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WO2013060963A1 - Vanne, notamment pour moteur de véhicule automobile - Google Patents

Vanne, notamment pour moteur de véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
WO2013060963A1
WO2013060963A1 PCT/FR2012/052309 FR2012052309W WO2013060963A1 WO 2013060963 A1 WO2013060963 A1 WO 2013060963A1 FR 2012052309 W FR2012052309 W FR 2012052309W WO 2013060963 A1 WO2013060963 A1 WO 2013060963A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
flap
valve
valve according
cavity
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/052309
Other languages
English (en)
Inventor
Grégory HODEBOURG
Original Assignee
Valeo Systemes De Controle Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes De Controle Moteur filed Critical Valeo Systemes De Controle Moteur
Priority to KR1020147013865A priority Critical patent/KR20140084262A/ko
Priority to EP12780237.9A priority patent/EP2771596A1/fr
Priority to US14/353,091 priority patent/US20140367600A1/en
Priority to CN201280064743.4A priority patent/CN104067038B/zh
Publication of WO2013060963A1 publication Critical patent/WO2013060963A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
    • 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
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/221—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves specially adapted operating means therefor
    • 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
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/222—Shaping of the valve member

Definitions

  • Valve in particular for a motor vehicle engine
  • the invention relates to a valve for a motor vehicle engine, and more particularly to a recirculated exhaust gas valve.
  • the current architecture reaches its limits with regard to the amount of exhaust gas that can be recycled.
  • a recycling device to the low pressure part of the exhaust pipe, that is to say downstream of the gas expansion zone. exhaust, for directing a more substantial portion of the exhaust gas to the intake circuit of the engine.
  • valve mounted on the low pressure portion of the exhaust pipe for directing the exhaust gas to the outside or to the recycling device and comprising a flap, a drive shaft of the flap and an actuating motor and transmission means configured to transmit the movement of the motor to the shaft.
  • the assembly of the shaft on the body of the valve is performed with games, allowing its rotation.
  • Such games allow a quantity of exhaust gas to flow through the valve towards the transmission and actuation members employed.
  • gases being liable to damage the drive members, in particular by condensing, a seal is inserted along the shaft to block these gases.
  • the flap and the shaft are fitted into each other at one or more connecting barrels which establishes a thermal conduction zone between the flap and the shaft.
  • the flap is exposed directly to the exhaust gases and conducts the heat to the shaft through the barrel or barrels.
  • valve has a compact structure and collected on the exhaust manifold to limit its bulk. In such a structure, the length of the drive shaft of the flap is necessarily limited which makes it difficult to cool the valve along it.
  • the object of the invention is to solve at least part of these disadvantages.
  • a gas valve in particular recirculated exhaust gas for motor vehicle engine, comprising a flap and a drive shaft of the flap about an axis of rotation, said flap and said shaft being sheathed one into the other at one or more connecting barrels establishing a heat conduction zone between the flap and the shaft, the valve comprising at least one cavity, in particular a cavity, configured so as to locate the zone thermal conduction axially recessed from a first edge of the flap facing an axial end of the shaft connected to the drive members of the valve.
  • the cavity thus formed makes it possible to reduce the temperature reached at the joint by moving the central temperature point toward the flap. This allows in particular to use a conventional type of seal, for example rubber, not expensive, without having to lengthen the tree.
  • the cavity is located between the shaft and the flap, in particular radially.
  • the annular space extends axially from a passage through which the shaft enters a body of the valve.
  • the cavity is delimited by an annular space formed in a side wall of the shaft.
  • the diameter of the shaft is lower in its portion located at the level of the annular space.
  • the diameter of the shaft is identical on both sides of said annular space.
  • the flap has a radial offset relative to the axis of rotation. It can then be configured to make a thermal screen for the shaft relative to the flow of gas in the valve.
  • the connecting barrel or that of the connecting barrels near the first edge is axially set back from said first edge.
  • one or more additional cavities may be provided, for example an additional cavity formed in the side wall of the shaft and / or in the wall of the barrel.
  • the cavity formed by the axial withdrawal of the barrel near the first edge of the flap and one or more other cavities formed in the shaft and / or in the barrel.
  • said valve further comprises a second remote connection barrel of the barrel provided near the first edge.
  • the additional cavity or cavities may be provided at this second barrel.
  • the flap is aligned with the axis of rotation.
  • the barrel is exposed directly to the exhaust gas and conducts the heat received to the drive shaft.
