Brevet FR2767178A1 — publié le 19990212

l VÉRIN LINEAIRE 9QUIPÉ D'UN ELÉMENT TRAVAILLANT THERMOSTATIQUE L'invention concerne un vérin linéaire comportant un élément travaillant thermostatique qui présente un piston travaillant pouvant être mis en extension et un corps rempli d'une matière dilatable. Un vérin du genre cité au début est connu par le document DE-GM 88 13 925.5 et, en particulier aussi par le document DE-GM 295 04 952.5. Dans ces modes de construction connus, l'élément travaillant thermostatique est exposé à la température ambiante qui, dans certaines circonstances, peut aussi être influencée par la température d'un moteur à combustion interne, en particulier lorsque le vérin est utilisé pour manoeuvrer un volet d'air ou équivalent à l'intérieur d'un véhicule qui est équipé d'un moteur à combustion interne. L'invention a pour but de perfectionner un vérin du genre cité au début de manière qu'il exécute un mouvement de manoeuvre fonction de la température de fonctionnement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, en particulier, l'ouverture d'une persienne qui est associée à un radiateur de fluide de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Ce problème est résolu par le fait que le corps de l'élément travaillant thermostatique est entouré à joint étanche, avec formation d'une chambre, d'une enveloppe qui est munie d'un raccord d'arrivée et d'un raccord de départ pour un fluide de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule. Le vérin selon l'invention décrit donc un mouvement de manoeuvre en fonction de la température du fluide de refroidissement, et donc en fonction de la température du moteur à combustion interne. En combinaison avec une persienne prévue pour un radiateur de fluide de refroidissement, le vérin peut être calculé, par exemple, de manière à commencer à ouvrir la persienne lorsqu'on atteint une température de fluide de refroidissement de C, par exemple, puis à régler l'aire de section libre de la persienne en fonction de la température du fluide de refroidissement. On obtient de cette façon qu'un flux d'air de refroidissement n'est envoyé au radiateur de fluide de refroidissement que lorsqu'une température prédéterminée de fonctionnement du moteur à combustion interne a été atteinte. Ensuite, en présence de températures de moteur supérieures à la température d'ouverture, le vérin règle le débit de l'air de refroidissement qui arrive au radiateur de fluide de refroidissement. Dans une forme de réalisation de l'invention, il est prévu que l'enveloppe est constituée par un corps extérieur en forme de godet, ouvert vers le piston travaillant, dans lequel le corps de l'élément travaillant thermostatique est emboîté à joint étanche, et qui est attaqué par un ressort de surcharge. Dans cette forme de réalisation, le corps extérieur servant d'enveloppe se déplace avec le corps de l'élément travaillant thermostatique lorsque, par suite d'une température excessive, il faut accepter une course excédentaire allant au-delà de la course de réglage. De cette façon, il est possible d'agencer le corps de l'élément travaillant thermostatique dans le corps extérieur à joint étanche aux liquides avec une haute sécurité puisqu'il ne se produit pas de déplacements relatifs entre le corps de l'élément travaillant et le corps extérieur. Ici, il est avantageux que le raccord d'arrivée et le raccord de départ revêtent la forme de tubulures de raccordement de tuyaux. L'arrivée et le départ du fluide de refroidissement qui peut avantageusement être pris sur la conduite d'arrivée du radiateur et qui correspond ainsi à la température de sortie du moteur, peuvent ainsi être réalisés avec des tuyaux qui ne font pas obstacle au déplacement éventuellement nécessaire du corps de l'élément travaillant thermostatique et de l'enveloppe. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu qu'un élément chauffant électrique est associé à l'élément travaillant thermostatique. En faisant passer un courant dans l'élément chauffant électrique, on peut actionner le vérin linéaire indépendamment de la température réelle du fluide de refroidissement, en particulier pour ouvrir une persienne, par exemple lorsqu'on s'attend à un accroissement du besoin de refroidissement qui résulte de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne et qu'on a besoin d'une plus grande puissance de refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui va suivre, des formes de réalisation représentées sur le dessin. La figure 1 montre une coupe axiale d'un vérin selon l'invention et la figure 2 montre une coupe partielle, tournée de 90 , de la région du corps de l'élément travaillant thermostatique et de l'enveloppe qui entoure cet élément. Le vérin représenté correspond dans une large mesure au vérin selon le document DE-GM 93 19 929.5, de sorte qu'on peut aussi se référer à la description qu'on y trouve. Le vérin contient un élément travaillant thermostatique qui présente un corps 10 rempli d'une matière dilatable et en dehors duquel un piston travaillant 11 peut être mis en extension. Dans le corps 10 est disposé, en tant que matière dilatable, de préférence, un mélange de cires qui est dosé de manière qu'à une température prédéterminée, il subisse un changement d'état et, sous cet effet, repousse le piston travaillant 1 1 à l'extérieur. Dans le corps 10, est formée une partie de guidage 12 dans laquelle le piston travaillant 1 est guidé et qui sert en supplément à guider l'élément travaillant thermostatique, comme ceci sera encore décrit plus loin. Le piston travaillant 11 est engagé dans une tige 13 qui présente un élément d'entraînement pour la pièce à commander, par exemple, un taquet d'entraînement 14 en forme de crochet. L'extrémité de la tige 13 qui est dirigée vers le piston travaillant 11 est constituée par un plateau de ressort 15 contre lequel s'appuie un ressort de rappel 16 qui, en présence d'une basse température, repousse le piston travaillant 11 dans le boîtier 10 de l'élément thermostatique jusqu'à ce que le plateau de ressort 15 de la tige 13 soit en contact avec l'élément de guidage 12. La tige 13, qui présente une nervure longitudinale 17 est guidée dans un élément rapporté 18 qui est maintenu bloqué contre la rotation d'une façon qui est encore à décrire. L'élément rapporté 18 présente une rainure correspondant à la nervure de guidage 17, de sorte que la tige 13 est aussi maintenue bloquée en rotation. L'élément rapporté 18 forme en outre une butée pour le ressort de rappel 16. L'élément rapporté 18 est tenu dans une monture 19 qui est formée à partir d'un profilé en tôle en forme de U. L'élément rapporté 18 est emmanché à force dans la barre transversale 20 de la monture 19 qui s'étend transversalement à la direction longitudinale du piston travaillant 11 et de la tige 13. Les deux branches 21, 22 de la monture 19 s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal du piston travaillant 11 et de la tige 13. Dans la région de la partie de guidage 12 du corps 10 de l'élément travaillant thermostatique, les deux branches 21, 22 sont reliées l'une à l'autre par un profilé 23 en tôle replié sensiblement en forme de U. Les branches du profilé en tôle 23 qui s'étendent parallèlement aux branches 21, 22 sont retenues contre la face interne des branches 21, 22 au moyen de languettes pliées à angle vif 24, 25. Par ailleurs, des languettes 26, 27 dirigées vers l'intérieur sont découpées et rabattues en dehors des branches 21, 22 de la monture 19 et enfoncées à travers des ouvertures des branches du profilé en tôle 23. Le profilé en tôle 23 est par ailleurs muni, dans sa région centrale, d'un passage 28 qui forme un guide pour la partie de guidage 12 du corps 10 de l'élément travaillant thermostatique. Le corps 10 de l'élément travaillant thermostatique est entouré d'une enveloppe qui, dans l'exemple de réalisation représenté, est réalisée sous la forme d'un corps extérieur 29 en forme de godet ouvert vers le piston travaillant 11. Le corps extérieur 29 forme, avec la partie capteur du corps 10 de l'élément travaillant thermostatique, une chambre 30 qui est raccordée au moyen d'un raccord d'arrivée 31 et d'un raccord de départ 32, à un circuit de fluide de refroidissement, non représenté en