L'invention se rapporte à une vanne de contrôle moteur à étanchéité améliorée. Ce type de vanne peut par exemple équiper un circuit d'alimentation en gaz d'un moteur thermique de véhicule, pour réguler le débit des gaz EGR (Exhaust Gas Recirculation) dans une boucle permettant de ponctionner une partie des gaz d'échappement en sortie de moteur, pour les réinjecter en amont dudit moteur. Le principe de fonctionnement de ce type de vanne repose sur la rotation commandée d'un volet, pouvant passer d'une position d'ouverture complète pour laisser passer les gaz, à une position de fermeture pour bloquer ce passage. L'invention a pour objet une vanne de contrôle moteur à étanchéité améliorée.

Une vanne de contrôle moteur possède donc un volet, qui est monté pivotant sur un axe de rotation. Le volet peut comprendre une première partie et une deuxième partie séparées par ledit axe. Lorsque ce volet se retrouve dans une position de fermeture, il vient au contact d'un joint solidaire du corps de la vanne, ledit joint assurant Γ étanchéité de la vanne en agissant alors comme une butée de positionnement dudit volet.

En se référant à la figure 1, un tel joint 100 est globalement plan, et il est fixé dans le corps de la vanne, en étant inséré au niveau d'une zone périphérique 102 entre deux éléments de fonderie dudit corps. Cette zone périphérique 102 possède une pluralité d'orifices 103, destinés chacun à être traversé par une vis pour assurer la fixation dudit joint 100 entre lesdits éléments de fonderie. Ce joint 100 possède une ouverture 104 et une portion pleine 106, et lorsque le volet est en position de fermeture, la première partie du volet vient au contact de l'une des deux faces du joint 100 pour obturer ladite ouverture 104, tandis que la deuxième partie dudit volet vient affleurer l'autre face dudit joint 100 au niveau de la portion pleine 106. Généralement, un tel joint 100 est doté d'une lèvre périphérique 105, apte à se déformer sous l'effet d'un serrage des deux éléments de fonderie l'un contre l'autre, lors de la fixation du joint 100 dans la vanne.

Un inconvénient majeur engendré par le montage d'un tel joint est que la zone centrale dudit joint 100, qui est amenée à interagir avec le volet pour assurer l'étanchéité de la vanne, risque de légèrement bouger sous l'effet de la déformation de la lèvre périphérique provoquée par le serrage entre les deux éléments de fonderie, altérant ainsi la qualité de l'étanchéité de la vanne. Autrement dit, la position définitive du joint une fois qu'il a été fixé entre ces éléments de fonderie est décalée par rapport à son pré positionnement idéal dans la vanne avant montage. Ainsi, pour une bonne étanchéité assurée entre le joint et les éléments de fonderie, on risque d'altérer l'étanchéité entre ledit joint et le volet.

L'invention a pour objet, selon l'un de ses aspects, une vanne de contrôle moteur, comprenant un corps délimitant un conduit interne et un volet mobile en rotation, ledit volet étant apte à pivoter entre une position d'ouverture permettant le passage de gaz dans le conduit et une position de fermeture obturant le conduit,

la vanne comprenant un premier système d'étanchéité du conduit vis-à-vis de l'extérieur du corps et un deuxième système d'étanchéité, distinct du premier, et assurant l'étanchéité du volet lorsqu'il est en position de fermeture.

Selon l'aspect ci-dessus de l'invention, l'étanchéité du conduit vis-à-vis de l'extérieur du corps, encore appelée « étanchéité externe de la vanne» par la suite est découplée de l'étanchéité du volet lorsqu'il est en position de fermeture, encore appelée « étanchéité interne de la vanne » par la suite. L'étanchéité interne et l'étanchéité externe sont ainsi assurées par des moyens différents. Chacun de ces moyens étant dédié à une étanchéité spécifique, il peut être choisi en fonction de cette étanchéité, de sorte que chaque étanchéité peut être assurée de façon optimale, contrairement au cas où un même moyen assure à la fois l'étanchéité externe et l'étanchéité interne de la vanne.

Selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, le deuxième système d'étanchéité peut être formé par un joint d'étanchéité solidaire du corps de la vanne, ce joint comportant une ouverture obturée par le volet lorsqu'il est en position de fermeture.

