Brevet FR3019256A1 — publié le 20151002

Organe d'actionnement d'une vanne L'invention se rapporte à un organe d'actionnement d'une vanne. On connaît par la demande de brevet FR 2 992 046, une vanne de circulation de fluide comportant un organe d'actionnement en rotation d'un arbre de commande d'un volet, l'organe d'actionnement comportant une cible de capteur et un support de ladite cible, le support étant issu du moulage de l'organe d'actionnement et ladite cible étant surmoulée sur le support de cible. Un inconvénient lié à un tel support de cible est que des défaillances apparaissent au niveau du support. La présente invention vise notamment à remédier à cet inconvénient. L'invention a ainsi pour objet un organe d'actionnement d'une vanne, notamment pour véhicule automobile, l'organe comprenant : - une cible de capteur, - un support de la cible de capteur, le support comportant au moins une zone élastiquement déformable capable de se déformer élastiquement de manière à réduire les contraintes mécaniques appliquées par la cible sur le support. Grâce à l'invention, les contraintes mécaniques de la cible relativement au support sont réduites, du fait de l'élasticité de ladite au moins une zone élastiquement déformable. En effet, la cible et le support de cible étant réalisés dans des matériaux différents, ils ont chacun un coefficient de dilatation spécifique ce qui implique des contraintes mécaniques de l'un sur l'autre. La réduction des contraintes mécaniques a pour effet d'empêcher que le support de cible ne se fissure. La zone élastiquement déformable du support peut être formée sur une patte élastiquement déformable. Le support peut présenter un axe de rotation et la patte élastiquement déformable peut s'étendre selon cet axe de rotation. L'organe d'actionnement peut présenter un axe de rotation et la patte élastiquement déformable peut s'étendre selon cet axe de rotation. L'organe d'actionnement et le support peuvent coaxiaux. Chaque patte élastiquement déformable peut comporter au moins une nervure de renfort. -2- La nervure de renfort permet le renfort de la patte, ce qui a pour effet de limiter l'effet des contraintes mécaniques de la cible relativement au support, au niveau de la patte. La nervure de renfort peut s'étendre selon l'axe de rotation. Cette disposition permet de simplifier la fabrication du support de la cible. La patte élastiquement déformable peut comporter une face interne en contact avec la cible de capteur et la nervure de renfort peut être formée sur une face externe de la patte. Cette disposition particulière de la nervure par rapport à la patte permet d'éviter des modifications structurelles sur la forme de la cible. La nervure de renfort peut être formée sur un coin de la patte élastiquement déformable. Cette disposition particulière de la nervure par rapport à la patte permet de cibler le renfort de la patte à la zone sur laquelle les contraintes mécaniques sont les plus importantes. Cet agencement a pour effet de permettre à la patte d'être élastiquement déformable tout en renforçant la zone sur laquelle les contraintes mécaniques sont les plus importantes. Dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, le pourtour de la nervure de renfort peut être arrondi. Ce type de pourtour permet d'obtenir un renfort régulier de la patte ainsi qu'une déformation mécanique homogène de celle-ci. Dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, le pourtour de la nervure de renfort peut s'étendre sur une partie seulement de la face externe de la patte élastiquement déformable. Ceci permet de d'augmenter l'élasticité de la patte. En variante, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, le pourtour de la nervure de renfort peut s'étendre sur toute la face externe de la patte élastiquement déformable. Ceci permet d'augmenter le renfort de la patte. La nervure de renfort peut s'étendre sur au moins 30%, par exemple au moins 40%, notamment au moins 50% de la hauteur de la patte élastiquement déformable, mesurée le long de l'axe de rotation. En variante, la nervure de renfort peut s'étendre sur toute la hauteur de la patte élastiquement déformable, mesurée le long de l'axe de rotation. Cet agencement particulier permet d'augmenter le renfort de la patte. La nervure de renfort peut s'étendre sur au moins 30%, par exemple au moins 40%, notamment au moins 50% de la hauteur du support, mesurée le long de l'axe de rotation. -3- En variante, la nervure de renfort s'étend sur toute la hauteur du