FR3065506A1 - Dispositif d'entrainement en rotation comportant un element elastique de rappel et vanne de circulation de fluide le comprenant - Google Patents

Dispositif d'entrainement en rotation comportant un element elastique de rappel et vanne de circulation de fluide le comprenant Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'entrainement en rotation comprenant : un corps, - un arbre de transmission (50) monté mobile en rotation sur le corps et comprenant : - un premier élément (70) comprenant un logement (72) et un orifice traversant, - un deuxième élément (80) comprenant une cavité, le deuxième élément (80) étant agencé dans le logement (72) de sorte que l'orifice traversant et la cavité soient en partie superposés, un élément élastique (60) conformé pour effectuer une fonction de rappel de l'arbre de transmission (50) de sorte à rappeler l'arbre de transmission dans une position prédéterminée, une première extrémité (62) de l'élément élastique (60) étant liée au corps, dans lequel l'orifice traversant et la cavité sont conformés pour fixer une deuxième extrémité (64) de l'élément élastique (60) sur l'arbre de transmission (50) et pour orienter la deuxième extrémité (64) par rapport à l'arbre de transmission (50) et au corps.

Description

Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR.
DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT EN ROTATION COMPORTANT UN ELEMENT ELASTIQUE DE RAPPEL ET VANNE DE CIRCULATION DE FLUIDE LE COMPRENANT.
FR 3 065 506 - A1 (tv? L'invention concerne un dispositif d'entrainement en rotation comprenant: un corps,
- un arbre de transmission (50) monté mobile en rotation sur le corps et comprenant:
- un premier élément (70) comprenant un logement (72) et un orifice traversant,
- un deuxième élément (80) comprenant une cavité, le deuxième élément (80) étant agencé dans le logement (72) de sorte que l'orifice traversant et la cavité soient en partie superposés, un élément élastique (60) conformé pour effectuer une fonction de rappel de l'arbre de transmission (50) de sorte à rappeler l'arbre de transmission dans une position prédéterminée, une première extrémité (62) de l'élément élastique (60) étant liée au corps, dans lequel l'orifice traversant et la cavité sont conformés pour fixer une deuxième extrémité (64) de l'élément élastique (60) sur l'arbre de transmission (50) et pour orienter la deuxième extrémité (64) par rapport à l'arbre de transmission (50) et au corps.
Figure FR3065506A1_D0001
(A)
Figure FR3065506A1_D0002
i
Dispositif d’entrainement en rotation comportant un élément élastique de rappel et vanne de circulation de fluide le comprenant
L’invention a pour objet un dispositif d’entrainement en rotation, notamment 5 destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile.
L’invention se rapporte également à une vanne de circulation de fluide comprenant un tel dispositif d’entrainement en rotation.
L’invention concerne également un procédé d’assemblage d’un tel dispositif d’entrainement en rotation.
En particulier, le domaine de la présente invention est celui des équipements pour l'alimentation du moteur, notamment les vannes de recirculation de gaz d’échappement qui participent au fonctionnement des moteurs à combustion.
Il est connu des vannes de circulation de fluide, par exemple pour la 15 recirculation de gaz d’échappement, comportant un corps présentant un conduit de passage du fluide, un obturateur , par exemple une soupape, un arbre de commande de l’obturateur s’étendant longitudinalement selon un axe et libre en translation selon l’axe longitudinal et un organe d'entraînement en translation dudit arbre de commande.
La translation de la soupape permettant de régler le débit de fluide circulant dans le conduit, on dit que l’obturateur forme un organe de régulation fluidique. L’obturateur est monté mobile entre deux positions extrêmes et est entraîné entre les deux positions extrêmes par un moteur d’entraînement via l’organe d’entraînement. En particulier, l’organe d’entraînement convertit le mouvement de rotation du moteur d’entrainement en mouvement de translation de l’arbre de commande de l’obturateur.
La vanne de circulation de fluide, et plus précisément l’arbre de transmission du moteur d’entrainement comprend également un système de réduction, comprenant par exemple des engrenages. Le système de réduction permet de transmettre le mouvement de rotation du moteur d’entraînement à l’organe d’entraînement. En effet, le moteur d’entraînement et l’organe d’entraînement n’étant pas orienté selon le même axe, le système de réduction permet de convertir le mouvement de rotation du moteur d’entraînement selon un premier axe en un mouvement de rotation de l’organe d’entraînement selon un deuxième axe différent du premier axe.
