dans ledit logement, entre le couvercle de ladite armature de support et ledit organe répartiteur,
  • ledit disque répartiteur et/ou ledit disque distributeur sont configurés de sorte à conférer une étanchéité entre ledit volume de circulation et chacun desdits orifices de raccordement.
L’invention concerne encore un procédé de test d’un sous-ensemble tel que décrit plus haut , ledit procédé comprenant une première étape dans laquelle on place ledit sous-ensemble dans un gabarit de test présentant un logement semblable au logement du module tel que décrit plus haut, et une deuxième étape dans laquelle on fait circuler ledit fluide tout en déplaçant ledit organe répartiteur de l’une de ses positions angulaires à l’autre.
L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés parmi lesquels :
illustre de façon schématique une vue éclatée, en perspective, un exemple de module conforme à l’invention ;
illustre de façon schématique une vue éclatée, en perspective, un exemple de sous-ensemble conforme à l’invention ;
illustre de façon schématique une vue assemblée, en perspective, du sous-ensemble de la  ;
illustre de façon schématique, en perspective, une extrémité distale du sous-ensemble de la , selon une première étape de montage ;
illustre de façon schématique, en perspective, l’extrémité distale de la , selon une deuxième étape de montage ;
illustre de façon schématique, en perspective, l’extrémité distale des figures 4 et 5, selon une troisième étape de montage.
Il faut tout d’abord noter que les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation du fluide considéré. Par ailleurs, les termes « premier », « deuxième », « troisième », … sont uniquement utilisés pour distinguer les composants concernés entre eux et ne présagent ni d’un ordre ni d’une éventuelle importance desdits composants.
Comme illustré à la , l’invention concerne tout d’abord un module de distribution de fluide comprenant un corps 10 muni d’un ou plusieurs logements 12, ici trois, accueillant chacun des organes 14 formant, avec ledit corps 10, une vanne axiale, une fois assemblés.
Ledit fluide est, par exemple, un liquide caloporteur, notamment un mélange d’eau et d’antigel, par exemple, du glycol.
Ledit module est destiné à être intégré, notamment, dans un circuit de thermorégulation, par exemple d’un véhicule automobile. Ledit circuit comprend plusieurs branches et ledit module est avantageusement configuré pour contrôler la distribution du fluide dans les branches du circuit.
Ledit corps 10 est, par exemple, forgé et/ou moulé. Il est formé, notamment en métal, alliage de métal et/ou en matériau plastique. Sur la figure, il est partiellement illustré et pourra prendre toute forme désirée.
Lesdits logements 12 sont ici définis par des parois 122 issues d’un fond 120 dudit corps 10. En variante, elles sont définies en creux dans ledit corps 10.
Ledit corps 10 comprend avantageusement en outre des zones de fixation à un support, des zones destinées à accueillir d’autres composants du module, par exemple d’autres types de vannes, et/ou des nervures de renfort 16. Ledit corps 10 est ici localement évidé au niveau de zones repérées 18.
Comme illustré aux figures 2 et 3, l’invention concerne aussi un sous-ensemble pour ledit module de distribution d’un fluide. Ledit sous-ensemble comprend avantageusement les organes repérés 14 à la .
Plus précisément, ledit sous-ensemble comprend une armature de support 20, un organe répartiteur 22, mobile en rotation dans ladite armature de support 20 autour d’un axe X, dit longitudinal, et un organe distributeur 24.
Ledit sous-ensemble est configuré pour que l’organe répartiteur 22 prenne des positions angulaires différentes autour dudit axe longitudinal X comme illustré par la flèche repérée 23, de sorte à déterminer des circulations spécifiques du fluide à travers ledit organe distributeur 24.
La vanne axiale formée par assemblage dudit sous-ensemble dans le corps 10 permet ainsi, en fonction desdites positions angulaires de l’organe répartiteur 22 de distribuer sélectivement ledit fluide dans les branches du circuit équipé dudit module.
Selon l’invention, ladite armature de support 20, ledit organe répartiteur 22 et ledit organe distributeur 24 sont configurés de sorte à être maintenus préassemblés sur l’un d’entre eux en vue d’un montage dudit sous-ensemble dans ledit module.
Un tel pré-assemblage permet de monter le sous-ensemble en une seule opération dans le module plutôt que pièce par pièce. En outre, par les pièces qui le constituent, ledit sous-ensemble est fonctionnel de sorte qu’il peut être testé avant montage dans le module en étant placé dans un gabarit de test, comme cela sera décrit plus loin.