support, mesurée le long de l'axe de rotation. La patte élastiquement déformable peut comporter une butée axiale pour immobiliser la cible de capteur dans la direction de l'axe de rotation. Une telle butée permet de conserver l'élasticité de la patte tout en permettant l'immobilisation de la cible de capteur. La butée axiale peut être réalisée sur un sommet de la patte élastiquement déformable. La butée axiale peut s'étendre dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation. Ainsi, la butée peut recouvrir au moins partiellement, une des surfaces de la cible de capteur. L'épaisseur de la butée axiale peut être inférieure strictement à l'épaisseur de la patte. L'effet technique d'une butée ayant ces caractéristiques est de réduire les dimensions globales de l'organe d'actionnement. En effet, une telle butée permet l'existence d'un entrefer de taille réduite et donc l'utilisation d'une cible de capteur de taille réduite. En variante, l'épaisseur de la butée axiale peut être supérieure ou égale à l'épaisseur de la patte. Le support peut comporter deux zones élastiquement déformables capables 20 de se déformer élastiquement, notamment trois zones, par exemple quatre zones. Un avantage procuré par cet agencement est de permettre une déformation du support dans plusieurs directions. Le support peut comporter autant de pattes élastiquement déformables que de zones élastiquement déformables, les zones étant formées sur des pattes 25 distinctes. Les pattes élastiquement déformables peuvent être espacées d'une distance non nulle. En d'autres termes, les pattes élastiquement déformables peuvent être disjointes. Cet agencement permet d'apporter une meilleure élasticité à chaque patte et de permettre que chacune puisse se déformer dans sa direction propre. 30 Les pattes élastiquement déformables peuvent être disposées de manière à être symétriques l'une de l'autre par une rotation autour de l'axe de rotation. Cette disposition permet un maintien homogène de la cible de capteur tout en évitant un éventuel soulèvement de celui-ci. Chaque patte élastiquement déformable peut comporter au moins une 35 portion de préhension permettant de démouler l'organe d'actionnement. -4- Le support peut comporter un socle sur lequel est posée la cible de capteur. Le socle peut comporter un trou traversant. Un tel trou permet le maintien de la cible de capteur à l'intérieur d'un moule, lors de la fabrication de l'organe d'actionnement. Le trou traversant du socle peut être coaxial au support. Le socle peut présenter au moins un coin et la patte élastiquement déformable peut être disposée à ce coin. Le socle peut présenter une forme de parallélépipède, notamment rectangle, et quatre pattes élastiquement déformables peuvent être disposées chacune à un coin du socle. Le socle peut présenter une surépaisseur par rapport à une face principale de l'organe d'actionnement. Ainsi, l'épaisseur du socle peut avantageusement être choisie pour disposer la cible de capteur à une distance prédéterminée de la face principale de l'organe d'actionnement. La hauteur de la patte élastiquement déformable peut être inférieure strictement à l'épaisseur du socle. En variante, la hauteur de la patte élastiquement déformable peut être supérieure ou égale à l'épaisseur du socle. La nervure de renfort peut s'étendre au moins partiellement sur la patte et au moins partiellement sur le socle. Ceci permet à la nervure d'être maintenue par le socle, ce qui permet un meilleur renfort de la patte. L'organe d'actionnement peut comporter au moins une nervure de renfort radiale se raccordant au socle et à la face principale. Ces nervures permettent de rigidifier le support de la cible de capteur. Au moins une nervure de renfort radiale peut comporter un trou traversant. Ce trou traversant permet d'évacuer de l'air lors de l'assemblage, par exemple par soudure, de l'organe d'actionnement sur une base. Le support peut comporter une matière plastique. Un tel support est simple à fabriquer et présente une bonne fiabilité tout en permettant d'assurer une bonne élasticité des zones élastiquement déformables. L'organe d'actionnement peut comporter une matière plastique. La cible de capteur peut être surmoulée. La cible est ainsi fixée au support de manière fiable et précise, tout en étant apte à exercer sur le support des contraintes mécaniques non destructives pour celui-ci. -5- La cible de capteur peut comporter un aimant. Ce type de capteur est particulièrement bien adapté pour la mesure d'une