Brevet FR2834037A1 — publié le 20030627

La présente invention concerne une vanne motorisée du type comportant, d'une part, un corps de vanne et un volet mobile déplaçable à l'intérieur du corps de vanne et, d'autre part, un actionneur de commande du volet mobile comprenant un corps et une sortie de commande à laquelle est relié le volet mobile par un mécanisme de transmission. Il est connu, notamment dans les réseaux d'échappement de véhicule automobile, de disposer une vanne d'étranglement dans un tuyau. Une telle vanne est décrite, par exemple, dans le document FR-A-2.704. 279. Pour permettre le déplacement du volet de la vanne, le volet est relié à un actionneur, notamment un actionneur électrique. Le volet est généralement articulé et porté par un arbre d'articulation. Pour provoquer le déplacement du volet par rapport au corps de vanne, l'arbre d'articulation fait saillie hors du corps de vanne et est équipé, à son extrémité se situant à l'extérieur du corps de vanne, d'une manivelle à laquelle l'actionneur est relié mécaniquement. Ainsi, l'actionneur est relié au volet par un mécanisme de transmission. Afin d'éviter les écoulements de gaz d'échappement indésirables dans l'atmosphère ambiante au travers de l'ouverture ménagée dans le corps de vanne pour le passage du mécanisme de transmission, il est connu de prévoir des organes d'étanchéité tels que des joints. Ces joints sont généralement disposés autour de l'arbre d'articulation du volet. Des ressorts peuvent être appliqués pour solliciter axialement les joints et améliorer l'étanchéité. Dans la pratique, on constate que, du fait des très grandes variations de température, des fuites prennent naissance dans la région de passage du mécanisme de transmission reliant la sortie de commande de l'actionneur au volet. Pour chercher à réduire ces fuites, des agencements très complexes ont pu être imaginés. Toutefois, ceux-ci sont très coûteux à mettre en oeuvre. L'invention a pour but de proposer une vanne motorisée qui évite les fuites, dans l'atmosphère, des gaz d'échappement provenant du passage ménagé dans le corps de vanne pour le mécanisme de transmission reliant la sortie de commande de l'actionneur au volet. A cet effet, l'invention a pour objet une vanne motorisée du type précité, caractérisée en ce qu'elle comporte une gaine étanche reliant de manière étanche le corps de vanne au corps de l'actionneur et délimitant un espace clos isolé de l'atmosphère ambiante et à l'intérieur duquel le mécanisme de transmission est confiné. Suivant des modes particuliers de réalisation, la vanne comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le mécanisme de transmission comporte une tige de commande rotative autour de son axe, et ladite gaine étanche comporte un manchon tubulaire entourant ladite tige de commande ; - la tige de commande est souple en flexion ; - le corps de vanne comporte des organes d'étanchéité disposés autour du mécanisme de transmission et isolant au moins partiellement ledit espace clos de l'intérieur du corps de vanne ; - le corps de l'actionneur délimite une chambre généralement close isolée de l'atmosphère ambiante et de laquelle fait saillie ladite sortie de commande ; et - le corps de l'actionneur est porté par une patte de support solidaire du corps de vanne, et la patte de support présente un orifice de passage du mécanisme de transmission et délimite au moins partiellement ledit espace clos. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure unique qui est une vue en coupe schématique d'une vanne selon l'invention. La vanne 10 représentée sur la figure unique est une vanne motorisée destinée à être implantée dans une ligne d'échappement, par exemple d'un véhicule automobile. Cette vanne motorisée comporte un corps de vanne 12 dans lequel un volet d'obturation 14 est monté déplaçable et un actionneur 16 de manoeuvre du volet 14. Le corps de vanne 12 comporte un tronçon tubulaire 18 destiné à être inséré dans la ligne d'échappement. Ce tronçon tubulaire 18 définit intérieurement un conduit tubulaire 20 de section circulaire. Le volet mobile 14 présente la forme d'un disque. Il est monté rotatif à l'intérieur du conduit 20. L'articulation du volet s'effectue autour d'un axe X-X s'étendant suivant un diamètre du volet et du conduit tubulaire 20. Le volet 14 est supporté et commandé par une tige de transmission 22 s'étendant suivant son axe d'articulation X-X. La tige de transmission 22 est de préférence souple en flexion, de manière à accepter un désalignement et/ou une dilatation différentielle des éléments constitutifs de la vanne. La tige 22 est soudée au volet 14 et est reliée mécaniquement à l'actionneur 16. La tige de transmission 22 traverse le tronçon tubulaire 18 au travers d'un orifice 23. Le corps de vanne 12 comporte, autour de la tige 22, à l'extérieur du conduit 20, une douille 24 dans laquelle sont disposés des organes d'étanchéité. La douille 24 présente un fond hémisphérique 26 percé à son sommet d'un passage 28 pour la tige de transmission 22. Une garniture d'étanchéité 30 est disposée à l'intérieur du fond hémisphérique 26. De même, une garniture d'étanchéité 32, constituée par exemple d'un ou plusieurs joints toroïdaux, est disposée autour de la tige de transmission 22 et s'applique contre la surface extérieure du tronçon tubulaire 18 au voisinage de l'orifice 28. Les garnitures d'étanchéité 30 et 32 sont pressées axialement, respectivement, contre le fond hémisphérique 26 et le tronçon tubulaire 18 par un empilement de rondelles tronconiques élastiques 34 interposées entre les deux garnitures d'étanchéité. Ces rondelles élastiques sont constituées par exemple de rondelles"Belleville"disposées tête bêche. Cet empilement de rondelles exerce une