Dans le mode de réalisation illustré, ledit organe distributeur 22 et ledit organe répartiteur 24 sont montés sur ladite armature de support 20. Ceci permet de manipuler ledit sous-ensemble par l’intermédiaire de ladite armature de support 20 pour son montage dans le module. Ladite armature de support 20 est avantageusement munie d’orifices de fixation 26 sur ledit corps 10.
Ladite armature de support 20, ledit organe répartiteur 22 et ledit organe distributeur 24 sont, par exemple, empilés selon ledit axe longitudinal X.
Préférentiellement, ladite armature de support 20 et ledit organe distributeur 24 sont mutuellement configurés pour former une butée 50 selon ledit axe longitudinal X. Ledit sous-ensemble est avantageusement configuré pour que ladite butée 50 soit élastique. L’avantage d’une telle configuration et la façon dont ladite butée est réalisée ressortiront plus loin.
Ledit organe répartiteur 22 comprend, par exemple, un disque répartiteur 28 présentant au moins un orifice répartiteur 30 permettant le passage du fluide. Ledit orifice répartiteur 30 est ici en forme de secteur angulaire. Il présente un contour fermé, par exemple en forme de haricot s’étendant sur un peu moins de 120°.
Ledit organe répartiteur 22 comprend en outre un arbre d’entrainement 32 articulé en rotation autour dudit axe longitudinal X sur ladite armature de support 20. Ledit arbre d’entrainement 32 s’étend ici selon ledit longitudinal X. Il est lié à une extrémité distale audit disque répartiteur 28. Il présente à une extrémité proximale opposée à ladite extrémité distale un engrainement 34 destiné à coopérer avec un arbre d’un actionneur, par exemple un moteur électrique. Bien qu’il ne soit pas illustré, ledit actionneur fait préférentiellement partie dudit sous-ensemble conforme à l’invention.
Ledit sous-ensemble comprend en outre un joint 46 permettant de rendre étanche un passage de l’arbre d’entrainement 32 à travers ladite armature de support 20.
Ledit organe distributeur 24 comprend, par exemple, un disque distributeur 36 présentant une pluralité d’orifices distributeurs 38 permettant le passage du fluide. Lesdits orifices distributeurs 38 sont ici en forme de secteur angulaire. Ils présentent un contour fermé, par exemple en forme de haricot. Dans l’exemple illustré, sans que cela soit limitatif, ils sont au nombre de trois et/ou s’étendent sur un peu moins de 120°.
Ledit disque distributeur 36 est muni, par exemple, d’un orifice central 40, articulé en rotation autour dudit axe longitudinale X sur un pignon 42 issu dudit disque répartiteur 28. Préférentiellement, ledit disque répartiteur 28 glisse sur ledit disque distributeur 36.
Ledit orifice répartiteur 30 est configuré pour venir en regard de l’un et/ou plusieurs desdits orifices distributeurs 38 en fonction desdites positions angulaires de l’organe répartiteur 22. Le contour de l’orifice répartiteur 30 est ici sensiblement identique à celui des orifices distributeur 38.
Préférentiellement, ledit sous-ensemble comprend une organe élastique 44. Il est configuré pour mettre en tension l’un contre l’autre, le long dudit axe longitudinal X, ledit joint 46, ladite armature de support 20, ledit organe répartiteur 22 et/ou ledit organe distributeur 24. Il permet avantageusement de conférer son caractère élastique à la butée 50 formée par ladite armature de support 20 et ledit organe distributeur 24. Plus précisément, ici, ledit organe élastique 44 est configuré de sorte à appliquer, le long dudit axe longitudinal X, ledit joint 46 contre ladite armature de support 20, ledit organe répartiteur 22 contre ledit organe distributeur 24 et ledit organe distributeur 24 contre ladite armature de support 20. Ledit organe élastique est, par exemple, un ressort hélicoïdal.
Ladite armature de support 20 comprend, notamment, un couvercle 52. Lesdits orifices de fixation 26 sont situés au niveau dudit couvercle 52. Ils sont ici au nombre de trois, régulièrement réparties au niveau d’une périphérie dudit couvercle 52. Ils sont destinés à venir en regard d’alésages ménagés dans ledit corps 10.
Ladite armature de support 20 comprend en outre, par exemple, une bride 54 d’entrée et/ou sortie du fluide. Ladite bride 54 est avantageusement fixé audit couvercle 52. Elle est ici située au niveau d’une extension radiale dudit couvercle 52. Elle s’étend parallèlement audit axe longitudinal X.
Ladite armature de support 20 comprend encore un palier d’articulation 56. Il est orienté parallèlement audit axe longitudinal X. Ledit arbre d’entrainement 32 est, par exemple, articulé sur ledit palier 56. Ledit joint 46 est situé entre ledit arbre d’entrainement 32 et une paroi intérieure dudit palier 56.
