Brevet FR2918145A1 — publié le 20090102

La présente invention concerne une vanne à volet, utilisable notamment pour le dosage de l'air dans les moteurs thermiques à combustion interne. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Une vanne doseuse d'air comprend généralement un corps délimitant un conduit dans lequel un volet est mon-té pour pivoter autour d'un axe transversal au conduit entre une position d'obturation dans laquelle le volet s'étend perpendiculairement au conduit et une position de dégagement dans laquelle le volet s'étend parallèlement au conduit. En position d'obturation, le jeu entre la surface latérale du volet et la surface annulaire du con-duit s'étendant en regard de la surface latérale du volet est suffisamment faible pour assurer une étanchéité suf- fisante de l'obturation. Ceci est rendu possible par une constitution du corps de la vanne et du volet en métal, autorisant des reprises d'usinage pour obtenir la précision voulue. En vue de réduire la masse du corps de vanne, il 20 a été envisagé de réaliser celui-ci en un matériau ther- moplastique chargé de fibres de renfort. Cette solution a toutefois été abandonnée, la précision des dimensions des pièces obtenues par injection étant insuffisante pour permettre l'obtention d'une étanchéité correcte et une 25 reprise d'usinage n'étant pas possible en raison de la présence des fibres de renfort. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet une nouvelle structure de vanne permettant d'obtenir plus simplement une étan-30 chéité correcte. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, une vanne comportant un corps délimitant un conduit dans le- quel un volet est monté pour pivoter autour d'un axe 35 transversal au conduit entre une position d'obturation et 2 une position de dégagement du conduit, le corps comprenant au moins un épaulement s'étendant dans le conduit pour former une surface d'appui pour une portion périphérique du volet en position d'obturation. Ainsi, l'étanchéité est obtenue par l'application de la portion périphérique du volet contre l'épaulement ménagé dans le conduit du corps. Le jeu entre la portion périphérique du volet en position d'obturation et l'épaulement du conduit est ainsi en grande partie le résultat du positionnement du volet et non de la précision de la réalisation de l'épaulement. Selon un mode de réalisation particulier, le vo-let comprend deux parties de volet s'étendant de part et d'autre de l'axe de pivotement et le corps comporte deux épaulements disposés chacun d'un côté de l'axe de pivote-ment pour s'étendre en regard de faces opposées du volet et former chacun une surface d'appui pour une partie de volet. Ce mode de réalisation est particulièrement sim- pie. De préférence alors, le corps est réalisé en deux parties se raccordant l'une à l'autre selon un plan de joint passant le long de chaque épaulement et coupant des logements de réception d'extrémités de l'axe de pivote- ment. La réalisation du corps est facilitée. Avantageusement, l'épaulement a une surface sensiblement plane et perpendiculaire au conduit. Le corps de la vanne a ainsi des formes simples facilitant sa réalisation. Avantageusement encore, la portion périphérique du volet est pourvue d'un élément d'étanchéité. L'étanchéité obtenue est alors de très bonne qua-lité. De préférence alors, l'élément d'étanchéité a une 3 hauteur décroissante vers l'axe de pivotement. La hauteur décroissante vers l'axe de pivotement permet d'uniformiser l'écrasement de l'élément d'étanchéité sur toute la surface de celui-ci. Les con- traintes sont ainsi réparties sur toute la surface de l'élément d'étanchéité. Selon une structure particulière de l'élément d'étanchéité, l'élément d'étanchéité comprend au moins une lèvre et, de préférence, l'élément d'étanchéité com- prend deux lèvres parallèles l'une à l'autre et espacées l'une de l'autre. La qualité de l'étanchéité sur toute la longueur de l'élément d'étanchéité est obtenue par l'application de la ou des lèvres contre l'épaulement et la déformation de celles-ci limite le risque d'un décollement local de l'élément d'étanchéité par rapport à l'épaulement. La dé-formation de chaque lèvre est obtenue par un effort relativement modéré exercé par le volet en direction de l'épaulement. De préférence, les deux lèvres sont agencées de manière à diverger l'une de l'autre lorsqu'elles sont appliquées contre l'épaulement. Cette forme des lèvres lorsqu'elles sont appliquées contre l'épaulement assure une bonne résistance à la pression. La pression tend à plaquer la lèvre contre l'épaulement de sorte que cet agencement procure une étanchéité optimale. Avantageusement, l'élément d'étanchéité a une em- base ancrée dans au moins un logement de la portion péri- phérique du volet et, de préférence, l'élément d'étan- chéité est surmoulé sur le volet. Ce mode de réalisation du joint est peu onéreux. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. 1l sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une vanne conforme à l'invention, le vo-let étant en position de dégagement, - la figure 2 est une vue, en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, de cette vanne, le volet n'étant pas représenté, la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, le volet étant en position d'obturation, - la figure 4 est une vue agrandie de détail de la zone référencée IV sur la figure 1, - la figure 5 est une vue agrandie de détail de la zone référencée V sur la figure 3, - les figures 6, 7, 8, 9 sont des vues analogues à celle de la figure 3, d'une première, d'une deuxième, d'une troisième et d'une quatrième variante de réalisa- tion de l'élément d'étanchéité du volet. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 5, la vanne conforme à l'invention., généralement désignée en 1, comprend un corps portant la référence générale 2 et délimitant un conduit 3, ici de section circulaire, dans lequel un vo-let généralement désigné en 4 est monté pour pivoter entre une position de dégagement (voir la figure 1), dans laquelle le volet 4 s'étend parallèlement au conduit 3, et une position d'obturation (voir la figure 3) dans laquelle le volet 4 s'étend perpendiculairement au conduit 3. Le volet 4, ici en forme de disque, est solidaire d'un axe de pivotement 5 et comporte deux parties de vo- let 4.1 et 4.2 disposées de part et d'autre de l'axe de pivotement 5. Le volet 4 est ici symétrique par rapport à l'axe de pivotement 5. Chaque partie de volet 4.1, 4.2 possède une portion périphérique 6.1, 6.2 équipée d'un élément d'étanchéité généralement désigné en 7. L'élément d'étanchéité 5 7 de la partie de volet 4.1 est fixé sur une face de celle-ci opposée à la face sur laquelle est fixé l'élément d'étanchéité 7 de la partie de volet 4.2. L'élément d'étanchéité 7 s'étend en arc de cercle le. long de chaque portion périphérique 6.1, 6.2 formant le bord de la par- tie de volet: 4.1, 4.2 et a des extrémités voisines de l'axe de pivotement 5. Chaque élément d'étanchéité 7 comprend une embase 8 ancrée par l'intermédiaire de pions 9 dans des logements 10.1, 10.2 de chaque partie de volet 4.1, 4.2. Les logements 10.1, 10.2 comporte un redan annulaire en saillie interne reçu dans une gorge des pions 9. Deux lèvres 11 s'étendent depuis l'embase 8 le long de l'élément d'étanchéité 7 de sorte que l'élément d'étanchéité 7 a sensiblement une section en U. Les lèvres 11 sont parai- lèles l'une à l'autre et légèrement écartées l'une de l'autre. Les lèvres 11 sont agencées pour diverger l'une de l'autre lorsqu'elles sont appliquées contre une sur-face (voir la figure 5). Ceci est par exemple obtenu en prévoyant des lèvres légèrement asymétriques avec un point de contact sur la surface décalé vers l'extérieur de l'élément d'étanchéité. Les lèvres 11 ont une hauteur décroissante vers l'axe de pivotement 5 depuis leur partie la plus éloignée de celui-ci. L'axe de pivotement 5 a des extrémités en saillie latérale du volet 4 qui sont reçues à pivotement dans des logements 12 ménagés dans le corps 2 et une des extrémités de l'axe de pivotement 5 est reliée à un organe d'en-traînement en rotation, connu en lui-même, permettant de faire pivoter le volet 4 entre la position de dégagement et la position d'obturation. 6 Le corps 1 comprend deux épaulements 13.1, 13.2 s'étendant en arc de cercle (visible sur la figure 2) dans le conduit 3 pour former une surface d'appui pour les parties de volet 4.1, 4.2 respectivement (voir la fi- gure 3). Les épaulements 13.1, 13.2 s'étendent dans des plans perpendiculaires au conduit 3, chacun d'un côté de l'axe de pivotement 5. En position de dégagement, le volet 4 s'étend parallèlement au conduit 3, c'est-à-dire parallèlement au 10 flux dans le conduit (figure 1 et 4). En position d'obturation, le volet 4 s'étend perpendiculairement au conduit 3, c'est-à-dire perpendiculairement au flux dans le conduit (figure 1 et 4). Le vo-let 4 est alors en appui contre les épaulements 13.1, 15 13.2 par les éléments d'étanchéité 7 qui sont compressés sous l'effort exercé par le volet 4. L'étanchéité est obtenue par l'application des portions périphériques du vo-let 4 contre les épaulements ménagés dans le conduit 3. Le jeu entre les portions périphériques du volet 4 en po- 20 sition d'obturation et les épaulements du conduit 3 est ainsi en grande partie