position angulaire. La cible de capteur peut être formée à base d'une ferrite. Ce matériau est particulièrement économique. La cible de capteur peut présenter une forme de parallélépipède, notamment rectangle. La cible de capteur peut comporter des arêtes vives. L'invention a aussi pour objet une vanne de circulation de fluide, notamment pour véhicule automobile, comprenant : - un organe d'aiguillage du fluide, notamment un volet, par exemple une soupape, - un organe d'actionnement pour l'actionnement de l'organe d'aiguillage du fluide, l'organe d'actionnement comprenant : - une cible de capteur, - un support de la cible de capteur, le support comportant au moins une zone élastiquement deformable capable de se déformer élastiquement de manière à réduire les contraintes mécaniques appliquées par la cible sur le support. L'organe d'actionnement peut être combiné avec l'une des caractéristiques 20 ci-dessus. L'organe d'actionnement peut comporter un secteur denté pour le déplacement de l'organe d'aiguillage du fluide. Un secteur denté offre l'avantage de réduire la quantité de matériaux nécessaire pour la fabrication de l'organe d'actionnement, tout en permettant de diminuer le volume de la pièce, ce qui 25 permet en outre de réduire l'encombrement de la vanne. La vanne peut comporter au moins une sonde de mesure de champs magnétiques, notamment une sonde à effet hall, la cible de capteur étant destinée à venir à proximité de la sonde, pour la mesure d'une position angulaire de l'organe d'actionnement. 30 La vanne peut comporter un corps présentant un conduit de passage du fluide, l'organe d'aiguillage du fluide comportant une soupape d'obturation du conduit, la vanne comportant un dispositif de transformation d'un mouvement de rotation en mouvement de translation, l'organe d'actionnement étant apte à entrainer en translation la soupape d'obturation. -6- La vanne peut comporter un corps présentant un conduit de passage du fluide, l'organe d'aiguillage du fluide comportant un volet obturateur du conduit, la vanne comportant un arbre de commande du volet, libre en rotation, l'organe d'actionnement étant apte à entrainer en rotation l'arbre de commande. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un organe d'actionnement d'une vanne notamment pour véhicule automobile, le procédé comportant l'étape de surmouler une cible de capteur par injection d'un matériau, notamment du plastique dans un moule contenant cette cible de capteur. L'invention a enfin pour objet un véhicule équipé d'un organe d'actionnement d'une vanne selon l'invention. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - La figure 1 est une vue schématique et partielle d'une vanne selon l'invention, - La figure 2 est une vue en perspective d'un détail de la vanne de la figure 1, - La figure 3 est une vue de face d'un organe d'actionnement selon l'invention, - La figure 4 est une vue en coupe selon F-F de l'organe d'actionnement de la figure 3, - La figure 5 est une vue de dessus de l'organe d'actionnement de la figure 1, - La figure 6 est une vue en coupe selon A-A de l'organe d'actionnement de la figure 5, et - La figure 7 est une vue en coupe selon B-B de l'organe d'actionnement de la figure 5. On a représenté sur la figure 1, un exemple d'une vanne 2 pour véhicule automobile destinée à réguler le débit et/ou la pression d'un fluide circulant dans un conduit 20 et mettant en oeuvre l'invention. Dans l'exemple considéré, la vanne 2 possède un corps en aluminium réalisé en fonderie sous pression. Ce corps définit par exemple un conduit 20 et la vanne 2 peut mettre en oeuvre un organe d'aiguillage 10 du fluide pour l'ouverture ou la fermeture du conduit 20 et un organe d'actionnement 1 de l'organe d'aiguillage 10. -7- La vanne 2 est par exemple utilisée dans un circuit d'air de moteur thermique. Il s'agit par exemple d'un moteur thermique fonctionnant par exemple à l'essence ou au diesel. La vanne 2 fait par exemple partie du circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) du moteur thermique. Elle est par exemple disposée à la sortie d'au moins un cylindre du moteur thermique et permet de doser la quantité des gaz d'échappement du moteur destinés à être recyclés au niveau de l'admission du moteur. On a représenté à la figure 2, un exemple d'un détail de la vanne 2 de la figure 1. La vanne 2 comprend par exemple : - un organe d'aiguillage 10 du fluide qui est dans l'exemple considéré une soupape, - un organe d'actionnement 1 pour l'actionnement de