En cas de coupure de l’alimentation électrique du moteur d’entraînement, pour des raisons de sécurité, il est nécessaire que l’obturateur soit maintenu en position de fermeture de la vanne de circulation de fluide. Pour cette raison, la vanne de circulation de fluide comprend un ressort, par exemple un ressort de compression ou de torsion, ou un ressort spiral, configuré pour rappeler l’obturateur en position de fermeture de la vanne. Dans le cas d’un ressort spiral, une extrémité du ressort est maintenue sur le corps de vanne par des éléments de relief directement issus du corps de vanne par usinage, ou par l’ajout de goupilles, et l’autre extrémité du ressort est fixée à l’arbre de transmission par une liaison traversante.
Cependant, la liaison traversante a pour conséquence un décalage de l’orientation du ressort du à une imprécision sur la fixation du ressort. De ce fait, le ressort peut être soumis à des frottements au sein de vanne.
En outre, la liaison traversante nécessite un procédé de fabrication spécifique pour l’arbre de transmission, et par conséquent l’ensemble a un coût de fabrication important.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d’entrainement en rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, permettant de rappeler l’obturateur dans une position de fermeture de la vanne, d’améliorer la précision de la fixation et de l’orientation du ressort, tout en diminuant les coûts de fabrication du dispositif d’entraînement en rotation.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’entrainement en rotation, notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, le dispositif d’entrainement en rotation comprend :
un corps, un arbre de transmission monté mobile en rotation sur le corps autour d’un axe de rotation, l’arbre de transmission comprenant :
un premier élément comprenant un logement délimité par une paroi, la paroi comprenant un orifice traversant,
- un deuxième élément de forme sensiblement complémentaire à la forme du logement du premier élément, le deuxième élément comprenant une cavité, le deuxième élément étant agencé dans le logement du premier élément de sorte que l’orifice traversant du premier élément et la cavité du deuxième élément soient en partie superposés, un élément élastique conformé pour effectuer une fonction de rappel de l’arbre de transmission de sorte à rappeler l’arbre de transmission dans une position prédéterminée, une première extrémité de l’élément élastique étant liée au corps, une deuxième extrémité de l’élément élastique étant fixée à l’arbre de transmission, dans lequel l’orifice traversant du premier élément et la cavité du deuxième élément sont conformés pour fixer la deuxième extrémité de l’élément élastique sur l’arbre de transmission et pour orienter la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission et par rapport au corps.
Avantageusement, un dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention permet un rappel de l’arbre de transmission dans une position prédéterminée permettant de sécuriser la vanne dans laquelle le dispositif d’entrainement en rotation est intégré.
De plus, un dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention permet d’améliorer la précision de la fixation de l’élément élastique sur le support et par conséquent d’améliorer l’orientation de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission et par rapport au corps.
L’orientation de la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport au corps permet de maintenir l’élément élastique dans un plan, ce qui permet de réduire les frottements de l’élément élastique dans la vanne, et par conséquent d’améliorer les performances de ladite vanne.
L’orientation de la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission permet d’influencer la direction de l’extrémité de l’élément élastique et par conséquent de maintenir le centrage de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission.
De façon avantageuse, un dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention permet une réduction des coûts de fabrication du dispositif d’entraînement en rotation, et donc des coûts de fabrication de la vanne de circulation de fluide dans laquelle le dispositif d’entrainement en rotation est intégré.
De plus, un tel dispositif d’entrainement en rotation permet de prendre en compte les dispersions dimensionnelles entre les pièces de l’assemblage ainsi que l’évolution dans le temps des dimensions, en raison de l’usure ou des dilatations thermiques différentielles.
