Brevet FR3081935A1 — publié le 20191206

Vanne papillon pour un dispositif d'échappement, notamment de véhicule automobile La présente invention concerne une vanne papillon pour un dispositif d'échappement, notamment de véhicule automobile. Une telle vanne papillon est par exemple utilisée classiquement dans un dispositif de régulation ou de recirculation de gaz d'échappement. De nombreux modèles de vannes papillon sont connus dans l'état de la technique. Celles-ci présentent toutefois généralement une structure complexe et/ou coûteuse à mettre en oeuvre. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient, en fournissant une vanne papillon dont la fabrication est simple et économique. A cet effet, l'invention a notamment pour objet une vanne papillon pour dispositif d'échappement, notamment de véhicule automobile, comportant un corps de vanne définissant un passage de circulation des gaz d'échappement s'étendant le long d'une direction longitudinale, et un clapet mobile autour d'un axe de rotation perpendiculaire à la direction longitudinale entre une position d'obturation du passage de circulation des gaz d'échappement et une position de libération du passage de circulation des gaz d'échappement, caractérisée en ce que le corps de vanne comporte deux parties de corps identiques, agencées symétriquement l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation. Les deux parties de corps identiques sont fabriquées de la même manière, avec le même outillage, ce qui simplifie grandement la réalisation du corps de la vanne papillon. Une vanne papillon selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Les deux parties de corps sont agencées symétriquement par rapport à un plan de symétrie comprenant l'axe de rotation. - La vanne papillon comporte une tige s'étendant le long de l'axe de rotation et portant le clapet, la tige étant destinée à être connectée à un actionneur de clapet, et au moins un organe de guidage en rotation de la tige, tel qu'un palier ou un roulement. - L'organe de guidage est porté par les deux parties de corps. - Chaque partie de corps comporte au moins un bras de fixation, notamment destiné à être fixé à un actionneur du clapet. - Chaque partie de corps est formé par une tôle découpée et/ou emboutie. 2 - Le corps de vanne comporte un manchon cylindrique, délimitant au moins partiellement le passage des gaz d'échappement, et dans lequel le clapet est agencé, les parties de corps étant assemblées sur ce manchon. - L'organe de guidage est porté par le manchon cylindrique. 5 L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une vanne papillon telle que définie précédemment, comprenant : - la réalisation de deux parties de corps identiques, - l'assemblage d'un corps de vanne, comprenant les deux parties de corps, agencées symétriquement l'une de l'autre par rapport à un axe. 10 Avantageusement, l'assemblage des deux parties de corps comporte une étape de soudage laser par transparence. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : 15 - La figure 1 est une vue en perspective d'une vanne papillon selon un premier exemple de mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de profil de la vanne papillon de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective éclatée de la vanne papillon de la figure 1, - les figures 4 et 5 sont des vues de profil de vannes papillon, respectivement 20 selon des deuxième et troisième modes de réalisation de l'invention. Les modes de réalisation présentés ci-dessous ne sont donnés qu'a titre d'exemple non limitatif. D'autres modes de réalisation pourraient être envisagés dans le cadre de l'invention. On a représenté, sur les figures 1 à 3, une vanne papillon 10 destinée à équiper 25 un dispositif d'échappement, notamment de véhicule automobile. La vanne papillon 10 comporte un corps de vanne 12 définissant un passage 14 de circulation des gaz d'échappement s'étendant le long d'une direction longitudinale X (représentée sur la figure 2). La vanne papillon 10 comporte par ailleurs un clapet 16 mobile autour d'un axe de 30 rotation R perpendiculaire à la direction longitudinale X entre une position d'obturation du passage de circulation 14 des gaz d'échappement et une position de libération du passage de circulation 14, et peut prendre toute position entre ces positions d'obturation et de libération. Ce clapet 16 est destiné à contrôler le flux de gaz passant par le passage de 35 circulation 14, en fonction de sa position. 