le résultat du positionnement du volet et non de la précision de la réalisation de l'épaulement. Les lèvres 11 divergent l'une de l'autre lors-qu'elles sont appliquées contre les épaulements 13.1, 25 13.2. Cette forme des lèvres 11 lorsqu'elles sont appliquées contre les épaulements 13.1, 13.2 assure une bonne résistance à la pression : la pression tend à plaquer les lèvres 11 contre les épaulements 13.1, 13.2 de sorte que cet agencement procure une étanchéité optimale (figure 30 5). Le corps 2 est réalisé en une seule pièce qui présente ici un plan de joint passant le long de chaque épaulement 13.1, 13.2 et coupant les logements 12. Ceci facilite la réalisation du corps 2 (en évitant des 35 contre-dépouilles, le corps 2 est ainsi fabriqué par mou- 7 lage par injection d'un matériau thermoplastique chargé de fibres de renfort) et simplifie le montage du volet 4 dans le corps 1 (le volet 4 peut être emprisonné entre les parties de moule). Chaque élément d'étanchéité 7, réalisé par exemple en élastomère, est surmoulé sur le volet 4. Ce mode de fabrication est peu onéreux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va- riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion tel que défini par les revendications. En particulier, l'élément d'étanchéité peut avoir une autre forme que celle décrite. Comme représenté à la figure 6, l'élément d'étanchéité 7 peut comprendre une seule lèvre 11 de hauteur constante. Dans la variante de la figure 7, l'élément d'étanchéité 7 peut avoir une structure monobloc compressible radialement et ayant une section sensiblement triangulaire et une hauteur cons-tante. Dans la variante de la figure 8, l'élément d'étanchéité a une section en biseau de hauteur décroissante. Dans la variante de la figure 9, l'élément d'étanchéité a une section carrée mais pourrait en outre avoir une section ronde ou autre... Le mode de fabrication de l'élément d'étanchéité peut être différent de celui décrit. L'élément d'étanchéité peut ainsi enchâsser un bord du volet. L'élément d'étanchéité peut en outre être fixé par emboî- tement, collage ou autre sur le volet. En variante, les parties de volet 4.1, 4.2 peu- vent avoir des surfaces différentes, de sorte que le vo-let est dissymétrique. L'axe de pivotement peut être dé-calé jusqu'au voisinage d'un bord du volet. L'axe de pi-votement peut en outre être réalisé en une ou plusieurs parties. Le conduit et le volet peuvent avoir une section REVENDICATIONS 1. Vanne (1) comportant un corps (2) délimitant un conduit (3) dans lequel un volet (4) est monté pour pivoter autour d'un axe (5) transversal au conduit entre une position d'obturation et une position de dégagement du conduit, caractérisée en ce que le corps comprend au moins un épaulement (13.1, 13.2) s'étendant dans le con-duit pour former une surface d'appui pour une portion pé- riphérique du volet en position d'obturation. 2. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle le volet (4) comprend deux parties de volet (4.1, 4.2) s'étendant de part et d'autre de l'axe de pivotement (5) et le corps comporte deux épaulements (13.1, 13.2) dispo-sés chacun d'un côté de l'axe de pivotement pour s'étendre en regard de faces opposées du volet et former chacun une surface d'appui pour une des parties de volet. 3. Vanne selon la revendication 2, dans laquelle le corps (2) comprend un plan de joint passant le long de chaque épaulement (13.1, 13.2) et coupant des logements de réception (12) d'extrémités de l'axe de pivotement (5). 4. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle l'épaulement (13.1, 13.2) a une surface sensiblement 25 plane et perpendiculaire au conduit (3). 5. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle la portion périphérique du volet (4) est pourvue d'un élément d'étanchéité (7). 6. Vanne selon la revendication 5, dans laquelle 30 l'élément d'étanchéité (7) a une hauteur décroissante vers l'axe de pivotement (5). 7. Vanne selon la revendication 5, dans laquelle l'élément d'étanchéité (7) comprend au moins une lèvre (11). 35 8. Vanne selon la revendication 6, dans laquellel'élément d'étanchéité (7) comprend deux lèvres (11) parallèles l'une à l'autre et espacées l'une de l'autre. 9. Vanne selon la revendication 8, dans laquelle les deux lèvres (11) sont agencées de manière à diverger l'une de l'autre lorsqu'elles sont appliquées contre l'épaulement (13.1, 13.2). 10. Vanne selon la revendication 5, dans laquelle l'élément d'étanchéité (7) a une embase (8) ancrée dans au moins un logement de la portion périphérique du volet (4). 11. Vanne selon la revendication 10, dans la-quelle l'élément d'étanchéité (7) est surmoulé sur le vo-let (4).