Le dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles :
l’orifice traversant du premier élément et la cavité du deuxième élément 20 s’étendent longitudinalement selon l’axe de rotation ; et/ou l’orifice traversant du premier élément est délimité par au moins une paroi comprenant au moins une section courbe et/ou au moins une section rectiligne, et la cavité du deuxième élément est délimitée par au moins une paroi comprenant au moins une section courbe et/ou au moins une section rectiligne ; et/ou l’arbre de transmission comprend une vis à billes, le premier élément est un insert, le deuxième élément est un écrou de la vis à billes ; et/ou le deuxième élément est fixé, notamment par sertissage ou par soudure, dans le logement du premier élément ; et/ou le deuxième élément comprend des échancrures, le logement du premier élément comprend des saillies, les échancrures du deuxième élément coopérant avec les saillies du logement du premier élément ; et/ou l’élément élastique s’étend dans un plan médian, l’orifice traversant du premier élément et la cavité du deuxième élément étant conformés pour maintenir la deuxième extrémité de l’élément élastique dans le plan médian ; et/ou l’orifice traversant du premier élément est obtenu par découpe, et la cavité du deuxième élément est obtenue par usinage ou par moulage ; et/ou l’élément élastique comprend un élément filaire ; et/ou l'élément filaire a une forme générale de lame courbe ; et/ou l’élément élastique comprend un ressort de forme spiralée ; et/ou l’élément élastique comprend un brin interne et un brin externe, le brin externe de l’élément élastique comprend la première extrémité de l’élément élastique liée au corps et le brin interne de l’élément élastique comprend la deuxième extrémité de l’élément élastique fixée à l’arbre de transmission ; et/ou chaque extrémité de l’élément élastique comprend une portion de fixation conformée pour être fixée à l’arbre de transmission ou pour être liée au corps, une portion de fixation s’étend dans une direction transverse à la direction de l’extrémité de l’élément élastique située avant la portion de fixation ; et/ou la portion de fixation comprend au moins une section courbe et/ou au moins une section rectiligne ; et/ou la portion de fixation comprend une section en forme générale de U, au moins une partie de la paroi du premier élément s’étend entre les branches de la forme générale de U de la portion de fixation ; et/ou la longueur de la portion de fixation est supérieure ou égale à l’épaisseur de la paroi du premier élément ; et/ou chaque extrémité de l’élément élastique comprend une portion de fixation conformée pour être fixée à l’arbre de transmission ou pour être liée au corps, l’orifice traversant du premier élément et la cavité du deuxième élément sont en partie superposés de sorte à former un logement dans lequel une partie de la portion de fixation est reçue ; et/ou le dispositif d’entrainement en rotation comprend également un capot de protection ; et/ou
- les premier et deuxième éléments sont de forme sensiblement cylindrique creuse, notamment à base circulaire ; et/ou l’arbre de transmission comprend également une couronne dentée configurée pour entraîner en rotation les premier et deuxième éléments autour de l’axe de rotation ; et/ou
- la couronne dentée comprend une butée configurée pour limiter le débattement angulaire autour de l’axe de rotation de la portion de fixation dans l’orifice traversant du premier élément ; et/ou la couronne dentée comprend des dentures coniques ; et/ou la couronne dentée comprend des dentures droites ; et/ou
- le premier élément de l’arbre de transmission est réalisé en matériau métallique ; et/ou le deuxième élément de l’arbre de transmission est réalisé en matériau métallique ; et/ou l’élément élastique est réalisé en matériau métallique ; et/ou
- le corps est réalisé en matériau plastique ou métallique ; et/ou la couronne dentée est réalisée en matériau plastique ou métallique ; et/ou le dispositif d’entrainement en rotation comprend également un moteur électrique comprenant un arbre de transmission s’étendant transversalement, notamment perpendiculairement, à l’axe de rotation, le moteur électrique étant configuré pour entraîner en rotation l’arbre de transmission autour de l’axe de rotation ; et/ou le moteur électrique est du type à courant continu ; et/ou le moteur électrique est du type sans balai ; et/ou le moteur électrique est un moteur pas à pas.
L’invention a également pour objet une vanne de circulation de fluide comprenant :
- un corps de vanne délimitant un conduit de circulation de fluide,
- un obturateur mobile entre une position d’ouverture permettant le passage du fluide dans le conduit et une position de fermeture empêchant le passage du fluide dans le conduit, et
- un dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention, dans lequel l’obturateur est lié au deuxième élément du dispositif d’entrainement en rotation, également appelé moyeu, de sorte que le moyeu est configuré pour actionner l’obturateur.
Avantageusement, une vanne de circulation de fluide présente une sécurité améliorée par rapport aux vannes selon l’art antérieur, notamment grâce au rappel de l’élément élastique du dispositif d’entrainement dans une position prédéterminée.
De façon avantageuse, une vanne de circulation de fluide selon l’invention présente des performances améliorées par rapport aux vannes selon l’art antérieur, notamment grâce à la fixation et à l’orientation de la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission et au corps, ce qui permet de réduire les frottements de l’élément élastique dans la vanne.
De façon avantageuse, une vanne de circulation de fluide selon l’invention permet une réduction des coûts de fabrication par rapport aux vannes selon l’art antérieur.
De plus, une telle vanne de circulation de fluide permet une prise en compte de l’usure des pièces du dispositif d’entrainement en rotation, notamment en permettant l’absorption de la dispersion entre les pièces du dispositif d’entrainement en rotation.
La vanne de circulation de fluide selon l’invention peut être du type vanne de recirculation des gaz d’échappement, notamment du type haute pression.
Selon un premier mode de réalisation de la vanne de circulation de fluide selon l’invention, l’obturateur est une soupape mobile en translation entre la position d’ouverture et la position de fermeture selon l’axe de rotation du moyeu, l’obturateur étant lié au moyeu du dispositif d’entrainement en rotation de sorte que le moyeu est configuré pour permettre l’entrainement en translation de l’obturateur.