3 Le clapet 16 est par exemple réalisé en tôle métallique, conformé par découpage et/ou emboutissage. Le clapet 16 est porté par une tige 18 s'étendant le long de l'axe de rotation R. Plus particulièrement, la tige 18 comporte une extrémité distale portant le clapet 16, et 5 une extrémité proximale cinématiquement reliée à un actionneur de type classique (non représenté). Le clapet 16 est par exemple solidarisé à la tige 18 par soudage laser. La tige 18 est guidée en rotation par un organe de guidage 20 porté par le corps de vanne 12. L'organe de guidage 20 comporte par exemple un palier ou un roulement. Plus particulièrement, l'organe de guidage 20 est logé dans un logement 22 10 délimité par le corps de vanne 12. Des premier et second joints d'étanchéité 23a, 23b sont également logés dans le logement 22, entourant la tige 18. Plus particulièrement, le premier joint d'étanchéité 23a présente une forme générale de révolution autour de la tige 18, comprenant une paroi interne partiellement tronconique, et le second joint d'étanchéité 23b présente une forme 15 générale de révolution autour de la tige 18, comprenant une paroi externe partiellement sphérique, destinée à coopérer avec la paroi interne partiellement tronconique. Le second joint d'étanchéité 23b est fixé à la tige 18 ou surmoulé sur cette tige 18, tandis que le premier joint d'étanchéité 23a est libre mais en contact étanche avec l'organe de guidage 20 et le second joint d'étanchéité 23b. Ainsi, les joints d'étanchéité 20 23a et 23b empêchent toute fuite de gaz d'échappement vers l'extérieur. Le logement 22 est fermé par le dessus par un capuchon 24. Avantageusement, le capuchon 24 comporte un rebord, recouvrant le logement 22 de manière à isoler le logement 22 de l'extérieur, et ainsi empêcher la pénétration de tout élément polluant (poussières, etc.) dans le logement 22. 25 La tige 18 traverse le capuchon 24, ou de préférence, la tige 18 est en deux parties, proximale et distale, chacune fixée de part et d'autre du capuchon 24. Tout autre moyen de couplage entre les parties proximale et distale de tige 18 est envisageable, notamment des moyens isolant thermiquement ces parties proximale et distale l'une de l'autre. 30 Le corps de vanne 12 comporte par ailleurs des bras 26 de fixation sur un organe structurel, par exemple sur l'actionneur mentionné précédemment. Dans l'exemple décrit, le corps de vanne 12 comporte quatre bras 26, mais il pourrait en variante n'en comporter que deux. Conformément à l'invention, le corps de vanne 12 comporte deux parties de corps 35 12A, 12B identiques, agencées symétriquement l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation R. 4 Ainsi, les deux parties de corps 12A, 12B peuvent être réalisées à l'identique par un même outillage. Par exemple, les parties de corps 12A, 12B sont des tôles conformées par découpage et/ou emboutissage. Les deux parties de corps 12A, 12B sont par exemple assemblées par soudage 5 l'une sur l'autre. A cet effet, chaque partie de corps 12A, 12B présente une surface d'accueil pour la surface d'accueil de l'autre partie de corps. Conformément à l'exemple décrit, les deux parties de corps 12A, 12B sont agencées symétriquement par rapport à un plan de symétrie comprenant l'axe de rotation R. 10 Les parties de corps 12A, 12B étant identiques, elles comportent le même nombre de bras de fixation 26, par exemple deux bras de fixation 26 chacune. Par ailleurs, le logement 22 est délimité par moitié par chaque partie de corps 12A, 12B. L'organe de guidage 20 est alors porté par les deux parties de corps 12A, 12B. Dans l'exemple décrit, le corps de vanne 12 comporte de manière optionnelle un 15 manchon cylindrique 28, délimitant au moins partiellement le passage de circulation 14 des gaz d'échappement, et dans lequel le clapet 16 est agencé. Les parties de corps 12A, 12B sont alors assemblées sur ce manchon 28, par exemple soudées sur ce manchon 28. Dans ce cas, les parties de corps 12A, 12B peuvent également être soudées l'une sur l'autre, ou en variante uniquement être soudées sur le manchon cylindrique 28. 20 Il est à noter que, dans le cas où la vanne papillon 10 comporte un tel manchon 28, l'organe de guidage 20 repose en partie sur ce manchon cylindrique 28. Le manchon cylindrique 28 comporte avantageusement des bossages 30 formant des butées de fin de course du clapet 16 en position d'obturation de circulation des gaz d'échappement. Ces bossages 30 limitent également le passage de gaz entre le clapet 16 25 en position d'obturation et le manchon cylindrique 28. Dans le cas où la vanne 10 est dépourvue de manchon cylindrique 28, de tels bossages 30 peuvent être ménagés sur les parties de corps 12A, 12B, ou, en variante, la vanne 10 peut être dépourvue de tels bossages 30. Avantageusement, le manchon cylindrique 28 est réalisé en un matériau 30 métallique, et par exemple conformé par hydroformage. On a représenté sur la figure 4 une vanne 10 selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 4, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques. Conformément à ce second mode de réalisation, le logement 22 est délimité par 35 un boitier 32, agencé entre les parties de corps 12A, 12B. 5 L'organe de guidage 20 et les premiers et seconds joints d'étanchéité 23a, 23b sont logés dans ce boitier 32. Le boitier 32 est en outre fixé au manchon cylindrique 28, par exemple par soudage. 5 On a représenté sur la figure 5 une vanne 10 selon un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 5, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques. Conformément à ce troisième mode de réalisation, les parties de corps 12A, 12B ne sont pas agencées en contact l'une de l'autre, mais toutes deux solidarisées de part et 10 d'autre du manchon cylindrique 28 dans la direction longitudinale. La vanne 10 comporte alors un boitier 32 similaire à celui du second mode de réalisation. Il est à noter que la vanne papillon 10 peut être réalisée au cours d'un procédé de fabrication qui va maintenant être décrit. 