Brevet FR2858369A1 — publié le 20050204

SOUPAPE ANTI-RETOUR D'ECHAPPEMENT POUR POMPE A VIDE DE VEHICULE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne une soupape anti- retour d'échappement montée dans un orifice d'échappement d'une pompe à vide de véhicule, et plus particulièrement, une soupape anti-retour d'échappement 10 pour une pompe à vide de véhicule qui est capable de réduire la résistance aux gaz d'échappement en utilisant un élément d'obturation du type oscillant, et qui soit compact et facile à monter. 2. Description de la technique concernée Une soupape anti-retour d'échappement connue pour une pompe à vide de véhicule est munie d'un élément d'obturation placé à une première extrémité d'un orifice d'échappement et d'une plaque de guidage pour limiter le degré d'ouverture de l'élément 20 d'obturation, et elle est construite de telle sorte que quand un fluide s'écoule depuis la première extrémité de l'orifice d'échappement vers son autre extrémité, l'élément d'obturation est fermé, alors que quand un fluide s'écoule depuis l'autre extrémité de l'orifice 25 d'échappement vers sa première extrémité, l'élément d'obturation est ouvert (voir, par exemple, un premier document brevet: la demande de brevet allemand ouverte à l'inspection du public No. DE 19524906A1 (figure 1)). Dans le premier document brevet mentionné ci30 dessus, l'élément d'obturation est formé d'un mince matériau élastique de manière à réduire la résistance au fluide générée quand l'élément d'obturation est ouvert. Cependant, comme la fonction élastique de l'élément d'obturation est altérée à mesure que la valeur de déformation de l'élément d'obturation augmente, on met en place une plaque de guidage afin d'empêcher cette déformation de l'élément d'obturation. 5 Dans ce cas, une surface supérieure de l'élément d'obturation est recouverte de la plaque de guidage, et il devient donc nécessaire d'ouvrir une partie avant ou avancée de l'élément d'obturation sans disposer de protection au niveau du côté avant de l'élément 10 d'obturation. De plus, il est également nécessaire que la longueur de l'élément d'obturation de son emplacement de mise en prise ou de montage jusqu'à une extrémité de bout de celui-ci soit réglée pour être relativement grande de manière à assurer un degré 15 suffisant d'ouverture de l'élément d'obturation. Comme on le voit clairement d'après la discussion qui précède, avec la soupape anti-retour d'échappement connue pour pompe à vide de véhicule, il est nécessaire non seulement d'ouvrir la partie avant 20 de l'élément d'obturation, mais également de régler la longueur de l'élément d'obturation de son emplacement de mise en prise ou de montage jusqu'à une extrémité de bout de celui-ci pour qu'elle soit relativement grande, en conséquence de quoi un problème se pose en ce que la 25 soupape connue est soumise à des contraintes de conception importantes. RESUME DE L'INVENTION En conséquence, la présente invention est destinée à résoudre le problème tel qu'indiqué ci-dessus, et a 30 pour but de réaliser une soupape antiretour d'échappement pour pompe à vide de véhicule qui soit facile à monter et ait une résistance réduite aux gaz d'échappement, en utilisant un élément d'obturation du type oscillant qui soit compact et exempt de contrainte. En tenant compte du but ci-dessus, la présente invention réside en une soupape anti-retour 5 d'échappement pour une pompe à vide de véhicule, qui est disposée dans un orifice d'échappement de la pompe à vide de véhicule, de manière à ne faire passer un fluide que dans une première direction allant d'une entrée vers une sortie de l'orifice d'échappement. La 10 soupape comprend: un corps principal de soupape antiretour fixé à une paroi intérieure de l'orifice d'échappement; une ouverture formée à une première extrémité du corps principal de soupape anti-retour; un élément de support monté sur le corps principal de 15 soupape anti-retour de manière à faire saillie depuis celui-ci vers la première direction; et un élément d'obturation monté sur l'élément de support pour effectuer un mouvement oscillant par rapport à celuici. L'élément d'obturation est placé sous son propre 20 poids en butée contre l'ouverture pour fermer hermétiquement l'ouverture. L'élément d'obturation est amené à osciller dans la première direction sous l'action d'un fluide s'écoulant dans la première direction en ouvrant ainsi l'ouverture, alors que 25 l'élément d'obturation est amené à osciller dans une seconde direction sous l'action du fluide étant sur le point de s'écouler dans la seconde direction de la sortie vers l'entrée de l'orifice d'échappement, de telle sorte qu'il est placé en contact