Brevet FR3012197A1 — publié le 20150424

- 1 - DESCRIPTION L'invention concerne une soupape thermostatique comprenant un actionneur pour l'actionnement d'un élément de commutation. Les soupapes thermostatiques, en particulier pour le circuit de refroidissement d'un véhicule automobile, sont connues sous diverses formes dans l'état de la technique. Les documents DD 96 766 et DE 1917 925 divulguent respectivement une soupape thermostatique comprenant un actionneur avec une charge de matériau expansible, dans lequel un piston de commande est reçu dans un boîtier rempli du matériau expansible et fait saillie hors du boîtier avec une tige de piston ou un poussoir, la tige de piston ou le poussoir étant supporté(e) du côté de son extrémité dans le boîtier du thermostat. Lors de l'expansion du matériau expansible, le boîtier de l'actionneur se déplace par rapport au piston ou à la tige de piston/au poussoir et glisse ainsi à l'encontre de la force de rappel d'un ressort pour revenir au niveau de son extrémité opposée au support de la tige de piston/du poussoir dans une ouverture du boîtier du thermostat. Le boîtier de l'actionneur est connecté à un plateau servant d'élément de commutation qui, lors de l'expansion du matériau expansible, se soulève d'une butée et libère une ouverture d'écoulement entre l'entrée de fluide et la sortie de fluide. Dans ce cas, l'actionneur est serré fixement au niveau de l'une de ses extrémités distales au moyen de la tige de piston/du poussoir et est supporté de manière à pouvoir glisser au niveau de son extrémité distale opposée sur le boîtier de l'actionneur. Cet agencement des paliers peut entraîner un basculement de 25 l'actionneur si la connexion étanche et le guidage de la tige de piston dans le boîtier de l'actionneur ne sont pas réalisés de manière optimale, de sorte qu'il en résulte une cinématique non reproductible. Par conséquent, l'objectif de la présente invention consiste à fournir une soupape thermostatique qui présente, par rapport aux soupapes 30 thermostatiques de l'état de la technique, une configuration stable et qui est toutefois construite de manière simple et économique et présente une cinématique améliorée. Cet objectif est atteint par une soupape selon l'invention. - 2 - Un exemple de réalisation de l'invention concerne une soupape thermostatique comprenant un boîtier de soupape avec une entrée de fluide et une sortie de fluide, avec un actionneur reçu dans le boîtier de soupape comprenant un boîtier, avec un élément de commutation, qui est connecté fonctionnellement à l'actionneur pour commander une liaison fluidique entre l'entrée de fluide et la sortie de fluide, un poussoir faisant saillie hors du boîtier, lequel est connecté fixement et axialement au boîtier de soupape, et le boîtier étant reçu de manière déplaçable axialement dans le boîtier de soupape, le boîtier étant supporté dans le boîtier de soupape au niveau de ses régions d'extrémité opposées au moyen de paliers lisses, l'élément de commutation étant disposé de manière déplaçable axialement par rapport au boîtier de l'actionneur. En l'occurrence, il est avantageux que l'élément de commutation soit disposé de manière déplaçable axialement et de manière 15 non rotative dans le boîtier de soupape. Il est notamment aussi judicieux que le boîtier de soupape présente un guide à coulisse axial, notamment rectiligne, l'élément de commutation présentant un élément d'engagement qui vient en prise dans le guide à coulisse. 20 Il est aussi notamment judicieux que le boîtier de soupape présente un élément d'engagement qui vient en prise dans un guide à coulisse axial, notamment rectiligne, de l'élément de commutation. Il est particulièrement avantageux que le boîtier soit sollicité par un accumulateur de force dans la direction axiale, l'accumulateur de 25 force étant disposé de manière supportée entre le boîtier de soupape et le boîtier ou l'élément de commutation. Il est particulièrement avantageux que l'élément de commutation soit un élément cylindrique ou en forme de pot qui présente, au niveau de sa périphérie extérieure et/ou au niveau d'au moins une face 30 frontale, une ouverture pour l'écoulement d'un fluide. Il est également avantageux que l'élément de commutation présente essentiellement une forme de disque, et présente, au niveau de sa périphérie extérieure et/ou au niveau d'au moins une face frontale, une ouverture pour l'écoulement d'un fluide. 