Brevet FR2704925A1 — publié le 19941110

L'invention se rapporte à une soupape à thermostat, comprenant un élément de travail dont le boîtier est tenu en position fixe au moyen d'un support formé d'une pièce de tôle façonnée et dont le piston de travail pouvant effectuer une course de sortie est équipé d'une tête de soupape qui est soumise à la force d'un ressort de fermeture orientée vers un siège, le support du boîtier comprenant une bride destinée à être encastrée entre une tubulure de raccord et un élément de carter. Une soupape à thermostat du type tel que spécifié ci-dessus et qui représente une antériorité notoire comprend trois pièces de tôle façonnées qui forment ensemble le support du boîtier de l'élément de travail thermostatique et qui comprennent une bride et un appui en forme de cage pour le ressort de fermeture. La soupape connue à thermostat est destinée au réglage de la température du fluide de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Elle forme un module qui doit être incorporé par le fabricant du véhicule entre une tubulure de raccord ou analogue et un carter lors du montage du moteur et de ses raccords. L'invention a pour objet une soupape à thermostat du type tel que spécifié en préambule et réalisée de manière à faciliter son incorporation dans un moteur de véhicule ou analogue et d'exclure pratiquement toute erreur de montage. Selon une particularité essentielle de l'invention, le support du boîtier de l'élément de travail et la tubulure de raccord sont assemblés de manière qu'ils forment un module transportable, la tubulure de raccord est équipée intérieurement d'un ou de plusieurs appuis du ressort de fermeture et l'assemblage entre le support et la tubulure de raccord est conçu de manière que sa force de retenue dépasse la force de précontrainte du ressort de fermeture. Ce mode d'exécution permet d'obtenir que la position de montage de la soupape par rapport à la tubulure de raccord soit déjà fixée et prescrite dans l'atelier dans lequel elle est fabriquée et en conséquence son montage est facilité lors de son raccord ultérieur à un carter de moteur à combustion interne ou à une pompe à eau ou analogue, les erreurs de montage étant ainsi évitées. Donc, le montage peut être effectué par une main-d'oeuvre non qualifiée ou peu qualifiée ou éventuellement aussi par des robots. Ce concept permet par ailleurs d'obtenir une simplification, car il est possible de renoncer à une pièce complémentaire de tôle façonnée du fait que la tubulure de raccord est aussi utilisée en appui du ressort de fermeture. La tubulure de raccord et la soupape à thermostat forment donc non seulement un module transportable, mais aussi un groupe fonctionnel. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, le support comporte dans le prolongement de la bride un collet fermé qui constitue un siège pour la tête de la soupape. La fabrication est donc meilleur marché, car la soupape comprend une pièce de tôle façonnée en moins par rapport à celle qui est connue, à savoir la pièce qui forme un siège de soupape. Le support constitué d'une pièce de tôle façonnée assume donc une fonction double. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, la tubulure de raccord est une pièce moulée de matière plastique. En général, cette tubulure est certes réalisée sous forme d'une pièce moulée sous pression en métal léger, mais il peut aussi être avantageux, dans certaines applications et en particulier en raison du prix de fabrication, de réaliser cette tubulure sous forme d'une pièce moulée de matière plastique. Selon un mode d'exécution avantageux de l'invention, le support et la tubulure de raccord sont équipés d'éléments d'assemblage qui peuvent être enclenchés les uns dans les autres. Ainsi, aucun élément auxiliaire d'assemblage devant être fabriqué et monté indépendamment n'est nécessaire. Le montage et la fabrication en sont ainsi simplifiés. D'autres particularités et avantages de l'invention vont être décrits plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'une soupape à thermostat selon l'invention qui forme un module transportable avec une tubulure de raccord, la figure 2 est une coupe transversale partielle d'une variante de réalisation de l'assemblage entre la tubulure de raccord et un support du boîtier de l'élément de travail, la figure 3 est une coupe partielle analogue à celle de la figure 2 et représente une autre variante de réalisation dans laquelle un travail de déformation est nécessaire pour effectuer l'assemblage et la figure 4 est une coupe partielle d'une autre variante encore de réalisation à assemblage de type à boutons-pression qui convient en particulier pour une tubulure de raccord en matière plastique. La soupape à thermostat que