  • the flap comprises two wings integral with the drum or drums and mounted symmetrically on either side of the drum or barrels with respect to said axis of rotation. It is meant here that the axis of rotation is substantially in the median plane defined by the wings.
  • the flap has a thickness less than the diameter of the connecting barrel or barrels.
  • the cavity is formed between the shaft and the shaft so as to dissipate heat and thus reduce the conduction of heat along the shaft.
  • the cavity is delimited by an annular space formed in a side wall of the shaft, as in one of the variants associated with the flap having a radial offset.
  • the cavity is delimited by an annular space in the barrel or that of the barrels near the first edge.
  • the drive shaft is then of constant section as it may be the case for valves provided with a radial offset flap and connecting barrel axially set back from the first edge.
  • the cavity is formed both in the shaft and in the shaft.
  • the shaft is preferably substantially cylindrical.
  • the shaft may be of circular, rectangular, square or other section, in one piece or in the form of a set of parts such as a plurality of shafts mounted with each other or stems etc. .
  • the connecting barrel or barrels are made from the component material.
  • Figure 1 illustrates in perspective a flap off-axis with respect to its axis of rotation.
  • Figure 2 illustrates in perspective, partially, a valve provided with the shutter of Figure 1, in the open position.
  • Figure 3 is a longitudinal sectional view, at the drive shaft of the valve of Figure 2, in the closed position.
  • Figure 4 is a view similar to that of Figure 3 according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a view similar to that of Figure 3 according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 6 is a view similar to that of Figure 3 according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 7 illustrates in perspective a partial schematic view of a flap comprising a shaft and two wings, mounted symmetrically on the shaft and diametrically secured to a drive shaft.
  • FIG. 8 illustrates a cross-sectional view of a valve comprising a shutter according to FIG. 7, in the closed position.
  • Figure 9 is a longitudinal sectional view of the valve of Figure 8, in the closed position.
  • Figure 10 is a view similar to that of Figure 9 according to a fourth embodiment of the invention.
  • Figure 11 is a view similar to that of Figure 9 according to a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 12 is a view similar to that of Figure 9 according to a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a flap 2 of a gas valve, in particular recirculated exhaust gas for a motor vehicle engine.
  • the flap 2 and a drive shaft 7 of said flap are fitted into each other at a connecting shaft 5.
  • the flap 2 is oriented substantially parallel to its axis of rotation corresponding to the longitudinal axis of the shaft 7.
  • the flap 2 has a radial offset relative to its axis of rotation.
  • Such a flap comprises, in particular, a first flange 3 integral with a second flange 4 themselves secured to the barrel 5.
  • the flanges 3 and 4 and the barrel 5 may, for example, be from the same material.
  • the wings 3 and 4 are substantially rectangular.
  • the drum 5 is substantially cylindrical and comprises a substantially cylindrical bore 6 which is coaxially arranged in the barrel 5. It will be noted that the wings 3 and 4 may, in an alternative embodiment of the invention, be in the same plane, that is to say, form a single wing, located on both sides of the shaft.
  • FIG. 2 illustrates a valve 1 in the form of a casing 10 in which the shutter 2 is mounted. This is a valve that makes it possible to selectively direct exhaust gases either outwards or to a recycling circuit.
  • the drive shaft 7 comprises an end 22 connected to an actuating motor 20 by transmission means (not shown) configured to transmit the movement of the motor to the flap 2 via the shaft 7.
  • the housing 10 comprises a flange 11 in which is formed an opening 12 delimited by tabs 13, 14, 15, 16 projecting into the opening 12 and on which the valve 1 is mounted so as to allow the tilting of the flap 2 between a plurality of open position and a closed position of the opening 12.
  • the tabs 13, 14, 15, 16 are configured to seal the valve 1 in the closed position of the shutter 2.
  • the housing 10 comprises a duct 25, here closed by the shutter 2 in contact with the flange 1 1.
  • the flap when the flap is in the open position, the fluid flows in the inlet valve to a second outlet, also not shown, or both to the first and second outlets.
  • the shaft 7 opens through a passage 26 formed in the housing 10 towards the transmission means.
  • Said valve may comprise a first level 21 for the rotation of the shaft at said passage 26.
  • the shaft 7 is also mounted in the housing 10, in particular via a second bearing 21.
  • Various axial stops may also be provided for positioning said shaft along the axis of rotation.
  • a seal 24 is arranged in the passage 26, around the shaft 7.