étroit avec 30 l'ouverture, en fermant ainsi l'ouverture. Avec la disposition ci-dessus, l'élément d'obturation est amené à osciller dans la seconde direction sous l'action du fluide étant sur le point de s'écouler dans la seconde direction de la sortie de l'orifice d'échappement vers l'entrée de celui-ci, de telle sorte qu'il est placé en contact étroit avec l'ouverture pour la fermer. En conséquence, on obtient 5 l'effet avantageux suivant: c'est-à-dire qu'en utilisant un élément d'obturation du type oscillant qui est compact et exempt de contrainte, il est possible de réaliser une soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule qui soit facile à monter et 10 puisse réduire sa résistance aux gaz d'échappement. Les buts, caractéristiques et avantages cidessus de la présente invention, ainsi que d'autres, apparaîtront plus facilement aux spécialistes de la technique à partir de la description détaillée qui suit 15 de modes de réalisation préférés de la présente invention en relation avec les dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue de côté en coupe transversale montrant une soupape anti-retour 20 d'échappement pour pompe à vide de véhicule selon un premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue en plan montrant un élément de support d'une soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule selon un 25 second mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue en plan montrant un autre exemple de l'élément de support selon le second mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERRES A présent, des modes de réalisation préférés de la présente invention vont être décrits ci-après en détail en se référant aux dessins annexes. Mode de réalisation 1 La figure 1 est une vue de côté en coupe transversale qui illustre une soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, dans un orifice d'échappement d'un corps principal 1 de la pompe à vide de véhicule (appelée tout simplement pompe à vide ciaprès) destinée à être utilisée avec un véhicule automobile, est disposée une soupape anti-retour d'échappement qui 10 sert à uniquement faire passer un fluide, comme des gaz d'échappement évacués d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, s'écoulant dans la direction d'une flèche A depuis une entrée la de l'orifice d'échappement vers une sortie lb de celui-ci. La soupape anti-retour d'échappement comprend un corps principal 2 de soupape anti-retour fixé de façon étanche à une paroi intérieure de l'orifice d'échappement, une ouverture 2a formée à une première extrémité du corps principal 2 de soupape anti-retour, 20 un élément d'obturation 3 du type oscillant qui sert à ouvrir et à fermer l'ouverture 2a, et un élément de support 4 monté sur le corps principal 2 de soupape antiretour de manière à faire saillie depuis celui-ci dans la direction de la flèche A (première direction). L'élément d'obturation 3 est monté sur l'élément de support 4 pour effectuer un mouvement d'oscillation par rapport à celui-ci, et sert généralement à venir en butée contre l'ouverture 2a, sous son propre poids, pour fermer hermétiquement 30 l'ouverture 2a. De plus, l'élément d'obturation 3 est amené à osciller dans la direction d'une flèche B, qui coïncide avec la direction de la flèche A, sous l'action du fluide s'écoulant dans la direction de la flèche A, en ouvrant ainsi l'ouverture 2a. D'autre part, l'élément d'obturation 3 est amené à osciller dans la direction opposée sous l'action du fluide étant sur le point de 5 s'écouler dans la direction opposée depuis la sortie lb de l'orifice d'échappement vers l'entrée la de celuici, de telle sorte qu'il est placé en contact étroit avec l'ouverture 2a pour fermer l'ouverture 2a d'une manière fiable. L'élément d'obturation 3 a une configuration en forme de crochet au niveau de sa partie venant en prise avec l'élément de support 4, et est simplement suspendu ou accroché sur une extrémité de bout de l'élément de support 4. Ici, il est à noter que l'élément 15 d'obturation 3 peut être formé de tous matériaux arbitraires, comme de matière plastique, d'acier ou équivalent. De plus, une extrémité de bout 3a de l'élément d'obturation 3, quand il a oscillé sous l'effet du 20 fluide s'écoulant dans la direction de la flèche A, vient en butée contre une partie de l'orifice d'échappement ou du corps principal 2 de soupape antiretour (par exemple, une partie d'extrémité supérieure du corps principal 2 de soupape anti-retour sur la 25 figure 1) (voir une ligne à tirets longs et deux tirets courts alternés), en établissant ou en définissant ainsi une limite supérieure de l'angle d'oscillation dans la direction de la flèche B de