15 Le procédé comporte la réalisation des deux parties de corps 12A, 12B identiques. Par exemple, ces parties de corps 12A, 12B sont réalisées en tôle métallique, et conformées par découpage et emboutissage. L'organe de guidage 20 est tout d'abord disposé sur le manchon cylindrique 28, par l'intermédiaire du boitier 32 ou non, selon le mode de réalisation envisagé. 20 Le procédé comporte ensuite l'assemblage du corps de vanne 12, comprenant les deux parties de corps 12A, 12B, agencées symétriquement l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation R. Lorsque la vanne 10 comporte un manchon cylindrique 28, celui-ci est emboîté en force avec les deux parties de corps 12A, 12B, par exemple au moyen d'une presse 25 prévue à cet effet, jusqu'à ce que les parties de corps 12A, 12B viennent en contact l'une de l'autre. De préférence, l'assemblage des deux parties de corps 12A, 12B comporte une étape de soudage laser par transparence. Plus particulièrement, les parties de corps 12A, 12B sont soudées sur le manchon cylindrique 28, et/ou l'une sur l'autre. 30 Le soudage des parties de corps 12A, 12B sur le manchon cylindrique 28 permet notamment d'assurer l'étanchéité entre les parties de corps 12A, 12B et le manchon cylindrique 28, empêchant les fuites de gaz circulant dans le passage de circulation 14 des gaz d'échappement. On notera que tout type d'assemblage est envisageable, par exemple soudage, 35 notamment soudage électrique, ou brasage. 6 L'organe de guidage 20 est maintenu sous la pression entre les deux parties de corps 12A, 12B, et ainsi reste en contact avec le manchon cylindrique 28. Le procédé comporte par ailleurs le montage de la tige 18, en une ou deux parties, avec le capuchon 24 et les premier 23a et second 23b joints d'étanchéité. 5 La tige 18, munie du capuchon 24, et les premier 23a et second 23b joints d'étanchéité sont ensuite assemblés avec le corps de vanne 12, en passant la tige 18 dans l'organe de guidage 20. Le clapet 16 est ensuite solidarisé à la tige 18, par exemple par soudage. On notera que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation 10 précédemment décrits, REVENDICATIONS1. Vanne papillon (10) pour dispositif d'échappement, notamment de véhicule automobile, comportant un corps (12) de vanne définissant un passage de circulation (14) de gaz d'échappement s'étendant le long d'une direction longitudinale (X), et un clapet (16) mobile autour d'un axe de rotation (R) perpendiculaire à la direction longitudinale (X) entre une position d'obturation du passage de circulation (14) des gaz d'échappement et une position de libération du passage de circulation (14) des gaz d'échappement, caractérisée en ce que le corps de vanne (12) comporte deux parties de corps (12A, 12B) identiques, agencées symétriquement l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation (R). 2. Vanne papillon (10) selon la revendication 1, dans lequel les deux parties de corps (12A, 12B) sont agencées symétriquement par rapport à un plan de symétrie comprenant l'axe de rotation (R). 3. Vanne papillon (10) selon la revendication 1 ou 2, comprenant : - une tige (18) s'étendant le long de l'axe de rotation (R) et portant le clapet (16), la tige (18) étant destinée à être connectée à un actionneur de clapet, et - au moins un organe (20) de guidage en rotation de la tige (18), tel qu'un palier ou un roulement. 4. Vanne papillon (10) selon la revendication 3, dans lequel l'organe de guidage (20) est porté par les deux parties de corps (12A, 12B). 5. Vanne papillon (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque partie de corps (12A, 12B) comporte au moins un bras de fixation (26), notamment destiné à être fixé à un actionneur du clapet (16). 6. Vanne papillon (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque partie de corps (12A, 12B) est formée par une tôle découpée et/ou emboutie. 7. Vanne papillon (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de vanne (12) comporte un manchon cylindrique (28), délimitant au moins partiellement le passage des gaz d'échappement, et dans lequel le clapet (16) est agencé, les parties de corps (12A, 12B) étant assemblées sur ce manchon (28). 8 8. Vanne papillon (10) selon la revendication 3 prise en combinaison avec la revendication 7, dans lequel l'organe de guidage (20) est porté par le manchon cylindrique (28). 5 9. Procédé de fabrication d'une vanne papillon (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : - la réalisation des deux parties de corps (12A, 12B) identiques, - l'assemblage du corps de vanne (12), comprenant les deux parties de corps 10 (12A, 12B), agencées symétriquement l'une de l'autre par rapport à un axe. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, dans lequel l'assemblage des deux parties de corps (12A, 12B) comporte une étape de soudage laser par transparence. 15