  • the exhaust gas When the exhaust gas comes into contact with the shutter 2, it directs their heat through the wings 3, 4, the shaft 5 and the shaft 7 towards the transmission means.
  • the heat of the exhaust gases is transmitted by the shaft 5 to the shaft 7 by the zone of thermal conduction existing between the shaft and the shaft to the vicinity of the passage 26, without possibility of dissipation upstream, causing the presence of high temperatures in the portion of the shaft 7 passing through said passage 26.
  • the valve 1 in order to reduce the heat conduction between the shutter 2 and the shaft 7, the valve 1 comprises a cavity configured so as to locate the thermal conduction zone axially set back from a first edge of the shutter. 2 facing an axial end of the shaft 7 connected to the transmission means and / or the actuating motor of the valve, that is to say, here, the edge of the flap facing the passage 26 and / or the seal 24. In this way, the temperature is reduced at a given point along the shaft 7.
  • the cavity is in the form of an annular space 28 formed by machining a portion of the outer wall of a portion 30 of length L of the shaft 7 so that that the diameter of the shaft at the portion 30 is less than the diameter of the shaft in a portion 32 of the shaft, said mounting, the mounting portion 32 being substantially the same diameter as the bore 6 made in the barrel 5 so as to allow the shaft 7 to be secured in the bore 6 of the barrel 5.
  • the first of the connecting barrels 5, located near the first edge of the flap, that is to say the one on the right in the figure, is axially recessed. said first edge.
  • the cavity, here marked 34, is in this way formed in the drum 5 and forms a thermal break along the shaft 7 towards the end of the shaft facing the seal 24.
  • a cavity 36 in the form of an annular space, is, in addition, formed substantially in a median portion of the flap 2 between the first connecting barrel and a second barrel of link 5, located on the left in the figure.
  • the barrel 5 is continuous along the shaft, while having its end facing the housing 26 axially set back from said first edge of the flap.
  • a cavity is formed both by machining the shaft 7 and axial offset of the shaft. 5 closest to passage 26.
  • FIG. 7 shows a flap 2 presenting a variant of shape.
  • Such a flap comprises a first flange 3 and a second flange 4 integral with a drum 5 and mounted symmetrically on either side thereof, that is to say in the same plane further comprising the axis the shaft or axis of rotation of the flap.
  • the wings 3 and 4 are here two portions of a circle configured so as to give the contour of the flap substantially a circle shape.
  • the wings 3 and 4 and the barrel 5 may, for example, be from the same material.
  • the barrel 5 is substantially cylindrical and comprises a substantially cylindrical bore which is coaxially arranged in the barrel 5.
  • FIG. 8 illustrates a valve 1 in the form of a housing 10 in which the shutter 2 is mounted. It is here a metering valve allowing the duct 25 to be closed more or less along which the shutter 2 has climbed.
  • the shaft 7 comprises an end 22 mounted connected to the actuating motor 20, either directly or via transmission means.
  • a passage 26 allows the passage of the shaft of the conduit 25 to the motor and / or the transmission means. It is equipped with a bearing 21.
  • Sealing means 18, here in the form of a lip seal, make it possible to prevent the exhaust gases, flowing in the clearances provided between the flap 2, the housing 10 and the shaft 7 from penetrating in a housing housing in the housing 10 to reach the actuating motor 20 and / or the transmission means, through the passage 26.
  • FIG. 10 illustrates a solution according to the invention and similar to that of FIG. 5.
  • the cavity is here in the form of an annular space 28 formed by machining a portion of the outer wall of a portion 30 length L of the shaft 7 so that the diameter of the shaft at the portion 30 is less than the diameter of the shaft in the shaft mounting portion 32, the mounting portion 32 being substantially same diameter as bore 6 realized in the barrel 5 so as to allow the shaft 7 to be secured in the bore 6 of the barrel 5.
  • the diameter of the shaft is identical on either side of the portion 30 having the annular space 28.
  • the cavity is formed in the drum 5. It is configured so as to form a heat shield along the shaft 7 in the direction of the end of the shaft located on the shaft. side of the passage 26.
  • the cavity is here in the form of an annular space 36 formed by machining a portion of the barrel 5.
  • a cavity 36 is machined both in the barrel 5 and in the shaft 7.
  • the cavity extends, on the one hand, axially from a zone of the shaft penetrating into the passage 26, this towards a central part of the conduit 25, and, on the other hand, part, radially between the shutter 2 and the shaft 7.