La vanne de circulation de fluide selon le premier mode de réalisation de l’invention comprend un organe d’entrainement, configuré pour transformer le mouvement de rotation du dispositif d’entrainement en rotation en un mouvement de translation de l’obturateur.
Selon un deuxième mode de réalisation de la vanne de circulation de fluide selon l’invention, l’obturateur est mobile en rotation entre la position d’ouverture et la position de fermeture, l’obturateur étant lié au moyeu du dispositif d’entrainement en rotation de sorte que le moyeu est configuré pour permettre l’entrainement en rotation de l’obturateur.
Dans la vanne de circulation de fluide selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, l’obturateur peut être un volet.
L’invention a également pour objet un procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation comprenant :
- une étape de fourniture, dans laquelle un arbre de transmission, un corps et un élément élastique du dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention sont fournis,
- une étape de fixation, dans laquelle une première extrémité de l’élément élastique est liée au corps,
- une étape de fixation, dans laquelle une deuxième extrémité de l’élément élastique est fixée à l’arbre de transmission,
- une étape de réglage, dans laquelle la tension de l’élément élastique est réglée à une valeur prédéterminée, et
- une étape d’orientation, dans laquelle la deuxième extrémité de l’élément élastique est orientée par rapport à l’arbre de transmission et par rapport au corps.
Avantageusement, un procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention permet d’améliorer la précision de la fixation et de l’orientation de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission et par rapport au corps.
En effet, l’étape d’agencement permet d’orienter la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport au corps, ce qui permet de maintenir l’élément élastique dans un plan, et ainsi de réduire les frottements de l’élément élastique dans la vanne.
De plus, l’étape d’orientation permet d’orienter la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission, ce qui permet d’influencer la direction de l’extrémité de l’élément élastique et par conséquent de maintenir le centrage de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission.
De façon avantageuse, un dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention permet une réduction des coûts de fabrication du dispositif d’entraînement en rotation.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation donné à titre d’exemples non limitatifs et illustrés, accompagnée des figures ci-dessous :
la figure 1 est une vue schématique en coupe d’une vanne de circulation de fluide selon l’invention,
- la figure 2 est une vue en perspective d’un dispositif d’entrainement en rotation selon un mode de réalisation de l’invention, la figure 3 est une vue en perspective d’un arbre de transmission du dispositif d’entrainement en rotation selon un mode de réalisation de l’invention, la figure 4 est une vue en perspective d’un arbre de transmission et d’un élément élastique du dispositif d’entrainement en rotation selon un mode de réalisation de l’invention, et la figure 5 est une vue de dessus et en coupe du dispositif d’entrainement en rotation selon un mode de réalisation de l’invention.
Sur les différentes figures, les éléments analogues sont désignés par des références identiques. En outre, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle afin de présenter une vue permettant de faciliter la compréhension de l’invention.
L’invention concerne une vanne de circulation de fluide pour un véhicule automobile. La figure 1 illustre une telle vanne 10 de circulation de fluide, ici une vanne à soupape configurée pour régler le débit de gaz d'échappement recirculés à l’admission d'un moteur thermique.
La vanne de circulation de fluide peut être du type vanne de recirculation des gaz d’échappement. Dans l’exemple décrit, la vanne est du type « haute pression », c'est-à-dire que les gaz d’échappement sont recirculés entre un point du circuit d’échappement situé en amont de la turbine d’un turbocompresseur, et un point du circuit d’admission du moteur situé en aval du compresseur.
La vanne 10 de circulation de fluide comprend un corps de vanne 12 présentant un conduit 14 de passage du fluide et un organe de régulation fluidique, par exemple un obturateur 16, monté mobile entre deux positions extrêmes. Dans le cas d’une vanne à soupape, l’obturateur est mobile en translation entre les deux positions extrêmes. Dans le cas d’une vanne à volet, l’obturateur peut être mobile en rotation entre les deux positions extrêmes.
Une des positions extrêmes de l’organe de régulation fluidique correspond à une position où le conduit 14 de la vanne 10 est totalement ouvert et permet de laisser passer les gaz d’échappement, et l’autre position extrême de l’organe de régulation fluidique correspond à une position où le conduit 14 de la vanne 10 est totalement fermé bloquant ainsi le passage des gaz. Autrement dit, l’obturateur 16 est mobile entre une position d’ouverture de la vanne, dite première position, permettant le passage du fluide dans le conduit et une position de fermeture de la vanne, dite deuxième position, empêchant le passage du fluide dans le conduit 14.
L’organe de régulation fluidique est entraîné entre les deux positions par un moteur d’entraînement 18.
