Brevet FR3035472A1 — publié le 20161028

Ensemble pour une vanne La présente invention concerne un ensemble pour une vanne de 5 véhicule automobile, notamment une vanne EGR. On connait par la demande de brevet FR 2 914 975 une vanne EGR comprenant une soupape pouvant être déplacée en coulissement grâce à un mécanisme transformant une rotation en translation. L'invention vise à améliorer ce type de dispositif. 10 L'invention a ainsi pour objet un ensemble pour une vanne de véhicule automobile, cet ensemble comportant : - un corps de vanne, - une tige de soupape pouvant coulisser par rapport au corps de vanne, 15 - un guide agencé pour guider la tige lorsque cette tige coulisse, - un joint agencé pour assurer l'étanchéité autour de la tige, ce joint étant placé entre le corps de vanne et le guide, ce joint venant en contact avec le corps de vanne selon 20 deux appuis étanches distincts. Grâce à l'invention, les deux appuis étanches du joint sur le corps de vanne permettent d'augmenter la qualité de l'étanchéité. Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'il est nécessaire d'avoir une fuite aussi 25 faible que possible pendant la durée de vie de la vanne, en particulier lorsqu'il s'agit d'une vanne EGR. Dans ce cas d'une vanne EGR, il est nécessaire d'avoir la plus petite fuite de gaz d'échappement de la vanne que possible. L'invention est particulièrement adaptée pour un ensemble 30 assurant une étanchéité vis-à-vis de gaz, notamment de gaz d'échappement. 3035472 2 De préférence, le guide comporte un renfoncement en regard de la tige, ce renfoncement s'étendant au moins partiellement autour de la tige, et le joint comporte une lèvre, notamment une lèvre intérieure, s'étendant au moins partiellement dans le renfoncement ménagé par le guide. Ceci permet de déformer le joint pour le soumettre à une certaine contrainte axiale, suivant l'axe de coulissement de la tige. Durant cette mise sous contrainte, le joint se déforme quelque peu et cette lèvre intérieure se déplace vers le renfoncement. Avantageusement, la lèvre intérieure vient en appui étanche contre la tige. Cette tige de soupape, lors de ses déplacements, glisse sur le joint en préservant l'appui étanche. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la lèvre intérieure est en contact avec le renfoncement du guide, notamment avec un fond du renfoncement. En variante, la lèvre intérieure est distante du renfoncement du guide. Le joint peut comporter une lèvre extérieure autour de la lèvre intérieure, cette lèvre extérieure venant en appui étanche avec le corps de vanne, notamment avec une paroi longitudinale du corps de vanne. Le cas échéant, la lèvre extérieure se raccorde à la lèvre intérieure via un bandeau annulaire. Le bandeau annulaire comporte avantageusement une concavité tournée vers le guide. De préférence, le bandeau du joint vient en appui étanche avec le corps de vanne, notamment avec une paroi transversale du corps de vanne. Le joint est avantageusement contraint, à savoir soumis à des contraintes, de manière permanente axialement, selon l'axe de coulissement de la tige de soupape, lorsqu'il est en place dans l'ensemble, notamment par appui du bandeau du joint sur le corps de vanne. Ceci permet d'avoir un appui étanche efficace. 3035472 3 Le cas échéant, le joint est contraint de manière permanente transversalement, selon un axe perpendiculaire à l'axe de coulissement de la tige de soupape, lorsqu'il est en place dans l'ensemble. De préférence, le joint définit trois appuis étanches, notamment 5 l'un d'eux sur la lèvre intérieure, l'un d'eux sur la lèvre extérieure et l'un d'eux sur le bandeau. Par exemple, le joint est réalisé d'un seul tenant. Si on le souhaite, la lèvre intérieure du joint présente une forme annulaire. 10 Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la lèvre extérieure du joint présente une forme annulaire. La lèvre intérieure présente notamment un diamètre intérieur compris entre 5mm et 5.5mm. Le joint est réalisé notamment en matériau à base de PTFE, par 15 exemple commercialisé sous la marque Rulon®. Le guide est réalisé notamment en matériau, par exemple du bronze, fritté ou usiné. Le renfoncement du guide est formé par exemple par un épaulement, lequel présente notamment une hauteur comprise entre 1.4 20 mm et 1.5 mm. L'invention a également pour objet une vanne comportant un ensemble tel que décrit ci-dessus. La vanne forme avantageusement une vanne EGR. Cette vanne est notamment agencée pour fonctionner à 25 température élevée, notamment dans une plage de températures jusqu'à 230 degrés. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la vanne comporte une soupape actionnable par la tige de soupape, notamment liée à celle-ci en liaison indémontable. 30 L'invention a encore pour objet un ensemble pour une vanne de véhicule automobile : 3035472 4 - un corps de vanne, - une tige de soupape pouvant coulisser par rapport au corps de vanne, - un guide agencé pour guider la tige lorsque cette 5 tige coulisse, - un joint agencé pour assurer, selon trois appuis étanches, l'étanchéité entre la tige, le corps de vanne et le guide. L'invention a également pour objet un procédé pour réaliser un 10 ensemble tel que décrit ci-dessus, comportant l'étape : - Placer le joint entre le corps de vanne et le guide, avant d'introduire la tige dans le guide. De préférence, le procédé comporte l'étape : - Exercer une contrainte axiale sur le joint en rapprochant le 15 corps de vanne du guide. Avantageusement le procédé comporte l'étape : - Introduire la tige dans le guide, cette tige passant dans la lèvre intérieure du joint. 20 L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel : - les figures 1 à 3 sont des vues en coupe, schématiques et 25 partielles, d'une vanne selon un exemple de réalisation de l'invention, à trois étapes successives de fabrication. On a représenté sur les figures 1 à 3 une vanne EGR 1 comportant un ensemble 2 tel que décrit ci-dessous. 30 Cette vanne 1 est utilisée dans un circuit de recirculation de gaz d'échappement (ou EGR en anglais, pour Exhaust Gas Recirculation) d'un 3035472 5 moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Cette vanne 1 est agencée pour fonctionner à température élevée, notamment dans une plage de températures jusqu'à 230 degrés, températures dues à celles des gaz recircu lés qui traversent la vanne 1. 5 L'ensemble 2 comporte : - un corps de vanne 3, - une tige de soupape 4 pouvant coulisser par rapport au corps de vanne 3, - un guide 5 agencé pour guider la tige 4 lorsque cette tige 10 coulisse, - un joint 10 agencé pour assurer l'étanchéité autour de la tige 4, ce joint 10 étant placé entre le corps de vanne 3 et le guide 5, ce joint 10 venant en contact avec le corps de vanne selon deux appuis étanches distincts 11 et 12. 15 La tige 4 est solidaire d'un clapet 7 formant ainsi une soupape 6 pouvant être déplacée en coulissement selon un axe X grâce à un mécanisme 8 transformant une rotation en translation de la tige 4. Ce mécanisme 8 comporte un moteur électrique non représenté. 20 Ce mécanisme 8 permet ainsi d'actionner la vanne 1 en ouverture ou fermeture de la soupape 6 pour réguler la circulation des gaz d'échappement. Le guide 5 comporte un renfoncement 15 en regard de la tige 4, ce renfoncement 15 s'étendant tout autour de la tige 4, et le joint 10 25 comporte une lèvre intérieure 16, s'étendant par son extrémité 17 partiellement dans le renfoncement 15 ménagé par le guide, en fin de fabrication comme illustré sur la figure 3. Ceci permet de déformer le joint 10 pour le soumettre à une certaine contrainte axiale, suivant l'axe X de coulissement de la tige 4. 30 Durant cette mise sous contrainte, le joint 10 se déforme quelque peu et cette lèvre intérieure 16 se déplace vers le renfoncement 15. 3035472 6 La lèvre intérieure 16 vient en appui étanche 13 contre la tige 4, comme on peut le voir sur la figure 3. Cette tige de soupape 4, lors de ses déplacements, glisse sur le joint 10 en préservant l'appui étanche 13. La lèvre intérieure 16 est en contact avec un fond 20 du 5 renfoncement 15 du guide 5, en fin de montage. Le joint 10 comporte une lèvre extérieure 21 autour de la lèvre intérieure 16, cette lèvre extérieure 21 venant en appui étanche 11 avec le corps de vanne 3, plus précisément avec une paroi longitudinale 22 du corps de vanne 3. 10 Le cas échéant, la lèvre extérieure 21 se raccorde à la lèvre intérieure 16 via un bandeau annulaire 24. Le bandeau annulaire 24 comporte une concavité tournée vers le guide 5. Le bandeau 24 du joint vient en appui étanche 12 avec le corps 15 de vanne 3, plus précisément avec une paroi transversale 25 du corps de vanne 3. Le joint 10 est contraint, à savoir soumis à des contraintes, de manière permanente axialement, selon l'axe de coulissement X de la tige de soupape 4, lorsqu'il est en place dans l'ensemble, notamment par appui 20 du bandeau 24 du joint 10 sur le corps de vanne 3. Ceci permet d'avoir un appui étanche efficace. Le joint 10 est également contraint de manière permanente transversalement, selon un axe perpendiculaire à l'axe de coulissement X de la tige de soupape, lorsqu'il est en place dans l'ensemble. 