Landscapes

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Abstract

Vanne de gaz d'échappement recirculés pour moteur de véhicule automobile comprenant un volet (2) et un arbre d'entraînement (7) du volet (2) autour d'un axe de rotation, ledit volet (2) et ledit arbre (7) étant emmanchés l'un dans l'autre au niveau d'un ou plusieurs fûts de liaison (5) établissant une zone de conduction thermique entre le volet (2) et l'arbre (7), vanne caractérisée en ce qu'elle comprend une cavité (28) configurée de sorte à localiser la zone de conduction thermique axialement en retrait d'un premier bord du volet (2) tourné vers une extrémité axiale de l'arbre (7) reliée à des organes d'entraînement de la vanne.

Description

Vanne, notamment pour moteur de véhicule automobile
L'invention concerne une vanne pour moteur de véhicule automobile, et plus particulièrement une vanne de gaz d'échappement recirculés.
Il est aujourd'hui bien connu de recycler les gaz d'échappement d'un moteur en reliant le circuit d'admission et la tubulure d'échappement du moteur thermique. Un tel dispositif de recyclage permet la réutilisation d'une partie des gaz d'échappement dans le mélange alimentant le moteur thermique.
Les normes antipollution rendent désormais nécessaire de recycler une part plus importante des gaz d'échappement. Or, l'architecture actuelle atteint ses limites en ce qui concerne la quantité de gaz d'échappement qu'il est possible de recycler. Pour améliorer le recyclage des gaz d'échappement, il a été imaginé de relier un dispositif de recyclage à la partie basse pression de la tubulure d'échappement, c'est-à-dire en aval de la zone de détente des gaz d'échappement, pour diriger une partie plus substantielle des gaz d'échappement vers le circuit d'admission du moteur thermique.
Ainsi, on connaît une vanne montée sur la partie basse pression de la tubulure d'échappement permettant de diriger les gaz d'échappement soit vers l'extérieur soit vers le dispositif de recyclage et comprenant un volet, un arbre d'entraînement du volet ainsi qu'un moteur d'actionnement et des moyens de transmission configurés pour transmettre le mouvement du moteur à l'arbre.
Le montage de l'arbre sur le corps de la vanne est effectué avec des jeux, autorisant sa rotation. De tels jeux laissent filtrer une quantité de gaz d'échappement à travers la vanne en direction des organes de transmission et d'actionnement employés. Ces gaz étant susceptibles d'endommager les organes d'entraînement, notamment en se condensant, un joint d'étanchéité est inséré le long de l'arbre pour bloquer ces gaz.
Cependant, dans la vanne, le volet et l'arbre sont emmanchés l'un dans l'autre au niveau d'un ou plusieurs fûts de liaison ce qui établit une zone de conduction thermique entre le volet et l'arbre. Le volet est exposé directement aux gaz d'échappement et conduit la chaleur à l'arbre par le ou les fûts.
Aujourd'hui, il est connu de refroidir la vanne ce qui permet de disposer d'un arbre dont la température au droit du joint est plus faible qu'au niveau du volet. Mais ce refroidissement reste limité et le joint doit résister à la chaleur. Il est par conséquent onéreux et complexifie le montage de la vanne. Par ailleurs, dans cette partie de la tubulure, les gaz d'échappement peuvent subir des traitements de dépollution, notamment une postcombustion, susceptible d'élever davantage leur température. La vanne doit être agencée pour résister à cette température, ce qui en augmente le coût et plus particulièrement celui du joint d'étanchéité.
Une solution serait d'éloigner au maximum les organes de transmission et d'actionnement des conduits dans lesquels circulent les gaz d'échappement chauds. Cependant, il est au contraire souhaitable que la vanne ait une structure compacte et ramassée sur la tubulure d'échappement afin d'en limiter l'encombrement. Dans une telle structure, la longueur de l'arbre d'entraînement du volet est nécessairement limitée ce qui rend difficile le refroidissement de la vanne le long de celui-ci.
L'invention a pour but de résoudre au moins en partie ces inconvénients. A cet effet, elle concerne une vanne de gaz, notamment de gaz d'échappement recirculés pour moteur de véhicule automobile, comprenant un volet et un arbre d'entraînement du volet autour d'un axe de rotation, ledit volet et ledit arbre étant emmanchés l'un dans l'autre au niveau d'un ou plusieurs fûts de liaison établissant une zone de conduction thermique entre le volet et l'arbre, la vanne comprenant au moins une cavité, notamment une cavité, configurée de sorte à localiser la zone de conduction thermique axialement en retrait d'un premier bord du volet tourné vers une extrémité axiale de l'arbre reliée à des organes d'entraînement de la vanne.