35 Il est également avantageux dans le cas de l'invention que le boîtier présente un espace cylindrique avec un piston reçu dans l'espace - 3 - cylindrique, le piston étant muni d'une tige de piston qui fait saillie hors du boîtier, l'espace cylindrique étant rempli d'un milieu. Il est particulièrement avantageux que le milieu soit un matériau expansible. En variante, il est judicieux que le milieu soit un fluide magnétorhéologique. L'invention va être expliquée en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation en référence au dessin, dans lequel : la figure 1 illustre une vue schématique en coupe d'une soupape 10 thermostatique, et la figure 2 illustre une vue en perspective d'une soupape thermostatique avec un élément de commutation déplaçable axialement. La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'une soupape 1 avec un boîtier de soupape 2 et un actionneur 3 disposé à l'intérieur de 15 celui-ci. L'actionneur 3 présente un boîtier 5 avec un espace cylindrique 6 défini à l'intérieur de celui-ci rempli d'un milieu de remplissage 7. Une tige de piston ou un poussoir 8 pénètre à l'intérieur du boîtier 5 de l'actionneur. L'actionneur est fixé par le biais du poussoir 8 ou de la tige de piston dans le boîtier de soupape 2, de telle sorte que l'extrémité distale 9 du 20 poussoir 8 soit fixée dans le boîtier de soupape, tandis que le boîtier 5 de l'actionneur 3 est supporté de manière à pouvoir glisser dans le boîtier de soupape 2. A cet effet, le boîtier 5 est reçu de manière à pouvoir glisser au niveau de ses régions d'extrémité distales 10, 11 dans un logement du boîtier de soupape. Le boîtier 5 est supporté de manière à pouvoir glisser à 25 l'intérieur du boîtier de soupape 2 au moyen de paliers lisses 13. La soupape 1 présente un élément de commutation 4 qui est réalisé en forme de cylindre ou en forme de pot et qui est connecté au boîtier 5 de l'actionneur. Le boîtier 5 de l'actionneur 3 est disposé de manière déplaçable 30 dans la direction axiale, le boîtier 5 ou l'élément de commutation 4 connecté au boîtier 5 s'appuyant contre l'accumulateur de force 12 dans la direction axiale, de telle sorte qu'il se produise un déplacement de l'élément de commutation 4 au moyen du boîtier 5 de l'actionneur 3 à l'encontre de la force de rappel de l'accumulateur de force 12. 35 Lors d'une sollicitation de l'actionneur 3, il se produit un déplacement axial du boîtier 5 de l'actionneur 3, ce qui résulte en un déplacement axial de l'élément de commutation 4 de la soupape - 4 - thermostatique 1, afin de pouvoir commander des ouvertures d'entrée et/ou de sortie 14, 15 de la soupape thermostatique 1 sur la base du déplacement de l'élément de commutation 4. Le milieu dans le boîtier est de préférence un matériau expansible qui se dilate thermiquement sous l'effet d'une augmentation de température et qui repousse ainsi la tige de piston d'un piston ou le poussoir 8 hors du boîtier et dans ce cas, lorsque le poussoir 8 est fixe, déplace axialement le boîtier 5. La figure 2 illustre la soupape thermostatique 1 selon 10 l'invention dans une représentation éclatée. Le boîtier de soupape 2 est formé par un couvercle 16 et un panier 17 qui sont connectés l'un à l'autre. Le panier 17 présente à cet effet un corps annulaire 18 avec des montants de connexion 19, 20. Dans le couvercle 16 ainsi que dans le montant 20 est prévue une ouverture 21 pour recevoir le boîtier 5 de 15 l'actionneur 3. Radialement à l'extérieur au niveau du couvercle 16 et au niveau du corps annulaire 17 est disposée une bague d'étanchéité 22 pour l'étanchéité de la soupape thermostatique 1 par rapport à un environnement qui la reçoit. Les ouvertures 22 servent de paliers lisses pour le boîtier 5 de 20 l'actionneur de sorte que le boîtier 5 soit reçu de manière déplaçable axialement dans les ouvertures. Le poussoir 8 sert aussi de tige chauffante pour la régulation de la température du matériau expansible dans le boîtier 5. Du côté de l'extrémité du boîtier 5 ou de l'élément de 25 commutation 4 connecté au boîtier 5 est prévu l'accumulateur de force 12, de sorte que soit le boîtier 5 soit l'élément de commutation 4 connecté fixement axialement au boîtier s'appuie contre l'accumulateur de force 12. De préférence, l'élément de commutation 4 est réalisé d'une seule pièce avec le boîtier 5 ou est connecté par engagement positif avec 30 celui-ci Afin que l'élément de commutation ne tourne pas dans le boîtier de soupape, l'élément de commutation 4 peut être guidé axialement au moyen d'un guide à coulisse prévu