Le moteur d’entraînement 18 est par exemple un moteur électrique de type à courant continu. Le moteur électrique peut être du type sans balai, ou un moteur du type pas à pas. Le moteur électrique comprend un arbre de transmission 20 ayant un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation noté (y) sur la figure 1.
L’obturateur 16 est monté sur un arbre de commande 22 s’étendant longitudinalement selon un axe noté (z) sur la figure 1, Taxe (z) étant sensiblement orthogonal à Taxe (y). L’obturateur 16 peut être de type rotatif, par exemple un volet libre en rotation autour de Taxe (z). Comme représenté sur la figure 1, l’obturateur 16 peut être de type linéaire, par exemple une soupape libre en translation le long de Taxe (z). Plus précisément, dans le cas de la vanne à soupape, l’arbre de commande 22 est mis en mouvement de translation, entraînant l’obturateur 16, par le moteur électrique via un organe d’entraînement 24. L’organe d’entrainement 24 est configuré pour convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation de l’arbre de commande 22.
La vanne 10 de circulation de fluide peut également comprendre un capteur de position destiné à détecter la position de l’organe de régulation fluidique. Par exemple, dans le cas d’une vanne à soupape telle qu’illustrée sur la figure 1, le capteur de position est un capteur de position linéaire, et dans le cas d’une vanne à volet, le capteur de position est un capteur de position angulaire.
Afin de permettre de rappeler l’obturateur dans une position de fermeture de la vanne en cas de coupure de l’alimentation électrique, la vanne 10 de circulation de fluide comprend un dispositif d’entrainement en rotation 30.
Un mode de réalisation d’un dispositif d’entrainement en rotation 30 selon l’invention est représenté sur la figure 2.
Le dispositif d’entrainement en rotation 30 comprend un corps 40, un arbre de transmission 50 et un élément élastique 60.
Le corps 40 peut être réalisé en matériau plastique ou métallique.
L’arbre de transmission 50 est monté mobile en rotation sur le corps 40 autour d’un axe de rotation A. L’arbre de transmission 50 peut comprendre une vis à billes.
La figure 3 représente une vue agrandie d’un arbre de transmission 50.
L’arbre de transmission 50 comprend un premier élément 70, par exemple un insert, comprenant un logement 72 délimité par une paroi. La paroi du logement 72 comprend un orifice traversant 74. L’orifice traversant 74 peut être obtenu par découpe de la paroi du logement 72 du premier élément 70. L’orifice traversant 74 est délimité par au moins une paroi comprenant au moins une section courbe et/ou rectiligne. En particulier, l’orifice traversant 74 peut être de forme générale polygonale, circulaire ou elliptique. Par exemple, sur la figure 3, l’orifice traversant 74 est de forme générale rectangulaire, aux bords arrondis. Le premier élément 70 peut être réalisé en matériau métallique.
L’arbre de transmission 50 comprend un deuxième élément 80, par exemple un écrou de vis à billes, également appelé moyeu. Le deuxième élément 80 est de forme sensiblement complémentaire à la forme du logement du premier élément 70. En particulier, le premier élément 70 et deuxième élément 80 peuvent être de forme sensiblement cylindrique creuse, notamment à base circulaire, comme représenté sur la figure 3. Le deuxième élément 80 peut être réalisé en matériau métallique.
Le deuxième élément 80 comprend une cavité 82. La cavité 82 du deuxième élément 80 peut être une cavité traversante. La cavité 82 du deuxième élément 80 peut être obtenue par usinage ou par moulage. La cavité 82 est délimitée par au moins une paroi comprenant au moins une section courbe et/ou rectiligne. En particulier, la cavité 82 peut être de forme générale polygonale, circulaire ou elliptique. Par exemple, sur la figure 3, la cavité 82 est de forme générale elliptique. Bien entendu, l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 peuvent être de forme identique, ou de forme différente tel que représenté sur la figure 3.
L’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 peuvent s’étendre longitudinalement selon l’axe de rotation A. En général, la dimension de l’orifice traversant 74 et de la cavité 82 selon l’axe de rotation A est supérieure à une dimension de l’orifice traversant 74 et de la cavité 82 dans une direction orthogonale à l’axe de rotation A.
Le deuxième élément 80 est agencé dans le logement 72 du premier élément 70 de sorte que l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 soient en partie superposés. Autrement dit, l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 s’étendent en partie sur le même secteur angulaire autour de l’axe de rotation A et à la même hauteur de l’axe de rotation A.
En particulier, le deuxième élément 80 est inséré de façon monté-serré dans le logement 72 du premier élément 70. Le deuxième élément 80 peut être fixé, par exemple par soudure, dans le logement 72 du premier élément 70. De préférence, le deuxième élément 80 est serti dans le logement 72 du premier élément 70.