La cavité ainsi ménagée permet de réduire la température atteinte au droit du joint en déplaçant le point de température médiane vers le volet. Cela permet notamment d'utiliser un joint de type classique, par exemple en caoutchouc, non onéreux, sans avoir à allonger l'arbre.
De préférence, la cavité est située entre l'arbre et le volet, notamment de façon radiale.
Toujours de préférence, l'espace annulaire s'étend axialement depuis un passage par lequel l'arbre pénètre dans un corps de la vanne.
Selon un aspect de l'invention, la cavité est délimitée par un espace annulaire ménagé dans une paroi latérale de l'arbre.
Avantageusement, le diamètre de l'arbre est inférieur dans sa portion située au niveau de l'espace annulaire.
Avantageusement encore, le diamètre de l'arbre est identique de part et d'autre dudit espace annulaire.
Dans une forme de réalisation de l'invention, le volet présente un déport radial par rapport à l'axe de rotation. Il pourra alors être configuré de façon à faire écran thermique pour l'arbre par rapport au flux de gaz dans la vanne.
Dans cette forme de réalisation, en variante, le fût de liaison ou celui des fûts de liaison à proximité du premier bord est axialement en retrait dudit premier bord. Autrement dit, il existe une portion du volet comprenant son premier bord qui vient directement en regard de l'arbre, sans l'intermédiaire du fût. L'espace libéré par le retrait axial de ce fût peut alors former la cavité.
Selon cette forme de réalisation, une ou plusieurs autres cavités additionnelles peuvent être prévues, par exemple une cavité additionnelle ménagée dans la paroi latérale de l'arbre et/ou dans la paroi du fût. Le long de l'arbre peuvent ainsi être ménagées : la cavité formée par le retrait axial du fût à proximité du premier bord du volet, et une ou plusieurs autres cavités ménagées dans l'arbre et/ou dans le fût.
Avantageusement, ladite vanne comprend en outre un second fût de liaison à distance du fût prévu à proximité du premier bord. Dans ce cas, la ou les cavités additionnelles peuvent être ménagées au niveau de ce second fût.
Dans une forme de réalisation alternative de l'invention, le volet est aligné sur l'axe de rotation. Dans une telle vanne, le fût est exposé directement aux gaz d'échappement et conduit la chaleur reçue à l'arbre d'entraînement.
Avantageusement, le volet comprend deux ailes, solidaires du ou des fûts et montées symétriquement de part et d'autre du ou des fûts par rapport audit axe de rotation. On entend ici que l'axe de rotation est sensiblement dans le plan médian défini par les ailes.
De manière préférée encore, le volet présente une épaisseur inférieure au diamètre du ou des fûts de liaison.
Dans cette forme de réalisation, la cavité est ménagée entre le fût et l'arbre de sorte à dissiper la chaleur et donc à diminuer la conduction de la chaleur le long de l'arbre.
Dans une première variante, la cavité est délimitée par un espace annulaire ménagé dans une paroi latérale de l'arbre, comme dans l'une des variantes associées au volet présentant un déport radial.
Dans une autre variante, la cavité est délimitée par un espace annulaire ménagé dans le fût ou celui des fûts à proximité du premier bord.
De préférence, l'arbre d'entraînement est alors de section constante comme cela pourra être le cas pour des vannes munies de volet à déport radial et fût de liaison axialement en retrait du premier bord. Dans une variante, la cavité est ménagée à la fois dans le fût et dans l'arbre.
L'arbre est, de manière préférée, substantiellement cylindrique. L'arbre peut être de section circulaire, rectangulaire, carrée ou autre, d'une seule pièce ou bien sous la forme d'un ensemble de pièces telles qu'une pluralité d'arbres montés les uns avec les autres ou bien de tiges etc.
Avantageusement, le ou les fûts de liaison sont issus de matière du volet.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs, des références identiques étant données à des objets semblables, dans lesquelles :
La figure 1 illustre en perspective un volet désaxé par rapport à son axe de rotation.
La figure 2 illustre en perspective, de façon partielle, une vanne munie du volet de la figure 1, en position ouverte.
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale, au niveau de l 'arbre d'entraînement de la vanne de la figure 2, en position fermée.
La figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 selon une première forme de réalisation de l'invention.
La figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 selon une seconde forme de réalisation de l'invention.
La figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 3 selon une troisième forme de réalisation de l'invention.
La figure 7 illustre en perspective une vue schématique partielle d'un volet comprenant un fût et deux ailes, montées symétriquement sur le fût et diamétralement solidaire d'un arbre d'entraînement.
La figure 8 illustre une vue en coupe transversale d'une vanne comprenant un volet selon la figure 7, en position fermée.
La figure 9 est une vue en coupe longitudinale de la vanne de la figure 8, en position fermée.
La figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 9 selon une quatrième forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 1 est une vue similaire à celle de la figure 9 selon une cinquième forme de réalisation de l'invention.
La figure 12 est une vue similaire à celle de la figure 9 selon une sixième forme de réalisation de l'invention. On a représenté à la figure 1 un volet 2 d'une vanne de gaz, notamment de gaz d'échappement recirculés pour moteur de véhicule automobile. Le volet 2 et un arbre 7 d'entraînement dudit volet sont emmanchés l'un dans l'autre au niveau d'un fût de liaison 5. Le volet 2 est orienté de façon sensiblement parallèle à son axe de rotation qui correspond à l'axe longitudinal de l'arbre 7.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, le volet 2 présente un déport radial par rapport à son axe de rotation.
Un tel volet comprend, notamment, une première aile 3 solidaire d'une seconde aile 4 elles- mêmes solidaire du fût 5. Les ailes 3 et 4 et le fût 5 peuvent, par exemple, être issus de la même matière. Les ailes 3 et 4 sont substantiellement rectangulaires. Le fût 5 est substantiellement cylindrique et comprend un alésage 6 également substantiellement cylindrique ménagé coaxialement dans le fût 5. On notera que les ailes 3 et 4 peuvent, dans une forme de réalisation alternative de réalisation de l'invention, être dans un même plan, c'est-à-dire former une seule aile, située de part et d'autre du fût.
La figure 2 illustre une vanne 1 se présentant sous la forme d'un boîtier 10 dans lequel est monté le volet 2. Il s'agit ici d'une vanne permettant de diriger sélectivement des gaz d'échappement soit vers l'extérieur, soit vers un circuit de recyclage.
L'arbre d'entraînement 7 comprend une extrémité 22 connectée à un moteur d'actionnement 20 par des moyens de transmission (non représentés) configurés pour transmettre le mouvement du moteur au volet 2 via l'arbre 7.
Le boîtier 10 comprend une bride 11 dans laquelle est ménagée une ouverture 12 délimitée par des onglets 13, 14, 15, 16 faisant saillie dans l'ouverture 12 et sur laquelle la vanne 1 est montée de sorte à autoriser le basculement du volet 2 entre une pluralité de position d'ouverture et une position de fermeture de l'ouverture 12.
Les onglets 13, 14, 15, 16 sont configurés pour étanchéifier la vanne 1 en position de fermeture du volet 2.
Comme illustré par la figure 3, le boîtier 10 comprend un conduit 25, ici fermé par le volet 2 au contact de la bride 1 1. On entend par là que le fluide traversant la vanne circule dans le conduit 25 entre une entrée et une première sortie de la vanne, non représentées. Au contraire, lorsque le volet est en position ouverte, le fluide circule dans la vanne de l'entrée vers une seconde sortie, également non représenté, ou à la fois vers la première et la seconde sorties.
A l'une de ses extrémités, l'arbre 7 débouche à travers un passage 26 ménagé dans le boîtier 10 en direction des moyens de transmission. Ladite vanne pourra comprendre un premier palier 21 pour la rotation de l'arbre au niveau dudit passage 26. A son autre extrémité, l'arbre 7 est également monté dans le boîtier 10, notamment par l'intermédiaire d'un second palier 21. Différentes butées axiales pourront aussi être prévues pour le positionnement dudit arbre selon l'axe de rotation.
Afin de prévenir une circulation des gaz d'échappement le long de l'arbre 7 en direction desdits moyens de transmission, un joint d'étanchéité 24 est disposé dans le passage 26, autour de l'arbre 7.
Lorsque les gaz d'échappement entrent en contact avec le volet 2, celui-ci conduit leur chaleur à travers les ailes 3, 4, le fût 5 et l'arbre 7 en direction des moyens de transmission. Dans la vanne illustrée par la figure 3, la chaleur des gaz d'échappement est transmise par le fût 5 à l'arbre 7 par la zone de conduction thermique existant entre le fût et l'arbre jusqu'à proximité du passage 26, sans possibilité de dissipation en amont, entraînant la présence de fortes températures dans la partie de l'arbre 7 traversant ledit passage 26.