25 Le joint définit ainsi trois appuis étanches 11, 12 et 13, notamment l'un d'eux sur la lèvre intérieure de forme annulaire 16, l'un d'eux sur la lèvre extérieure de forme annulaire 21 et l'un d'eux sur le bandeau 24. Le joint 10 est réalisé d'un seul tenant. 30 La lèvre intérieure 16 présente un diamètre intérieur compris entre 5 mm et 5,5 mm. 3035472 7 Le joint el 0 st réalisé notamment en matériau Rulon®. Le guide 5 est réalisé notamment en bronze fritté ou usiné. Le renfoncement 15 du guide 5 est formé par un épaulement 30 lequel présente une hauteur H comprise entre 1.4 mm et 1.5 mm. 5 L'invention a également pour objet un procédé pour réaliser l'ensemble 2 tel que décrit ci-dessus, comportant l'étape : - Placer le joint 10 entre le corps de vanne 3 et le guide 5, avant d'introduire la tige 4 dans le guide (étape de la figure 1). Puis, le procédé comporte l'étape : 10 - Exercer une contrainte axiale sur le joint 10 en rapprochant le corps de vanne 3 du guide 5 (étape de la figure 2). Ensuite le procédé comporte l'étape : - Introduire la tige 4 dans le guide 5, cette tige passant dans la lèvre intérieure 16 du joint 10, de manière à aboutir à 15 l'assemblage final de la figure 3. REVENDICATIONS1. Ensemble (2) pour une vanne (1) de véhicule automobile, cet ensemble comportant : - un corps de vanne (3), - une tige de soupape (4) pouvant coulisser par rapport au corps de vanne, - un guide (5) agencé pour guider la tige lorsque cette tige coulisse, - un joint (10) agencé pour assurer l'étanchéité autour de la tige, ce joint étant placé entre le corps de vanne et le guide, ce joint venant en contact avec le corps de vanne selon deux appuis étanches (11, 12) distincts. 2. Ensemble selon la revendication précédente, le guide comportant un renfoncement (15) en regard de la tige, ce renfoncement s'étendant au moins partiellement autour de la tige, et le joint comporte une lèvre (16), notamment une lèvre intérieure, s'étendant au moins partiellement dans le renfoncement ménagé par le guide. 3. Ensemble selon la revendication précédente, la lèvre intérieure venant en appui étanche (13) contre la tige. 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, le joint comportant une lèvre extérieure (21) autour de la lèvre intérieure, cette lèvre extérieure venant en appui étanche (11) avec le corps de vanne, notamment avec une paroi longitudinale du corps de vanne. 3035472 9 5. Ensemble la revendication précédente, la lèvre extérieure se raccordant à la lèvre intérieure via un bandeau annulaire (24). 6. Ensemble selon la revendication précédente, le bandeau du 5 joint vient en appui étanche (10) avec le corps de vanne, notamment avec une paroi transversale (25) du corps de vanne. 7. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, le joint (10) étant contraint, à savoir soumis à des contraintes, de manière 10 permanente axialement, selon l'axe de coulissement de la tige de soupape, lorsqu'il est en place dans l'ensemble, notamment par appui du bandeau du joint sur le corps de vanne. 8. Ensemble selon l'une des revendications 6 et éventuellement 15 7, le joint définissant trois appuis étanches (10, 11, 12), notamment l'un d'eux sur la lèvre intérieure, l'un d'eux sur la lèvre extérieure et l'un d'eux sur le bandeau. 9. Vanne comportant un ensemble selon l'une des 20 revendications précédentes. 10. Vanne selon la revendication précédente, formant une vanne EGR. 25 11. Vanne selon la revendication précédente, agencée pour fonctionner à température élevée, notamment dans une plage de températures jusqu'à 230 degrés. 12. Procédé pour réaliser un ensemble selon l'une des 30 revendications 1 à 8, comportant l'étape : - Placer le joint entre le corps de vanne et le guide, avant d'introduire la tige dans le guide. 3035472 10 13. Procédé selon la revendication précédente, comportant l'étape : - Exercer une contrainte axiale sur le joint en rapprochant le corps de vanne du guide. 14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, comportant l'étape : - Introduire la tige dans le guide, cette tige passant dans la lèvre intérieure du joint. 5 10