représente la figure 1 comprend un élément de travail thermostatique (10) qui est conçu de manière connue. Il comprend un boîtier (11) dans lequel est logée une matière dilatable, en particulier un mélange à base de cire. Un piston de travail (12) placé dans le boîtier (11) subit une course vers l'extérieur de ce dernier en cas d'augmentation de volume de la substance dilatable en fonction de la température. Un support (13) maintient le boîtier (11) de l'élément de travail (10) en position fixe. Le support (13) est une pièce de tôle façonnée. Le matériau utilisé est une tôle de laiton ou d'acier inoxydable. Le support (13) forme un logement annulaire (14) dans lequel un épaulement annulaire (15) du boîtier (11) de l'élément de travail (10) est installé. Deux ou trois bras (16) relient le logement (14) à un collet tronconique (17). Une bride étagée (18), dont les deux parties sont situées dans un plan radial par rapport au boîtier (11) et donc au piston de travail (12), forme un prolongement de ce collet (17). L'extrémité libre du piston de travail (12) supporte une tête (19) de soupape dans une cavité en forme de godet (20) de laquelle elle pénètre. Le collet sensiblement tronconique (17) du support (13), qui comporte un léger étagement, forme un siège de la tête (19) de la soupape. Cette tête est chargée par un ressort de fermeture (21) qui repousse le piston de travail (12) dans le boîtier (11) et donc ferme la soupape en cas d'abaissement de la température et en conséquence de diminution du volume de la substance dilatable. La soupape à thermostat forme avec une tubulure de raccord (22) un module pré-assemblé et donc transportable. Dans l'exemple de réalisation représenté, cette tubulure (22) comporte intérieurement des appuis (23, 24) de retenue du ressort de fermeture sous précontrainte (21). En variante de réalisation, un appui formé d'une pièce de tôle façonnée et qui est prévu pour le ressort de fermeture (21) est relié au support (13) de manière connue par des pattes insérées dans des trous de la bride (18). Une gorge annulaire (25) réalisée entre les deux parties de la bride (18) a une section semi-circulaire. Le support (13) est emboîté par cette gorge annulaire (25) sur un bourrelet annulaire (26) et ainsi enclenché élastiquement. La tubulure de raccord (22) comporte une bride (27) par laquelle elle se fixe sur un carter (28) indiqué en trait mixte à la droite de la figure 1. La bride de fixation (27) comporte un épaulement (29) formant une surface radiale et une surface axiale et coopérant avec un talon de centrage (30) du carter (28). Un épaulement (31) de plus petit diamètre est dans le prolongement de l'épaulement (29); sa partie axiale comporte un collet annulaire (26) et sa surface radiale prend appui contre la partie extérieure de la bride (18) du support (13). Le carter (28) comporte une surface d'appui (32) contre laquelle repose la partie intérieure de la bride (18) du support (13) en position de montage. Les forces apparaissant en service lors du mouvement de sortie du piston de travail (12) ne sont donc pas absorbées par l'assemblage à enclenchement (gorge annulaire 25, bourrelet annulaire 26), mais par la surface d'appui (32). Un anneau d'étanchéité (33) est placé entre la partie extérieure de la bride (18) du support (13) et un évidement correspondant du carter (28). Il suffit donc que la force de retenue de l'assemblage entre la tubulure de raccord (22) et le support (13) de la soupape soit calculée de manière qu'elle soit supérieure à la force de précontrainte du ressort de fermeture (21) de la soupape à thermostat "froid". Il convient de remarquer qu'il ne faut calculer cette force de retenue des éléments d'assemblage du support (13) et de la tubulure de raccord (22) que lorsque celle-ci forme l'appui (23, 24) du ressort de fermeture (21). Lorsque par contre l'appui qui est prévu est constitué d'une pièce spéciale de tôle façonnée qui est fixée au support (13), il n'est pas nécessaire de calculer les forces d'assemblage de la tubulure de raccord (22) et du support (13) en fonction de la force du ressort de fermeture (21). L'assemblage du support (13) et de la tubulure de raccord (22) doit d'une part apporter la force nécessaire de retenue et d'autre part faire en sorte que ce support (13) et donc l'ensemble de la soupape à thermostat soient correctement orientés par rapport à la tubulure de raccord (22). Il existe de multiples possibilités d'assemblage qui satisfont à ces conditions. Dans l'exemple de réalisation des figures 2 et 2a, la bride (18') du support (13) comporte des découpures (34) en forme de trous de serrure, c'est-à-dire dont une partie a un diamètre plus grand que l'autre. La partie de grand diamètre est ajustée à des têtes (35) de protubérances venues de moulage avec la tubulure (22). La partie de petit diamètre est ajustée à des cols (36) de ces protubérances. Ainsi, un assemblage à baïonnette est réalisé entre le support (13) et la tubulure de raccord (22). Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, la bride (18) du support (13) comporte plusieurs trous répartis régulièrement à la circonférence et dans lesquels s'enfilent les protubérances (37) de la tubulure (22). Lorsqu'elles sont enfilées dans ces trous du support (13), ces protubérances (37) subissent une déformation plastique qui crée un genre d'assemblage à rivets. Cette déformation plastique est produite par l'exercice de forces mécaniques correspondantes qui provoque éventuellement un échauffement des protubérances (37), en particulier lorsque la tubulure (22) est en une matière plastique correspondante. Dans l'exemple de la figure 4, la tubulure (22) est en matière plastique. Cette tubulure (22) comporte des protubérances (38) en forme de boutons élastiques fendus (38) qui s'enfilent dans des trous de la bride (18') du support (13) et s'y enclenchent. Il existe bien entendu d'autres possibilités d'assemblage du support (13) de la soupape à thermostat et de la tubulure de raccord (22), mais il est toujours préférable que le support (13) et/ou la tubulure (22) comporte des éléments d'assemblage venus de moulage ou d'usinage afin qu'il n'y aie pas utiliser des organes de fixation devant être fabriqués séparément. Il est ainsi possible par exemple, conformément au mode de réalisation de la figure 1, de conformer le collet (26) de la tubulure (22) sous forme d'un ou de plusieurs pas de vis auxquels est associée une gorge correspondante du support (13) formant un ou plusieurs filets de vis. Il est aussi possible, en particulier lorsqu'un appui indépendant est prévu pour le ressort, de prévoir un assemblage produit essentiellement par une contrainte entre la tubulure de raccord (22) et le support (13) de la soupape à thermostat. REVENDICATIONS 1. Soupape à thermostat, comprenant un élément de travail dont le boîtier est tenu en position fixe au moyen d'un support formé d'une pièce de tôle façonnée et dont le piston de travail pouvant effectuer une course de sortie est équipé d'une tête de soupape qui est soumise à la force d'un ressort de fermeture orientée vers un siège, le support du boîtier comportant une bride destinée à être encastrée entre une tubulure de raccord et un élément de carter, caractérisée en ce que le support (13) du boîtier (11) de l'élément de travail (10) et la tubulure de raccord (22) sont assemblés de manière qu'ils constituent un module transportable, en ce que la tubulure de raccord (22) comporte intérieurement un ou plusieurs appuis (23, 24) du ressort de fermeture (21) et en ce que l'assemblage entre le support (13) et la tubulure de raccord (22) est calculé de manière que sa force de retenue dépasse celle de la précontrainte du ressort de fermeture (21). 2. Soupape à thermostat selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support (13) comporte dans le prolongement de la bride (18) un collet fermé (17) qui forme un siège de la tête (19) de la soupape. 3. Soupape à thermostat selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la tubulure de raccord (22) est une pièce moulée de matière plastique. 4. Soupape à thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support (13) comporte un anneau de support (14) destiné à un épaulement annulaire (15) du boîtier (11) de l'élément de travail (10) et relié à la bride (18) par deux bras (16) ou davantage. 5. Soupape à thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le support (13) et la tubulaire de raccord (22) comportent des éléments d'assemblage (25, 26; 34, 35, 36; 37; 38) pouvant être enclenchés les uns dans les autres. 6. Soupape à thermostat selon la revendication 5, caractérisée en ce que les éléments d'assemblage du support (13) et de la tubulure de raccord (22) s'enclenchent les uns dans les autres par complémentarité de formes et/ou par l'exercice d'une contrainte. 7. Soupape à thermostat selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que la tubulure de raccord (22) comporte un bourrelet annulaire (26) qu'enveloppe un évidement annulaire (25) du support (13). 8. Soupape à thermostat selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que la tubulure de raccord (22) comporte plusieurs protubérances (35, 36; 37; 38) qui pénètrent dans des trous (34) du support (13) et qui se bloquent dans ces derniers. 9. Soupape à thermostat selon la revendication 8, caractérisée en ce que les protubérances (35, 36; 37; 38) comportent des têtes formant des surépaisseurs qui se calent derrière les trous du support (13).