Avantageusement, ladite armature de support 20 comprend des pattes de fixation 58 s’étendant le long dudit axe longitudinal pour former ladite butée 50. Lesdites pattes 58 s’étendent, par exemple, depuis une périphérie dudit couvercle 52. Elles sont ici au nombre de trois, espacées entre elles d’environ 120°. On pourra remarquer que lesdites pattes de fixation ne sont pas illustrées pour alléger la figure.
Lesdites pattes 58 présentent une extrémité distale 60 coopérant avec ledit organe distributeur 24 pour former ladite butée 50. Lesdites pattes 58 présentent ici sensiblement une forme de L, une grande branche du L, raccordée au couvercle 52 s’étendant parallèlement audit axe longitudinal X et une petite branche du L s’étendant radialement en direction dudit axe longitudinal X. Ladite petite branche du L forme l’extrémité distale 60 des pattes.
Lesdites pattes 58 présentent avantageusement des nervures de renfort 62 s’étendant parallèlement audit axe longitudinal X, notamment le long de ladite grande branche du L. Lesdites nervures de renfort 62 sont ici présentes par paires au niveau de chacune desdites pattes de fixation 58.
Ledit disque distributeur 36 est situé entre l’extrémité distale 60 desdites pattes 58 et le disque répartiteur 28, le long dudit axe longitudinal X.
Une face 64 dudit disque distributeur 36, opposée audit disque répartiteur 28, dite face inférieure, coopère avec lesdites extrémités distales 60 pour former ladite butée 50.
Ceci est plus particulièrement visible aux figures 4 à 6 où, dans le mode de réalisation illustré, on observe que ledit disque distributeur 36 est configuré pour coopérer avec lesdites pattes de fixation 58 selon un mouvement de montage en baïonnette dudit organe distributeur 24 sur ladite armature de support 20.
Comme visible à la , où seuls les disques répartiteur et distributeur 28, 36 sont représentés, ces derniers sont munis d’encoches périphériques 68, 70 s’étendant angulairement. Lesdites encoches 68, 70 sont en même nombre que les pattes 58. Elles sont donc ici au nombre de trois, réparties à 120°. Sur les figures, lesdites encoches 68 du disques répartiteur 28 sont en regard des encoches 70 du disque distributeur 36 pour les besoins du montage de ladite armature de support 20.
A la , on observe le passage de l’une des pattes 58 dans l’une des encoches 70 du disque distributeur 36 selon un mouvement de translation axiale relative, selon ledit axe longitudinal X, de ladite armature de support 20, d’une part, et desdits disques répartiteur et distributeur 28, 36, d’autre part. A cette fin, une envergure angulaire desdites encoches 68, 70 est légèrement supérieur à une envergure angulaire desdites pattes 58. Une profondeur radiale desdites encoches 68, 70 est légèrement supérieure à une extension radiale des petites branches formées par l’extrémité distale 60 desdites pattes 58.
Ledit disque distributeur est muni, au niveau d’une périphérie de sa face inférieure 64, d’un méplat 72 présentant sensiblement une même extension angulaire que ladite patte 58 et un même extension radiale que les petites branches desdites pattes 58.
A la , après rotation relative autour dudit axe longitudinal X, de ladite armature de support 20, d’une part, et desdits disques répartiteur et distributeur 28, 36, d’autre part, la petite branche de la patte 58 est en regard dudit méplat 72. Ladite buté 50 est ainsi définie par le contact entre lesdits méplats 72 et ladite petite branche des pattes 58. Avantageusement, ledit organe élastique 44 exerce une force s’opposant à un décollage de ladite petite branche des pattes 58 dudit méplat 72.
Après assemblage du sous-ensemble conforme à l’invention, ledit disque distributeur 24 est bloqué en rotation par friction, notamment sous l’action de l’organe élastique 44. Le disque répartiteur 22 est par contre libre en rotation autour dudit axe longitudinal X, son rayon étant inférieur à celui de faces intérieures des grandes branches des pattes 58.
En variante non-illustrée, lesdites pattes de fixation 58 sont montées par encliquetage sur ledit disque distributeur 24.
Le disque répartiteur 28 et/ou le disque distributeur 36 sont avantageusement configurés de sorte à conférer une étanchéité entre lesdits orifices distributeurs 38. Pour cela, ici, ledit disque distributeur 36 est en caoutchouc, en élastomère et/ou en polymère. On comprend en outre le caractère avantageux de l’organe élastique 44 pour renforcer cette étanchéité.