Selon l'invention, afin de réduire la conduction de chaleur entre le volet 2 et l'arbre 7, la vanne 1 comprend, une cavité, configurée de sorte à localiser la zone de conduction thermique axialement en retrait d'un premier bord du volet 2 tourné vers une extrémité axiale de l'arbre 7 reliée aux moyens de transmission et/ou au moteur d'actionnement de la vanne, c'est-à-dire, ici, le bord du volet tourné vers le passage 26 et/ou le joint 24. On réduit de la sorte la température en un point donné le long de l'arbre 7, dans cette direction.
Selon le mode de réalisation illustré par la figure 4, la cavité se présente sous la forme d'un espace annulaire 28 ménagé par usinage d'une partie de la paroi externe d'une portion 30 de longueur L de l'arbre 7 de sorte que le diamètre de l'arbre au niveau de la portion 30 soit inférieur au diamètre de l'arbre dans une portion 32 de l'arbre, dite de montage, la portion de montage 32 étant substantiellement de même diamètre que l'alésage 6 réalisé dans le fût 5 de manière à permettre la solidarisation de l'arbre 7 dans l'alésage 6 du fût 5.
Dans une forme de réalisation alternative illustrée par la figure 5, l'un premier des fûts de liaison 5, situé à proximité du premier bord du volet, c'est-à-dire celui situé à droite sur la figure, est axialement en retrait dudit premier bord.
La cavité, ici repérée 34, est de la sorte ménagée dans le fût 5 et forme une rupture de pont thermique le long de l'arbre 7 en direction de l'extrémité de l'arbre tournée vers le joint 24.
Afin d'améliorer la dissipation de chaleur, une cavité 36, se présentant sous la forme d'un espace annulaire, est, en outre, ménagée substantiellement dans une partie médiane du volet 2 entre le premier fût de liaison et un second des fûts de liaison 5, situé à gauche sur la figure. En variante, le fût 5 est continu le long de l'arbre, tout en ayant son extrémité tournée vers le logement 26 axialement en retrait dudit premier bord du volet.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, illustré par la figure 6, combinant les deux formes de réalisation précédemment décrites, une cavité, ici repérée 42, est ménagée à la fois par usinage de l'arbre 7 et déport axial du fût 5 le plus proche du passage 26.
On a représenté à la figure 7 un volet 2 présentant une variante de forme.
Un tel volet comprend une première aile 3 et une seconde aile 4 solidaire d'un fût 5 et montées symétriquement de part et d'autre de celui-ci, c'est-à-dire dans un même plan comprenant en outre l'axe du fût ou axe de rotation du volet.
Les ailes 3 et 4 sont ici deux portions de cercle configurées de sorte à conférer au contour du volet substantiellement une forme de cercle. Les ailes 3 et 4 et le fût 5 peuvent, par exemple, être issus de même matière.
Le fût 5 est substantiellement cylindrique et comprend un alésage également substantiellement cylindrique ménagé coaxialement dans le fût 5.
La figure 8 illustre une vanne 1 se présentant sous la forme d'un boîtier 10 dans lequel est monté le volet 2. Il s'agit ici d'une vanne doseuse permettant de fermer plus ou moins le conduit 25 le long duquel le volet 2 est monté. Comme dans la vanne précédente, l'arbre 7 comprend une extrémité 22 montée connectée au moteur d'actionnement 20, soit directement, soit par l'intermédiaire de moyens de transmission. Un passage 26 permet le passage de l'arbre du conduit 25 vers le moteur et/ou les moyens de transmission. Il est équipé d'un palier 21.
Des moyens d'étanchéité 18, se présentant ici sous la forme d'un joint à lèvre, permettent d'éviter aux gaz d'échappement, circulant dans les jeux prévus entre le volet 2, le boîtier 10 et l'arbre 7 de pénétrer dans un logement ménager dans le boîtier 10 pour atteindre le moteur d'actionnement 20 et/ou les moyens de transmission, par le passage 26.
Cela étant, lorsque les gaz d'échappement entrent en contact avec le volet 2, celui-ci conduit leur chaleur à travers les ailes 3, 4, le fût 5 et l'arbre 7 en direction du moteur d'actionnement. La problématique est ainsi la même que dans la vanne de la figure 3.