la soupape 10. La vanne 2 comporte par exemple un dispositif 22 de transformation d'un mouvement de rotation en mouvement de translation. Le dispositif 22 comporte par exemple une tige 23 solidaire de la soupape 10, la tige 23 étant en outre solidaire d'un barreau 24. Le barreau 24 est monté perpendiculaire à la tige 23. Le barreau 24 est entrainé en rotation par l'organe d'actionnement 1. Lorsqu'il est entrainé en rotation, le barreau 24 se déplace dans un chemin de came 25 et en se déplaçant il entraine en translation la tige 23 qui entraine en translation la soupape 10. L'organe d'actionnement 1 comporte par exemple un secteur denté 21 pour être entrainé en rotation par un moteur électrique et pour l'entrainement en translation de la soupape 10. L'organe d'actionnement 1 comprend : - une cible de capteur 3, - un support 4 de la cible de capteur 3, le support 4 comportant au moins une zone élastiquement deformable 5 capable de se déformer élastiquement de manière à réduire les contraintes mécaniques appliquées par la cible sur le support. Le support 4 peut être rigidement couplé à l'organe d'actionnement 1. Dans l'exemple considéré, la vanne comporte par exemple une sonde à effet hall, la sonde étant destinée à venir à proximité de la cible 3 pour la mesure d'une position angulaire de l'organe d'actionnement 1. -8- Dans l'exemple décrit, le support 4 comporte par exemple quatre zones élastiquement déformables 5 capables de se déformer élastiquement de manière à réduire les contraintes mécaniques appliquées par la cible 3 sur le support 4. Comme représenté sur la figure 2, chaque zone élastiquement déformable 5 5 du support 4 est par exemple formée sur une patte élastiquement déformable 6. Le support 4 présente un axe de rotation X et chaque patte élastiquement déformable 6 s'étend par exemple selon cet axe de rotation X. L'organe d'actionnement et le support sont par exemple coaxiaux. Chaque patte élastiquement déformable 6 comporte dans l'exemple 10 considéré une nervure de renfort 8. Dans l'exemple considéré, chaque nervure de renfort 8 s'étend selon l'axe de rotation X. En d'autres termes, chaque nervure de renfort 8 s'étend dans la même direction que les pattes 6. Dans l'exemple considéré, chaque nervure de renfort 8 est formée sur un 15 coin de la patte élastiquement déformable 6. Dans l'exemple considéré, chaque patte élastiquement déformable 6 comporte une butée axiale 9 pour immobiliser la cible de capteur 3 dans la direction de l'axe de rotation X. Chaque butée axiale 9 est par exemple réalisée sur un sommet de la patte 20 élastiquement déformable 6 et chaque butée 9 s'étend par exemple dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X. On a représenté à la figure 3, l'organe d'actionnement 1 de la figure 2. Chaque nervure de renfort 8 s'étend par exemple sur toute la hauteur du support 4, mesurée le long de l'axe de rotation X. 25 Chaque patte élastiquement déformable 6 comporte par exemple deux portions de préhension 11 permettant de démouler l'organe d'actionnement 1. Dans l'exemple considéré, le support 4 comporte un socle 7 sur lequel est posée la cible de capteur. Le socle 7 présente par exemple une surépaisseur par rapport à une face 30 principale 32 de l'organe d'actionnement 1. Le socle 7 présente par exemple une forme de parallélépipède rectangle, et quatre pattes élastiquement déformables 6 sont par exemple disposées chacune à un coin du socle 7. Chaque patte élastiquement déformable 6 est par exemple raccordée au 35 socle 7. -9- On a représenté à la figure 4, l'organe d'actionnement de la figure 3. Comme représenté la figure 4, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X, le pourtour de chaque nervure de renfort 8 est par exemple arrondi. Chaque patte élastiquement déformable 6 comporte par exemple une face interne 30 en contact avec la cible de capteur 3 et chaque nervure de renfort 8 est par exemple formée sur une face externe 31 de la patte 6. Le pourtour de chaque nervure de renfort 8 s'étend par exemple sur une partie seulement de la face externe 31 de la patte élastiquement déformable 6. Les pattes élastiquement déformables peuvent être espacées d'une distance D non nulle. En d'autres termes, les pattes élastiquement déformables peuvent être disjointes. Les pattes élastiquement déformables 6 peuvent être disposées de manière à être symétriques l'une de l'autre par une rotation autour de l'axe de rotation X. On a représenté à la figure 5, l'organe d'actionnement 1 de la figure 3. L'organe