dans le boîtier, l'élément de commutation présentant alors un élément d'engagement qui vient en prise dans le guide à coulisse. En variante, l'élément de commutation peut aussi être guidé 35 axialement au moyen d'un élément d'engagement prévu dans le boîtier et d'un guide à coulisse prévu au niveau de l'élément de commutation, - 5 - l'élément de commutation présentant alors le guide à coulisse, dans lequel vient en prise un élément d'engagement du boîtier de soupape. Dans le cas d'un déplacement axial du boîtier 5 de l'actionneur 3, l'élément de commutation 4 est également déplacé axialement. Ainsi, on peut commander des écoulements fluidiques en ce que l'élément de commutation 4 ouvre ou ferme des ouvertures d'entrée et/ou de sortie dans le boîtier de la soupape afin de pouvoir commander un écoulement ciblé à travers la soupape. Les objets, parties constitutives et caractéristiques de 10 l'invention illustrés sur les dessins annexés sont référencés comme suit sur les figures : 1 : Soupape 2 : Boîtier de soupape 3 : Actionneur 15 4 : Elément de commutation 5 : Boîtier 6 : Espace cylindrique 7 : Milieu de remplissage 8 : Poussoir 20 9 : Extrémité : Région d'extrémité 11 : Région d'extrémité 12 : Accumulateur de force 13 : Palier lisse 25 14 : Ouverture d'entrée et/ou de sortie : Ouverture d'entrée et/ou de sortie 16 : Couvercle 17 : Panier 18 : Corps annulaire 30 19 : Montant de connexion : Montant de connexion 21 : Ouverture 22 : Bague d'étanchéité Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de 35 réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers - 6 - éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Soupape thermostatique (1) caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier de soupape (2) avec une entrée de fluide et une sortie de fluide, avec un actionneur (3) reçu dans le boîtier de soupape (2) comprenant un boîtier (5), avec un élément de commutation (4), qui est connecté 5 fonctionnellement à l'actionneur (3) pour commander une liaison fluidique entre l'entrée de fluide et la sortie de fluide, un poussoir (8) faisant saillie hors du boîtier (5), lequel est connecté fixement et axialement au boîtier de soupape (2), et le boîtier (5) étant reçu de manière déplaçable axialement dans le boîtier de soupape (2), le boîtier (5) étant supporté dans le boîtier de 10 soupape (2) au niveau de ses régions d'extrémité opposées (10, 11) au moyen de paliers lisses (13), l'élément de commutation (4) étant disposé de manière déplaçable axialement par rapport au boîtier (5) de l'actionneur (3). 2. Soupape thermostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de commutation (4) est disposé de manière 15 déplaçable axialement et de manière non rotative dans le boîtier de soupape (2). 3. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier de soupape (2) présente un guide à coulisse axial, notamment rectiligne, l'élément de 20 commutation (4) présentant un élément d'engagement qui vient en prise dans le guide à coulisse. 4. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier de soupape (2) présente un élément d'engagement qui vient en prise dans un guide à 25 coulisse axial, notamment rectiligne, de l'élément de commutation (4). 5. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier (5) est sollicité par un accumulateur de force (12) dans la direction axiale, l'accumulateur de force (12) étant disposé de manière supportée entre le boîtier de soupape 30 (2) et le boîtier (5) ou l'élément de commutation (4). 6. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de commutation (4) est un élément cylindrique ou en forme de pot qui- 8 - présente, au niveau de sa périphérie extérieure et/ou au niveau d'au moins une face frontale, une ouverture pour l'écoulement d'un fluide. 7. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de commutation (4) présente essentiellement une forme de disque, et présente, au niveau de sa périphérie extérieure et/ou au niveau d'au moins une face frontale, une ouverture pour l'écoulement d'un fluide. 8. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier (5) présente un espace cylindrique avec un piston reçu dans l'espace cylindrique, le piston étant muni d'une tige de piston qui fait saillie hors du boîtier, l'espace cylindrique étant rempli d'un milieu. 9. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le milieu est un matériau expansible. 10. Soupape thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le milieu est un fluide magnétorhéologique.