La figure 10 illustre une solution conforme à l'invention et similaire à celle de la figure 5. La cavité se présente ici sous la forme d'un espace annulaire 28 ménagé par usinage d'une partie de la paroi externe d'une portion 30 de longueur L de l'arbre 7 de sorte que le diamètre de l'arbre au niveau de la portion 30 soit inférieur au diamètre de l'arbre dans la portion 32 de montage de l'arbre, la portion dé montage 32 étant substantiellement de même diamètre que l'alésage 6 réalisé dans le fût 5 de manière à permettre la solidarisation de l'arbre 7 dans l'alésage 6 du fût 5.
On constate ici d'ailleurs que, comme dans le mode de réalisation de la figure 4, le diamètre de l'arbre est identique de part et d'autre de la portion 30 présentant l'espace annulaire 28.
Dans une forme de réalisation alternative illustrée par la figure 11 , la cavité est ménagée dans le fût 5. Elle est configurée de sorte à former un écran thermique le long de l'arbre 7 en direction de l'extrémité de l'arbre située du côté du passage 26.
La cavité se présente ici sous la forme d'un espace annulaire 36 ménagé par usinage d'une partie du fût 5.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, illustrée par la figure 12, combinant les deux formes de réalisation précédemment décrites, une cavité 36 est ménagée par usinage à la fois dans le fût 5 et dans l'arbre 7.
Dans ces différents modes, on constate que la cavité s'étend, d'une part, axialement depuis une zone de l'arbre pénétrant dans le passage 26, ceci en direction d'une partie centrale du conduit 25, et, d'autre part, radialement entre le volet 2 et l'arbre 7.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vanne de gaz, notamment de gaz d'échappement recirculés pour moteur de véhicule automobile, comprenant un volet (2) et un arbre d'entraînement (7) du volet (2) autour d'un axe de rotation, ledit volet (2) et ledit arbre (7) étant emmanchés l'un dans l'autre au niveau d'un ou plusieurs fûts de liaison (5) établissant une zone de conduction thermique entre le volet (2) et l'arbre (7), la vanne (1) comprenant au moins une cavité (28, 34, 36, 42) située radialement entre l'arbre (7) et le volet (2) et configurée de sorte à localiser la zone de conduction thermique axialement en retrait d'un premier bord du volet (2) tourné vers une extrémité axiale de l'arbre (7) reliée à des organes d'entraînement de la vanne.
2. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle le volet (2) présente un déport radial par rapport à l'axe de rotation et dans laquelle le fût de liaison ou celui des fûts de liaison (5) à proximité du premier bord du volet est axialement en retrait dudit premier bord, l'espace libéré par ce retrait axial formant la cavité (34).
3. Vanne selon la revendication 2, comprenant en outre un second fût de liaison à distance du fût prévu à proximité du premier bord.
4. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle le volet (2) est aligné sur l'axe de rotation et la cavité est délimitée par un espace annulaire (36) ménagé dans le fût ou celui des fûts (5) à proximité du premier bord.
5. Vanne selon la revendication 4, dans laquelle le volet (2) présente une épaisseur inférieure au diamètre du fût de liaison (5).
6. Vanne selon l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle l'arbre d'entraînement (7) est de section constante.
7. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle la cavité s'étend axialement depuis un passage (26) par lequel l'arbre pénètre dans un corps (10) de la vanne.
8. Vanne selon la revendication 1 ou 7, dans laquelle la cavité est délimitée par un espace annulaire (28) ménagé dans une paroi latérale de l'arbre (7).
9. Vanne selon la revendication 8, dans laquelle le diamètre de l'arbre (7) est inférieur dans sa portion située au niveau de l'espace annulaire (28).
10. Vanne selon l'une des revendications 8 ou 9, dans laquelle le diamètre de l'arbre (7) est identique de part et d'autre dudit espace annulaire (28).
11. Vanne selon la revendication 1 ou 7, dans laquelle le volet (2) est aligné sur l'axe de rotation.
12. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle le volet (2) est aligné sur l'axe de rotation et la cavité est délimitée par un espace annulaire (36) ménagé dans le fût ou celui des fûts (5) à proximité du premier bord.
13. Vanne selon la revendication 12, dans laquelle le volet (2) présente une épaisseur inférieure au diamètre du fût de liaison (5).
14. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle la cavité (36, 42) est ménagée à la fois dans le fût (5) et dans l'arbre (7).
15. Vanne selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le ou les fûts sont issus de matière du volet (2).
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