l'élément d'obturation 3. Il convient ici de noter qu'un espace situé entre l'extrémité de bout 3a de l'élément d'obturation 3 et la partie d'extrémité supérieure du corps principal 2 de soupape anti-retour est fixé à une valeur minimum dans une plage permettant de ne pas gêner le fonctionnement de l'élément d'obturation 3 ouvrant l'ouverture 2a en raison du mouvement d'oscillation de celui-ci. L'élément de support 4 est formé de matière plastique ou comprend une garniture en métal, et il est assemblé à la presse dans le corps principal 2 de soupape anti-retour pour être relié d'un seul tenant au corps principal 2 de soupape anti-retour. De plus, le corps principal 2 de soupape antiretour comprenant l'élément de support 4 et l'élément d'obturation 3 est fixé par assemblage à la presse à l'orifice d'échappement. A cet égard, il est à noter que le corps principal 2 de soupape anti-retour peut 15 être formé de matière plastique ou de métaux comme l'aluminium. De plus, afin que l'élément d'obturation 3 puisse être en contact étroit avec l'ouverture 2a pour la fermer hermétiquement de façon fiable lors du 20 fonctionnement habituel ou ordinaire et lors de l'opération d'arrêt d'écoulement inverse, l'ouverture 2a formée dans le corps principal 2 de soupape antiretour est disposée en un emplacement plus éloigné de l'extrémité de bout de l'élément de support 4 dans la 25 direction de la flèche A, et comporte une face d'extrémité oblique alignée ou en correspondance avec un angle d'inclinaison de l'élément d'obturation 3 quand il est placé en butée contre l'ouverture 2a. Ensuite, on va se référer au fonctionnement de 30 ce premier mode de réalisation de la présente invention, comme représenté sur la figure 1. Tout d'abord, dans l'état habituel ou ordinaire dans lequel il n'y a pas d'écoulement de fluide dans le corps principal 1, l'élément d'obturation 3 vient en butée, sous son propre poids, contre l'ouverture 2a pour la fermer hermétiquement. Là, quand un fluide commence à s'écouler dans 5 la direction de la flèche A, l'élément d'obturation 3 est amené à osciller dans la direction de la flèche B, qui coïncide avec la direction de la flèche A, sous l'action de l'écoulement du fluide pour ouvrir l'ouverture 2a (voir la ligne à tirets longs et deux 10 tirets courts alternés sur la figure 1), en permettant ainsi au fluide de passer à travers l'ouverture 2a. A ce moment, comme l'extrémité de bout 3a de l'élément d'obturation 3 vient en butée contre la partie d'extrémité supérieure du corps principal 2 de 15 soupape anti-retour (voir la ligne à tirets longs et deux tirets courts alternés sur la figure 1), le degré d'ouverture de l'ouverture 2a est limité par la position de l'élément d'obturation 3 indiquée par la ligne à tirets longs et deux tirets courts alternés. D'autre part, quand le fluide est sur le point de s'écouler dans la direction opposée ou inverse depuis la sortie lb de l'orifice d'échappement vers l'entrée la de celui-ci, l'élément d'obturation 3 est amené à osciller dans une direction opposée à la 25 direction de la flèche A sous l'action du fluide, de telle sorte que l'élément d'obturation 3 est amené en contact étroit avec l'ouverture 2a pour fermer hermétiquement l'ouverture 2a d'une façon fiable. De cette manière, l'élément d'obturation 3 empêche le 30 fluide de passer à travers l'ouverture 2a dans la direction inverse, et effectue ainsi une opération d'arrêt d'écoulement inverse. Ainsi, l'utilisation de la soupape anti-retour d'échappement d'une structure simple et compacte pouvant être assemblée à la presse dans l'orifice d'échappement sert non seulement à faciliter son 5 montage, mais également à assurer une ouverture et une fermeture fiables de l'ouverture 2a dans le corps principal 2 de soupape anti-retour. De plus, comme la soupape a une construction du type oscillant dans laquelle l'élément d'obturation 3 10 ayant une configuration en forme de crochet en coupe transversale est simplement suspendu ou accroché autour de l'élément de support 4, une limite supérieure du degré d'ouverture (limite supérieure d'angle d'oscillation) de l'ouverture 2a peut être facilement 15 établie par une relation de position (espace) entre le corps principal 2 de soupape anti-retour (ou l'orifice d'échappement) et l'élément d'obturation 3 de manière à empêcher que le degré d'ouverture de l'ouverture 2a ne dépasse un degré d'ouverture prescrit. De plus, l'élément d'obturation 3 n'a pas d'élasticité, et est construit de telle sorte qu'il est placé en contact étroit avec l'ouverture 2a dans le corps principal 2 de soupape anti-retour généralement sous son propre poids (ou en raison de la contre25 pression qui lui