Le deuxième élément 80 peut comprendre des échancrures (non représentées), et le logement 72 du premier élément 70 peut comprendre des saillies (non représentées). Les échancrures du deuxième élément 80 sont configurées pour coopérer avec les saillies du logement 72 du premier élément 70. Autrement dit, de la matière du premier élément 70 est repoussée dans les échancrures du deuxième élément 80. En particulier, les saillies sont formées par une déformation de matière du premier élément 70 lors de la fixation du deuxième élément 80 dans le logement 72 du premier élément 70.
L’arbre de transmission 50 peut comprendre une couronne dentée (non représentée), par exemple une couronne dentée comprenant des dentures coniques ou des dentures droites, mobile en rotation autour de l’axe de rotation A. La couronne dentée peut être réalisée en matériau plastique ou métallique. La couronne dentée est configurée pour entraîner en rotation les premier et deuxième éléments 70, 80 autour de l’axe de rotation A.
Le dispositif d’entrainement en rotation 30 peut également comprendre un moteur électrique comprenant un arbre de transmission s’étendant transversalement, notamment perpendiculairement, à l’axe de rotation A. Le moteur électrique est configuré pour entraîner en rotation l’arbre de transmission, et plus particulièrement la couronne dentée autour de l’axe de rotation A.
L’élément élastique 60 est conformé pour effectuer une fonction de rappel de l’arbre de transmission 50 de sorte à rappeler l’arbre de transmission 50 dans une position prédéterminée, par exemple la position de fermeture de la vanne.
Avantageusement, la fonction de rappel de l’arbre de transmission par l’élément élastique dans la position prédéterminée permet de sécuriser la vanne dans laquelle le dispositif d’entrainement en rotation est intégré.
L’élément élastique 60 peut être réalisé en matériau métallique.
L’élément élastique 60 peut comprendre un élément filaire. Par exemple, l’élément filaire peut avoir une forme générale de lame courbe, notamment à section plate. Comme représenté sur la figure 2, l’élément élastique 60 s’étend longitudinalement dans un plan orthogonal au premier axe de rotation A et la dimension de l’élément élastique 60 en hauteur s’étend selon le premier axe de rotation A.
L’élément élastique 60 peut comprendre un ressort de forme spiralée. Par exemple, sur la figure 2, l’élément élastique 60 est un ressort spiral comprenant une pluralité de spires, ici huit spires sont représentées. Sur la figure 4 représentant un arbre de transmission 50 et un élément élastique 60 selon l’invention, l’élément élastique 60 comprend six spires.
Une première extrémité 62, notamment visible sur la figure 4, de l’élément élastique 60 est liée au corps 40. Par exemple, la première extrémité 62 de l’élément élastique 60 peut être fixée sur un support monté sur le corps. Une deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 est fixée à l’arbre de transmission 50.
L’élément élastique 60 peut comprendre un brin interne et un brin externe. L’élément élastique 60 peut également comprendre un ou une pluralité de brins intermédiaires, compris entre le brin interne et le brin externe. Le brin interne de l’élément élastique 60 peut comprendre la première extrémité 62 l’élément élastique 60 liée au corps 40. Le brin externe de l’élément élastique 60 peut comprendre la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 fixée à l’arbre de transmission 50.
L’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 sont conformés pour fixer la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 sur l’arbre de transmission 50.
De plus, l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 sont conformés pour orienter la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission de sorte à influencer la direction de la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60, et donc le centrage de l’élément élastique 60 par rapport à l’arbre de transmission 50.
Autrement dit, la direction de l’extrémité de l’élément élastique influence la distance entre les spires de l’élément élastique, ce qui permet de centrer l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission.
L’orientation de l’élément élastique 60 permet de maintenir la première 15 extrémité 62 liée au corps 40 et la deuxième extrémité 64 fixée à l’arbre de transmission 50 dans des plans parallèles afin que l’ensemble des spires de l’élément élastique restent dans un même plan.
En outre, l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 sont conformés pour orienter la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport au corps 40 de sorte à maintenir l’élément élastique 60 dans un plan.
L’orientation de la deuxième extrémité de l’élément élastique par rapport au corps permet de réduire les frottements de l’élément élastique dans la vanne.
L’élément élastique 60 peut s’étendre dans un plan médian, et l’orifice 25 traversant 74 du premier élément 70 peut être conformé pour maintenir la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 dans le plan médian.
La figure 5 représente une vue en coupe de la fixation de la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 sur l’arbre de transmission 50, et plus particulièrement sur l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et sur la cavité 82 du deuxième élément 80.