En outre, ladite face inférieure 64 dudit disque distributeur 36 comprend une pluralité de nervures 66, 66’ configurées pour conférer une étanchéité entre ledit sous-ensemble et ledit module.
Si l’on reporte de nouveau à la , comme déjà évoqué, on constate que le module conforme à l’invention comprend un ou plusieurs sous-ensembles tels qu’évoqués plus haut. Le ou lesdits sous-ensembles sont montés dans les logements 12 correspondant, ici selon ledit axe longitudinal X, comme illustré par les flèches repérées 74.
Préférentiellement, lesdits logements 12 sont fermés par lesdits couvercles 52. Lesdits sous-ensembles définissent des volumes de circulation 76 du fluide dans lesdits logements 12, entre ladite armature de support 20, plus particulièrement leur dit couvercle 52 et leur dit organe répartiteur 22.
Ledit corps 10 comprend au moins un passage 78 pour ledit fluide permettant de mettre en communication ladite bride 54 et ledit logement 12, plus particulièrement ledit volume de circulation 76. Ledit passage 78 débouche radialement dans ledit logement 12, plus particulièrement ledit volume de circulation 76.
Ledit corps 10 définit une pluralité d’orifices de raccordement 80 débouchant, préférentiellement axialement, au niveau d’une paroi de fond 82 dudit logement 12. Lesdits orifices distributeurs 38 sont respectivement situés en regard desdits orifices de raccordement 80 pour le passage du fluide.
Le fluide circule ainsi de la façon suivante. Il entre dans chacune des vannes par leur bride 54 et rejoint leur volume de circulation 76 par leur passage 78. En fonction de la position angulaire de leur organe répartiteur 22, il est sélectivement dirigé à travers ledit orifice répartiteur 30 vers l’un des orifices distributeurs 38 et sort du logement 12 par l’un des orifices de raccordement 80 pour être distribué dans l’une des branches du circuit équipé dudit module. Il est à noter que le fluide est éventuellement dirigé vers plusieurs des orifices distributeurs 38 dans certaines des positions angulaires dudit organe répartiteur 22.
En variante non illustrée, ledit ou lesdits sous-ensemble sont configurés pour avoir une position d’arrêt de la circulation du fluide, par exemple en configurant lesdits organes répartiteur et distributeur 22, 24 de sorte que, dans l’une au moins des positions angulaires dudit organe répartiteur 22, ledit orifice répartiteur 30 ne débouche sur aucun desdits orifices de distribution 38.
Avantageusement, ledit module est configuré pour comprimer ledit disque distributeur 36 contre ladite paroi de fond 82 de sorte à conférer une étanchéité entre lesdits orifices de distribution et/ou de raccordement 38, 80.
Si l’on se reporte de nouveau aux figures 4 à 6, on constate que, à cette fin, certaines 66 au moins desdites nervures du disque distributeur 36 sont configurées de sorte à conférer une étanchéité entre chacun desdits orifices de distribution 38 et/ou chacun desdits orifices de raccordement 80 situés en regard afin que le fluide passant par l’un des orifices de distribution 38 ne puisse s’écouler vers un des orifices de raccordement 80 ne se trouvant pas en regard. Il s’agit des nervures 66 orientées radialement.
Préférentiellement, ledit disque répartiteur 28 et/ou ledit disque distributeur 36 sont configurés de sorte à conférer une étanchéité entre ledit volume de circulation 76 et lesdits orifices de raccordements 80. Dans le mode de réalisation illustré, une telle fonction est remplie par la nervure 66’ s’étendant sous la forme d’un anneau en périphérie de ladite face inférieure 64.
On comprend qu’une épaisseur de ladite butée 50, en particulier une épaisseur de la petite branche des pattes 58, est configurée pour ne pas faire obstacle à la compression dudit disque distributeur 36, en particulier desdites nervures 66, 66’, contre ladite paroi de fond 82. On entend ici par « épaisseur » la dimension de la butée 50, en particulier de la petite branche des pattes 58, selon ledit axe longitudinal X. Un tel résultat est obtenu, par exemple, par une profondeur selon ledit axe longitudinal X d’une encoche formée dans ledit disque distributeur 36 pour accueillir ladite butée 50 en particulier la petite branche des pattes 58. Ladite encoche se trouve ici au droit dudit méplat 72 et correspond à l’espace où la butée 50 est située après le mouvement de montage en baïonnette.
L’invention concerne aussi un procédé de test d’un sous-ensemble tel que décrit plus haut.
Ledit procédé comprend une première étape dans laquelle on place ledit sous-ensemble dans un gabarit de test présentant un logement semblable au logement 12 du module auquel ledit sous-ensemble est destiné.