d'actionnement 1 comporte, dans l'exemple illustré à la figure 8, huit nervures de renfort radiales 13 se raccordant au socle 7 et à la face principale 32. Comme représenté sur les figures 6 et 7, l'épaisseur de chaque butée axiale 9 est inférieure strictement à l'épaisseur de chaque patte 6. La hauteur H de chaque patte élastiquement déformable 6 est par exemple inférieure strictement à l'épaisseur E du socle 7. Chaque nervure de renfort 8 s'étend par exemple sur toute la patte 6 et sur tout le socle 7. Dans l'exemple décrit, l'organe d'actionnement 1 comporte par exemple une matière plastique. La cible de capteur 3 est par exemple surmoulée. La cible de capteur 3 comporte par exemple un aimant formé à base d'une ferrite comportant des arêtes vives. La cible de capteur 3 présente par exemple une forme de parallélépipède 30 rectangle. REVENDICATIONS1. Organe d'actionnement (1) d'une vanne (2), notamment pour véhicule automobile, l'organe (1) comprenant : une cible de capteur (3), un support (4) de la cible de capteur, le support (4) comportant au moins une zone élastiquement déformable (5) capable de se déformer élastiquement de manière à réduire les contraintes mécaniques appliquées par la cible sur le support (4). Organe d'actionnement (1) selon la revendication 1, la zone élastiquement déformable (5) du support (4) étant formée sur une patte élastiquement déformable (6). Organe d'actionnement (1) selon la revendication précédente, le support (4) présentant un axe de rotation (X) et la patte élastiquement déformable (6) s'étendant selon cet axe de rotation (X). Organe d'actionnement (1) selon l'une des revendications 2 et 3, chaque patte élastiquement déformable (6) comportant au moins une nervure de renfort (8), la nervure (8) s'étendant notamment selon l'axe de rotation (X). Organe d'actionnement (1) selon la revendication précédente, la patte élastiquement déformable (6) comportant une face interne en contact avec la cible de capteur (3) et la nervure de renfort (8) étant formée sur une face externe de la patte (6). Organe d'actionnement (1) selon l'une des revendications 3 à 5, la patte élastiquement déformable (6) comportant une butée axiale (9) pour immobiliser la cible de capteur (3) dans la direction de l'axe de rotation (X). Organe d'actionnement (1) selon l'une des revendications 1 à 6, le support (4) comportant deux zones élastiquement déformables (5) capables de se déformer élastiquement, notamment trois zones (5), par exemple quatre zones (5). 10 2. 153. 4. 20 5. 25 6. 30 7. 35 8. Organe d'actionnement (1) selon l'une des revendications 2 à 7, les pattes élastiquement déformables (6) étant espacées d'une distance non nulle. 9. Organe d'actionnement (1) selon l'une des revendications 1 à 8, la cible de capteur (3) comportant une ferrite, la ferrite étant notamment surmoulée. 10. Vanne de circulation de fluide (2), notamment pour véhicule automobile, comprenant : un organe d'aiguillage du fluide (10), notamment un volet, par exemple une soupape, un organe d'actionnement (1) pour l'actionnement de l'organe d'aiguillage du fluide (10), l'organe d'actionnement (1) comprenant : - une cible de capteur (3), - un support (4) de la cible de capteur (3), le support (4) comportant au moins une zone élastiquement déformable (5) capable de se déformer élastiquement de manière à réduire les contraintes mécaniques appliquées par la cible (3) sur le support (4). 11. Vanne de circulation de fluide (2) selon la revendication précédente, la vanne comportant un corps présentant un conduit de passage du fluide, l'organe d'aiguillage du fluide (10) comportant une soupape d'obturation du conduit, la vanne comportant un dispositif de transformation d'un mouvement de rotation en mouvement de translation, l'organe d'actionnement (1) étant apte à entrainer en translation la soupape d'obturation. 12. Vanne de circulation de fluide(2) selon la revendication 10, la vanne comportant un corps présentant un conduit de passage du fluide, l'organe d'aiguillage du fluide (10) comportant un volet obturateur du conduit, la vanne comportant un arbre de commande du volet, libre en rotation, l'organe d'actionnement (1) étant apte à entraîner en rotation l'arbre de commande.13. Procédé de fabrication d'un organe d'actionnement (1) d'une vanne (2) notamment pour véhicule automobile, le procédé comportant l'étape de surmouler une cible de capteur (3) par injection d'un matériau, notamment du plastique dans un moule contenant cette cible de capteur (3).