pression permanente sur les deux garnitures d'étanchéité 30,32. L'actionneur 16, constitué par exemple par un moteur électrique équipé d'un groupe moto-réducteur comporte un corps fixe 40 définissant une chambre étanche 42 dans laquelle sont disposés les éléments mécaniques de l'actionneur et d'où émerge un sortie rotative 44 de commande de l'actionneur. La tige 22 est reliée, par exemple par soudage, à la sortie 44 de commande de l'actionneur. La chambre étanche 42 n'est ouverte que dans la région de passage de la sortie de commande 44 de l'actionneur. En particulier, la chambre 42 est totalement isolée de l'atmosphère ambiante par le corps 40 de l'actionneur. Le corps 40 est fixé, par exemple par boulonnage, sur un support 50. Ce support est constitué par exemple par une patte de support de l'actionneur, cette patte étant solidarisée, par exemple par soudage, au tronçon tubulaire 18 du corps de vanne. Le corps 40 de l'actionneur est plaqué de manière étanche contre une surface plane du support 50, par exemple avec interposition de joints d'étanchéité. Le corps 40 est retenu contre le support 50 par des vis 51. Le support 50 présente un alésage 52 permettant le passage de la tige de transmission 22. En outre, un manchon tubulaire étanche 60 équipé à une extrémité d'une collerette de liaison 62 entoure la tige 22 et relie le support 50 au corps de vanne 18. Le manchon 60 et le support 50 constituent ensemble une gaine étanche délimitant un espace clos 64 relié de manière étanche, d'une part, au corps 40 de l'actionneur et, d'autre part, au corps de vanne 12. En particulier, l'espace clos 64 est isolé de l'atmosphère par la gaine formée par le manchon 60 et le support 50, ainsi que par le corps étanche 40 de l'actionneur. La tige de transmission 22 est confinée dans cet espace clos 64. Plus précisément, la collerette 62 est maintenue appliquée de manière étanche contre le support 50 par des vis de fixation 66. Eventuellement, des joints d'étanchéité sont interposés entre eux. A son autre extrémité, le manchon 60 est engagé autour de la douille 24 et est soudé à celle-ci suivant un cordon de soudure annulaire 68. On conçoit que l'actionneur 16 permet le déplacement du volet d'obturation 14 entre une première position et une seconde position dans le conduit 20, le mouvement étant transmis de l'actionneur 16 au volet 14 par la tige de transmission 22. Dans une telle vanne motorisée, les gaz d'échappement pouvant circuler au travers de la douille 24 depuis le conduit 20 se trouvent emprisonnés dans l'espace clos 64 et ne peuvent s'échapper dans l'atmosphère. De plus, les liaisons étanches assurées entre le corps de vanne 12 et le corps 40 de l'actionneur sont effectuées entre des pièces fixes et non autour d'un élément mobile du mécanisme de transmission. Ainsi, ces liaisons étanches sont fiables et relativement simples à réaliser. Dans une telle vanne, les garnitures d'étanchéité 30,32 et les élé- ments élastiques 34 sollicitant ces garnitures d'étanchéité peuvent être supprimés ou remplacés par des joints peu onéreux, même si ceux-ci ont des performances réduites. De plus, la qualité de l'étanchéité assurée dans la douille 24 pouvant être réduite puisque sans conséquence pour d'éventuelles libérations de gaz dans l'atmosphère, la pression des garnitures d'étanchéité 30,32 sur la tige 22 peut être réduite. Ainsi, le couple devant être appliqué par l'actionneur 16 nécessaire au mouvement du volet 14 est inférieur au couple nécessaire pour une vanne dans laquelle le mécanisme de transmission n'est pas disposé dans un espace clos. Dans l'exemple décrit au regard de la figure, l'actionneur 16 est un actionneur rotatif dans lequel la sortie de commande 44 est entraînée en rotation par rapport au corps fixe. En variante, l'actionneur est de type linéaire et la tige de manoeuvre 22 est équipée, à son extrémité, d'une manivelle à l'extrémité de laquelle est reliée la sortie de commande de l'actionneur. REVENDICATIONS 1.-Vanne motorisée (10) comportant, d'une part, un corps de vanne (12) et un volet mobile (14) déplaçable à l'intérieur du corps de vanne (12) et, d'autre part, un actionneur (16) de commande du volet mobile (14) comprenant un corps (40) et une sortie de commande (44) à laquelle est relié le volet mobile (14) par un mécanisme de transmission (22), caractérisée en ce qu'elle comporte une gaine étanche (50,60) reliant de manière étanche le corps de vanne (12) au corps (40) de l'actionneur (16) et délimitant un espace clos (64) isolé de l'atmosphère ambiante et à l'intérieur duquel le mécanisme de transmission (22) est confiné. 2. - Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de transmission comporte une tige de commande (22) rotative autour de son axe (X-X), et en ce que ladite gaine étanche comporte un manchon tubulaire (60) entourant ladite tige de commande (22). 3. - Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la tige de commande (22) est souple en flexion. 4. - Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de vanne (12) comporte des organes d'étanchéité (30,32) disposés autour du mécanisme de transmission et isolant au moins partiellement ledit espace clos (64) de l'intérieur du corps de vanne (12). 5. - Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (40) de l'actionneur délimite une chambre généralement close (42) isolée de l'atmosphère ambiante et de laquelle fait saillie ladite sortie de commande (44). 6. - Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (40) de l'actionneur (16) est porté par une patte de support (50) solidaire du corps de vanne (18), et en ce que la patte de support (50) présente un orifice (52) de passage du mécanisme de transmission (22) et délimite au moins partiellement ledit espace clos (64).