détail, d'un moteur à combustion interne. Le raccordement s'effectue avantageusement sur la conduite du réservoir amont d'un radiateur du fluide de refroidissement, de sorte que le fluide de refroidissement sortant du moteur à combustion interne traverse la chambre 30 dont la température correspond dans une très large mesure à la température de fonctionnement du moteur à combustion interne. Le corps extérieur 29 est ouvert en direction du piston travaillant 11 et de l'élément rapporté de guidage 12. Il présente un épaulement intérieur incliné 33 contre lequel est tenu un épaulement extérieur 34, incliné de la même façon, d'une embase annulaire du corps 10 de l'élément travaillant thermostatique. Le corps extérieur 29 est muni, dans le segment qui déborde au-delà du corps 10 en direction de l'élément rapporté de guidage 12, de deux fentes latérales 35 dans lesquelles sont engagées les branches d'un ressort 36 en forme d'étrier qui charge l'épaulement extérieur incliné 34 en direction de l'épaulement intérieur incliné 36 du corps extérieur 29. En supplément, il est prévu, entre le corps extérieur 29 et le corps 10 de l'élément travaillant thermostatique, une bague d'étanchéité 37 qui est retenue dans la direction axiale entre l'épaulement intérieur incliné 34 du corps 10 et une bague d'appui 38 qui est appuyée sur un épaulement annulaire intérieur du corps extérieur 29. Le corps extérieur 29 est muni d'une embase annulaire extérieure 39 qui est attaquée par un ressort de surcharge 40 dont l'autre extrémité est appuyée contre les extrémités 41 des branches 21, 22 de la monture 19 qui sont recourbées vers l'intérieur en forme de crochet. Le ressort de surcharge 40 est précontraint à une force qui est plus grande que la force maximale du ressort de rappel 16. Le ressort de surcharge 40 maintient le corps extérieur 29 en appui contre le profilé en tôle 23 par son extrémité frontale. Lorsque le piston travaillant 11 et, avec lui, la tige 13 sont mis en extension suffisamment pour que l'élément à manoeuvrer ait atteint sa position finale et soit en appui contre une butée, la température du fluide de refroidissement dans la chambre 30 peut cependant continuer à s'élever, de sorte que le piston travaillant 11 est plus fortement mis en extension. Dans ce cas, la poursuite de l'extension du piston travaillant 11 provoque un mouvement du corps 10 de l'élément travaillant thermostatique et du corps extérieur 29 en sens inverse du sens d'extension à l'encontre du ressort de surcharge 40. De cette façon, on évite une surcharge de l'élément à manoeuvrer ou d'autres éléments, même en présence d'une élévation de la température. Dans une variante de réalisation, le corps 10 de l'élément travaillant thermostatique avec l'enveloppe qui l'entoure, et qui est parcourue par le fluide de refroidissement du moteur à combustion interne est placé en position fixe. Dans ce cas, on prévoit comme protection de surcharge un élément élastique intercalé dans le système de transmission entre le piston travaillant et l'élément à manoeuvrer et qui est précontraint à une force qui est supérieure à la force du ressort de rappel 16 et à la force de manoeuvre de l'élément à actionner. Dans l'exemple de réalisation représenté, le vérin est construit de manière à pouvoir être placé directement dans la région de l'élément à manoeuvrer, par exemple une persienne. Le raccordement au réservoir amont du radiateur du fluide de refroidissement est réalisé par des tuyaux et par le raccord d'arrivée 31 et le raccord de départ 32. Dans une variante de réalisation, il est prévu qu'on utilise comme enveloppe un élément intermédiaire tubulaire qui est monté dans la conduite d'arrivée du radiateur du fluide de refroidissement. Le corps 10 de l'élément travaillant thermostatique est emboité dans cet élément intermédiaire. Dans ce cas, le piston travaillant agit sur l'élément à manoeuvrer placé à distance de l'élément travaillant thermostatique par l'intermédiaire d'un moyen de transmission, par exemple un cable Bowden. Pour mettre le piston travaillant 11 en extension en dehors du corps 10 de l'élément travaillant