Comme représenté que la figure 4, la première extrémité 62 de l’élément élastique 60 peut comprendre une portion de fixation 66 conformée pour être liée au corps 40. La deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 peut comprendre une portion de fixation 68, notamment visible sur la figure 5, conformée pour être fixée à l’arbre de transmission 50.
Une portion de fixation 66, 68 peut s’étendre dans une direction transverse, notamment orthogonale, à la direction de l’extrémité 62, 64 de l’élément élastique 60 située avant ladite portion de fixation. Une portion de fixation 66, 68 peut comprendre une ou une pluralité de sections courbe et/ou rectiligne. Par exemple, comme représenté sur la figure 5, la portion de fixation 68 de la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 comprend une portion courbe et s’étend transversalement par rapport à la direction de l’extrémité 64 de l’élément élastique 60.
Sur la figure 5, la portion de fixation 68 a une forme générale de U. une forme générale de U est sensiblement équivalente à une portion de fixation comprenant deux sections rectilignes et une section courbe les reliant, ou sensiblement équivalente à une portion de fixation comprenant deux portions courbes, chaque portion courbe représentant une branche du U.
L’orifice traversant 74 du premier élément 70 et la cavité 82 du deuxième élément 80 sont en partie superposés de sorte à former un logement dans lequel une partie de la portion de fixation 68 est reçue. Plus précisément, au moins une partie de la paroi du premier élément 70 peut s’étendre entre les branches de la forme générale de U de la portion de fixation 68 de la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60. Autrement dit, la portion de fixation 68 peut être configurée pour traverser l’orifice traversant 74 du premier élément 70 de sorte à s’accrocher à la paroi du premier élément 70. La longueur de la portion de fixation 68 de la deuxième extrémité 64 de l’élément élastique 60 est supérieure ou égale à l’épaisseur de la paroi du premier élément 70 de sorte que la portion de fixation 68 traverse l’orifice traversant 74. Une partie de la portion de fixation 68 s’étend dans la cavité 82 du deuxième élément 80.
La couronne dentée peut comprendre une butée 52, représentée sur la figure 5, configurée pour limiter le débattement angulaire autour de l’axe de rotation
A de la portion de fixation dans l’orifice traversant 74 du premier élément 70.
De façon avantageuse, la butée 52 de la couronne dentée permet d’empêcher la portion de fixation d’être enlevée de l’orifice traversant 74 du premier élément 70 et de la cavité 82 du deuxième élément 80 de sorte à rendre indémontable le dispositif d’entrainement en rotation.
Le dispositif d’entrainement en rotation 30 peut comprendre un capot de protection. Le capot de protection permet de protéger le dispositif d’entrainement en rotation de particules, telles que la poussière.
L’invention se rapporte également à un procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation tel que décrit dans les modes de réalisation ci-dessus.
Le procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation comprend une étape de fourniture, dans laquelle un arbre de transmission, un corps et un élément élastique du dispositif d’entrainement en rotation tels que décrits précédemment sont fournis.
Le procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation comprend une étape de fixation dans laquelle une première extrémité de l’élément élastique est fixée, notamment de façon amovible, au corps. Autrement dit, l’étape de fixation correspond à une étape d’accrochage de la première extrémité de l’élément élastique sur le corps.
Le procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation comprend une étape de fixation, dans laquelle une deuxième extrémité de l’élément élastique est fixée, notamment de façon amovible, à l’arbre de transmission. Autrement dit, l’étape de fixation correspond à une étape d’accrochage de la deuxième extrémité de l’élément élastique sur l’arbre de transmission.
Les étapes de fixation de l’élément élastique sur le corps et sur l’arbre de transmission peuvent être interverties.
Le procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation comprend une étape de réglage, dans laquelle la tension de l’élément élastique est réglée à une valeur prédéterminée. Plus précisément, l’arbre de transmission est mis en rotation par rapport au support de sorte à régler la tension de l’élément élastique. En particulier, la tension de l’élément élastique est réglée de sorte à centrer l’élément élastique par rapport à l’arbre de transmission une fois le dispositif d’entrainement en rotation assemblé.
Le procédé d’assemblage d’un dispositif d’entrainement en rotation comprend une étape d’orientation, dans laquelle la deuxième extrémité de l’élément élastique est orientée par rapport à l’arbre de transmission et par rapport au corps.