est appliquée par l'écoulement inverse). En conséquence, une forte contrainte n'est pas appliquée à l'élément d'obturation 3, de telle sorte que la résistance de l'élément d'obturation 3 à des gaz d'échappement lors de l'échappement du moteur 30 ou de la pompe peut être réduite. En conséquence, il devient difficile pour la soupape d'être défaillante, et l'élément d'obturation 3 peut être construit de façon compacte. Mode de réalisation 2 Dans le premier mode de réalisation mentionné cidessus, aucune référence particulière n'a été faite à une configuration concrète de l'élément de support 4, 5 mais l'élément de support 4 peut être construit sous la forme d'une configuration en T, comme représenté sur la figure 2 par exemple, ou il peut être construit dans une configuration en forme de U, comme représenté sur la figure 3. Sur la figure 2, un élément de support 4A qui supporte de façon oscillante un élément d'obturation 3A a la forme d'une configuration en T, et une de ses extrémités est assemblée à la presse dans un corps principal 2A de soupape anti-retour. De même, sur la figure 3, un élément de support 4B qui supporte de façon oscillante un élément d'obturation 3B a la forme d'une configuration en U, et ses extrémités opposées sont assemblées à la presse dans un corps principal 2B de soupape anti-retour. Alors que l'invention a été décrite en termes de modes de réalisation préférés, les spécialistes de la technique comprendront que l'invention peut être mise en pratique avec des modifications dans le cadre des revendications annexées. il REVENDICATIONS 1. Soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule, qui est placée dans un orifice d'échappement de la pompe à vide de véhicule, de manière à faire passer un fluide uniquement dans une première direction (A) depuis une entrée (la) vers une 10 sortie (lb) dudit orifice d'échappement, caractérisée en ce qu'elle comprend: un corps principal (2, 2A, 2B) de soupape antiretour fixé de façon étanche à une paroi intérieure dudit orifice d'échappement; une ouverture (2a) formée à une extrémité dudit corps principal (2, 2A, 2B) de soupape anti- retour; un élément de support (4, 4A, 4B) monté sur ledit corps principal (2, 2A, 2B) de soupape antiretour de manière à faire saillie depuis celui- ci dans 20 ladite première direction (A) ; et un élément d'obturation (3, 3A, 3B) monté sur ledit élément de support (4, 4A, 4B) pour effectuer un mouvement d'oscillation par rapport à celui-ci; dans laquelle ledit élément d'obturation (3, 25 3A, 3B) est placé sous son propre poids en butée contre ladite ouverture (2a) pour fermer hermétiquement ladite ouverture (2a), et ledit élément d'obturation (3, 3A, 3B) est amené à osciller dans ladite première direction (A) 30 sous l'action d'un fluide s'écoulant dans ladite première direction (A) pour ainsi ouvrir ladite ouverture (2a), et ledit élément d'obturation (3, 3A, 3B) est amené à osciller dans une seconde direction sous l'action d'un fluide étant sur le point de s'écouler dans ladite seconde direction depuis la sortie (1 b) 5 vers l'entrée (la) dudit orifice d'échappement, de telle sorte qu'il est placé en contact étroit avec ladite ouverture (2a) pour ainsi fermer ladite ouverture (2a). 2. Soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de support (4, 4A, 4B) comprend une garniture en métal, et ledit corps principal (2, 2A, 2B) de soupape 15 anti-retour est assemblé à la presse dans ledit orifice d'échappement et lui est fixement attaché. 3. Soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisée en ce que ledit élément d'obturation (3, 3A, 3B) a une partie d'extrémité qui est adaptée pour venir en butée contre une partie dudit orifice d'échappement ou dudit corps principal (2, 2A, 2B) de soupape anti-retour pour définir une limite supérieure 25 d'un angle d'oscillation dudit élément d'obturation (3, 3A, 3B) quand il est amené à osciller sous l'effet du fluide s'écoulant dans ladite première direction (A). 4. Soupape anti-retour d'échappement pour pompe 30 à vide de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément d'obturation (3, 3A, 3B) a une configuration en forme de crochet au niveau de son emplacement de mise en prise avec ledit élément de support (4, 4A, 4B). 5. Soupape anti-retour d'échappement pour pompe à vide de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite ouverture (2a) est placée en une position éloignée dans ladite première direction (A) depuis une extrémité de bout dudit élément de support (4, 4A, 4B), et a une 10 face d'extrémité oblique alignée avec un angle d'inclinaison dudit élément d'obturation (3, 3A, 3B) quand il est placé en butée avec ladite ouverture (2a).