Dans une deuxième étape, on fait circuler ledit fluide dans ledit gabarit tout en déplaçant ledit organe répartiteur 22 de l’une de ses positions angulaires à l’autre. On vérifie de la sorte que chacune de ces positions peut être occupée, sans fuite de fluide ou à tout le moins, avec un débit de fuite acceptable.
Il est ainsi possible, pour un premier intervenant ayant assemblé lesdits sous-ensembles, de tester le bon fonctionnement de chacun d’eux avant livraison à un autre intervenant qui se chargera de les assembler avec le corps 10 prévu pour former le module.

Claims (12)

  1. Sous-ensemble pour un module de distribution d’un fluide, notamment d’un fluide caloporteur, ledit sous-ensemble comprenant une armature de support (20), un organe répartiteur (22), mobile en rotation dans ladite armature de support autour d’un axe (X), dit longitudinal, et un organe distributeur (24), ledit sous-ensemble étant configuré pour que l’organe répartiteur (22) prenne des positions angulaires différentes autour dudit axe longitudinal (X) de sorte à déterminer des circulations spécifiques du fluide à travers ledit organe distributeur (24), ladite armature de support (20), ledit organe répartiteur (22) et ledit organe distributeur (24) étant configurés de sorte à être maintenus préassemblés sur l’un d’entre eux en vue d’un montage dudit sous-ensemble dans ledit module.
  2. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel ledit organe distributeur (24) et ledit organe répartiteur (22) sont montés sur ladite armature de support (20).
  3. Sous-ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite armature de support (20) et ledit organe distributeur (24) sont mutuellement configurés pour former une butée (50) selon ledit axe longitudinal (X).
  4. Sous-ensemble selon la revendication précédente configuré pour que ladite butée (50) soit élastique.
  5. Sous-ensemble selon l’une quelconque des revendications 3 à 4 dans lequel ladite armature de support (20) comprend des pattes de fixation (58) s’étendant le long dudit axe longitudinal (X) pour former ladite butée (50).
  6. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel lesdites pattes (58) présentent une extrémité distale (60) coopérant avec ledit organe distributeur (24) pour former ladite butée (50).
  7. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel ledit organe répartiteur (22) comprend un disque répartiteur (28) présentant au moins un orifice répartiteur (30), ledit organe distributeur (24) comprend un disque distributeur (36) présentant une pluralité d’orifices distributeurs (38), une face (64) dudit disque distributeur (36), opposée audit disque répartiteur (28), dite face inférieure, coopère avec lesdites extrémités distales (60) pour former ladite butée (50).
  8. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel ledit disque distributeur (36) est configuré pour coopérer avec lesdites pattes de fixation (58) selon un mouvement de montage en baïonnette dudit organe distributeur (24) sur ladite armature de support (20).
  9. Module de distribution de fluide comprenant un corps (10) et au moins un sous-ensemble (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit sous-ensemble (14) étant monté dans un logement (12) de circulation du fluide formé dans ledit corps (10).
  10. Module selon la revendication précédente dans lequel ledit corps (10) comprend une pluralité d’orifices de raccordement (80) débouchant au niveau d’une paroi de fond (82) dudit logement (12), ledit module étant configuré pour comprimer ledit organe distributeur (24) contre ladite paroi de fond (82) de sorte à conférer une étanchéité entre lesdits orifices de raccordement (80).
  11. Module selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10 dans lequel ledit sous-ensemble (14) définit un volume de circulation du fluide (76) dans ledit logement (12), entre un couvercle (52) de ladite armature de support (20) et ledit organe répartiteur (22), ledit disque répartiteur (22) et/ou ledit disque distributeur (24) étant configurés de sorte à conférer une étanchéité entre ledit volume de circulation (76) et chacun desdits orifices de raccordement (80).
  12. Procédé de test d’un sous-ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, ledit procédé comprenant une première étape dans laquelle on place ledit sous-ensemble dans un gabarit de test présentant un logement semblable au logement (12) du module selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, et une deuxième étape dans laquelle on fait circuler ledit fluide tout en déplaçant ledit organe répartiteur de l’une de ses positions angulaires à l’autre.
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US5329958A (en) * 1992-04-30 1994-07-19 Amfag S.R.L. Single-control mixer cartridge for hot and cold water
CN106439075A (zh) * 2016-12-16 2017-02-22 赵坤 陶瓷阀芯、阀体及阀门
CN110360342A (zh) * 2019-07-26 2019-10-22 潍坊康斯拓普温控卫浴有限公司 同步双开关阀片组件以及同步双开关阀芯

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