Le dispositif d’entrainement en rotation selon l’invention a été décrit dans le cadre d’une vanne de circulation de fluide pour véhicule automobile. Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés, qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples. Au contraire, d’autres applications du dispositif d’entrainement en rotation conforme à l’invention sont également possibles sans sortir du cadre de l’invention.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif d’entrainement en rotation (30), notamment destiné à être intégré dans une vanne pour un moteur de véhicule automobile, le dispositif d’entrainement en rotation comprend :
    un corps (40), un arbre de transmission (50) monté mobile en rotation sur le corps (40) autour d’un axe de rotation (A), l’arbre de transmission (50) comprenant :
    un premier élément (70) comprenant un logement (72) délimité par une paroi, la paroi comprenant un orifice traversant (74), un deuxième élément (80) de forme sensiblement complémentaire à la forme du logement (72) du premier élément (70), le deuxième élément (80) comprenant une cavité (82), le deuxième élément (80) étant agencé dans le logement (72) du premier élément (70) de sorte que l’orifice traversant (74) du premier élément (70) et la cavité (82) du deuxième élément (80) soient en partie superposés, un élément élastique (60) conformé pour effectuer une fonction de rappel de l’arbre de transmission (50) de sorte à rappeler l’arbre de transmission dans une position prédéterminée, une première extrémité (62) de l’élément élastique (60) étant liée au corps (40), une deuxième extrémité (64) de l’élément élastique (60) étant fixée à l’arbre de transmission (50), dans lequel l’orifice traversant (74) du premier élément (70) et la cavité (82) du deuxième élément (80) sont conformés pour fixer la deuxième extrémité (64) de l’élément élastique (60) sur l’arbre de transmission (50) et pour orienter la deuxième extrémité (64) de l’élément élastique (60) par rapport à l’arbre de transmission (50) et par rapport au corps (40).
  2. 2. Dispositif d’entrainement en rotation selon la revendication 1, dans lequel l’arbre de transmission (50) comprend une vis à billes, le premier élément (70) est un insert, le deuxième élément (80) est un écrou de la vis à billes.
  3. 3. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (60) s’étend dans un plan médian, l’orifice traversant (74) du premier élément (70) et la cavité (82) du deuxième élément (80) étant conformés pour maintenir la deuxième extrémité (64) de l’élément élastique (60)
    5 dans le plan médian.
  4. 4. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (60) comprend un ressort de forme spiralée.
    10 5. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (60) comprend un brin interne et un brin externe, le brin externe de l’élément élastique (60) comprend la première extrémité (62) de l’élément élastique (60) liée au corps (40) et le brin interne de l’élément élastique (60) comprend la deuxième extrémité (64) de l’élément élastique (60) fixée à l’arbre
    15 de transmission (50).
    6. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque extrémité (62, 64) de l’élément élastique (60) comprend une portion de fixation (66, 68) conformée pour être fixée à l’arbre de transmission (50)
    20 ou pour être liée au corps (40), une portion de fixation (66, 68) s’étend dans une direction transverse à la direction de l’extrémité de l’élément élastique (60) située avant la portion de fixation (66, 68).
    7. Dispositif d’entrainement en rotation selon la revendication précédente, dans
    25 lequel la portion de fixation (66, 68) comprend une section en forme générale de U, au moins une partie de la paroi du premier élément (70) s’étend entre les branches de la forme générale de U de la portion de fixation (66, 68).
    8. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque extrémité de l’élément élastique (60) comprend une portion de fixation (66, 68) conformée pour être fixée à l’arbre de transmission (50) ou pour être liée au corps (40), l’orifice traversant (74) du premier élément (70) et la cavité (82)
  5. 5 du deuxième élément (80) sont en partie superposés de sorte à former un logement dans lequel une partie de la portion de fixation (66, 68) est reçue.
  6. 9. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes dans lequel les premier et deuxième éléments (70, 80) sont de forme sensiblement
  7. 10 cylindrique creuse, notamment à base circulaire.
    10. Dispositif d’entrainement en rotation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’arbre de transmission (50) comprend également une couronne dentée configurée pour entraîner en rotation les premier et deuxième éléments (70, 80)
    15 autour de l’axe de rotation (A).
  8. 11. Vanne de circulation de fluide comprenant :
    - un corps de vanne (12) délimitant un conduit (14) de circulation de fluide,
    - un obturateur (16) mobile entre une position d’ouverture permettant le
    20 passage du fluide dans le conduit (14) et une position de fermeture empêchant le passage du fluide dans le conduit (14), et
    - un dispositif d’entrainement en rotation (30) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel l’obturateur (16) est lié au deuxième élément (80) du dispositif d’entrainement en rotation (30), également appelé moyeu, de sorte
    25 que le moyeu est configuré pour actionner l’obturateur (16).
  9. 12. Vanne de circulation de fluide selon la revendication 11, dans laquelle la vanne est du type vanne de recirculation des gaz d’échappement, notamment du type haute pression.
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