thermostatique indépendamment de la température du fluide de refroidissement et manoeuvrer ainsi l'élément, en particulier, une persienne, plus amplement que ce qui correspondrait à la température instantanée du fluide de refroidissement et, par conséquent, à la température du moteur à combustion interne, on associe, à l'élément travaillant thermostatique, d'une façon non représentée en détail, un élément chauffant électrique qui peut être alimenté en courant. Pour obtenir des temps de réaction rapides, l'élément chauffant électrique est disposé d'une façon non représentée en détail à l'intérieur du corps de l'élément travaillant thermostatique. Ceci peut s'effectuer de la façon qui est décrite dans le document DE 44 44 685 A1 ou dans le document DE 195 01 140 Ai. On peut prévoir que le corps 10 de l'élément travaillant thermostatique et/ou l'enveloppe 29 sont guidés dans un guide 28 d'une monture 19 et tenus contre une butée 23, en sens inverse de la mise en extension du piston travaillant 11, au moyen d'un ressort de surcharge 40. On peut également prévoir que le corps 10 de l'élément travaillant thermostatique est immobilisé dans l'enveloppe 29 par une liaison par sûreté de forme, au moyen d'un ressort en étrier 36. On peut en outre faire en sorte qu'une bague d'appui 38 tenue contre le corps extérieur 29 est disposée entre l'embase annulaire 34 du corps 10 et la bague d'étanchéité 37. REVENDICATIONS 1. Vérin linéaire comprenant un élément travaillant thermostatique qui présente un piston travaillant pouvant être mis en extension et un corps rempli d'une matière dilatable, caractérisé en ce que le corps (10) de l'élément travaillant thermostatique est entouré à joint étanche, avec formation d'une chambre (30), d'une enveloppe (29) qui est munie d'un raccord d'arrivée (31) et d'un raccord de départ (32) pour un fluide de refroidissement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (10) de l'élément travaillant thermostatique et/ou l'enveloppe (29) sont guidés dans un guide (28) d'une monture (19) et tenus contre une butée (23), en sens inverse de la mise en extension du piston travaillant (11), au moyen d'un ressort de surcharge (40). 3. Vérin selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe est formée. par un corps extérieur (29) en forme de godet, ouvert en direction du piston travaillant (11), dans lequel le corps (10) de l'élément travaillant thermostatique est emboîté à joint étanche, et qui est attaqué par le ressort de surcharge (40). 4. Vérin selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps extérieur (29) déborde au-delà du corps (10) de l'élément travaillant thermostatique en direction du piston travaillant (11) et est appuyé au moyen du ressort de surcharge (40). 5. Vérin selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps extérieur (29) est muni d'une embase annulaire (39) qui est attaquée par le ressort de surcharge (40). 6. Vérin selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps (10) de l'élément travaillant thermostatique est immobilisé dans l'enveloppe (29) par une liaison par sreté de forme, au moyen d'un ressort en étrier (36). 7. Vérin selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une bague d'étanchéité (37) déformée radialement et/ou axialement est disposée entre un bossage circonférentiel intérieur du corps extérieur (29) et un embase annulaire (34) du corps (10) de l'élément travaillant thermostatique. 8. Vérin selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une bague d'appui (38) tenue contre le corps extérieur (29) est disposée entre l'embase annulaire (34) du corps (10) et la bague d'étanchéité (37). 9. Vérin selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le raccord d'arrivée (31) et le raccord de départ (32) sont réalisés sous la forme de tubulures de raccordement de tuyaux. 10. Vérin selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un élément chauffant électrique est associé à l'élément travaillant thermostatique. 11. Vérin selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique est disposé à l'intérieur du corps (10) de l'élément travaillant thermostatique.