Toujours selon cet exemple de mise en œuvre de l'invention, le corps peut comprendre deux éléments, notamment de fonderie, et le premier système d'étanchéité peut comprendre deux joints de liaison venant respectivement au contact d'un de ces éléments. Le premier système d'étanchéité assure ainsi l'étanchéité vis-à-vis de fluide(s) extérieur(s) susceptible(s) de gagner le conduit depuis l'extérieur du corps en passant entre les éléments de fonderie.

L'invention n'est pas limitée à un découplage de l'étanchéité interne vis-à-vis de l'étanchéité externe de la vanne grâce aux joints ci-dessus. En variante, le deuxième système d'étanchéité peut être formé grâce à la coopération entre le volet et les éléments de fonderie lorsque le volet est en position de fermeture.

Le joint d'étanchéité peut être inséré entre les deux joints de liaison.

Le joint d'étanchéité peut être rigoureusement plan sur toute sa surface. Le terme « rigoureusement plan » signifie que ce joint est alors dépourvu d'une lèvre périphérique, et présente une planéité parfaite, sans relief apparent. Les trois joints sont préférentiellement réalisés en inox. Les deux joints de liaison peuvent éventuellement être recouverts d'un matériau en caoutchouc. Lorsque le joint d'étanchéité est pris « en sandwich » entre les deux joints de liaison, il n'est donc pas en contact direct avec les éléments de fonderie, et chaque joint de liaison est en contact avec ledit joint d'étanchéité et un élément de fonderie. Les trois joints sont avantageusement idéalement superposés.

La vanne de contrôle moteur selon l'exemple de mise en œuvre ci-dessus comprend alors un deuxième système d'étanchéité se présentant sous la forme d'un joint configuré de manière à ce que sa fixation entre deux éléments de fonderie soit sans influence sur son interaction avec le volet d'obturation de ladite vanne pour assurer l'étanchéité interne. De cette manière, une fois que le joint est pré positionné dans la vanne dans une position idéale pour assurer une interaction optimisée avec le volet, un serrage entre les deux éléments de fonderie pour fixer définitivement ledit joint dans la vanne, n'aura pas ou que peu d'impact sur le positionnement définitif dudit joint dans la vanne. La vanne peut ainsi présenter une étanchéité interne bien maîtrisée.

Chaque joint de liaison peut posséder une lèvre périphérique. En variante, chaque joint de liaison peut être un joint plan annulaire.

Dans l'exemple de mise en œuvre ci-dessus, les efforts issus du serrage entre les deux éléments de fonderie pour fixer le joint d'étanchéité vont se porter sur les joints de liaison réalisant l'étanchéité externe, le cas échéant via leurs lèvres périphériques, qui vont réagir en se déformant, préservant ainsi l'intégrité structurelle du joint d'étanchéité inséré entre lesdits joints de liaison. Autrement dit, le joint d'étanchéité, dont le positionnement dans la vanne requiert une grande précision, ne sera que peu, voire pas, déplacé lors de sa fixation dans la vanne, sous l'effet des contraintes engendrées par le serrage des éléments de fonderie. De cette manière, la présence des joints de liaison permet de découpler l'interaction du joint d'étanchéité avec les éléments de fonderie de l'interaction dudit joint d'étanchéité avec le volet.

Les joints de liaison peuvent être arrangés autour du joint d'étanchéité de manière à ce que leur lèvre périphérique les écarte dudit joint d'étanchéité. Pour cette configuration, le joint d'étanchéité est au contact des deux joints de liaison au niveau de leurs zones périphériques insérées entre les deux éléments de fonderie, les deux joints de liaison s 'écartant dudit joint d'étanchéité au niveau de leur partie interne.

Avantageusement, le joint d'étanchéité et les deux joints de liaison sont insérés entre les deux éléments de fonderie au niveau d'une zone périphérique desdits joints. Cette zone périphérique peut correspondre pour chaque joint à une zone annulaire la plus éloignée du centre dudit joint. De cette manière, la zone périphérique de chaque joint est dédiée à la fixation desdits joints dans la vanne, tandis que leur partie centrale coopère avec le volet pour assurer une bonne étanchéité de la vanne.

De façon préférentielle, le joint d'étanchéité possède une partie centrale délimitée extérieurement par la zone périphérique, ladite partie centrale comprenant l'ouverture et une portion pleine, ladite partie centrale et ladite zone périphérique étant placées rigoureusement sur le même plan. Un joint strictement plan est rapide et facile à fabriquer, puisqu'il ne nécessite aucune phase d'emboutissage pour créer un relief, comme par exemple une lèvre périphérique.

De façon avantageuse, au moins l'un des deux joints de liaison est de forme annulaire. En effet, les joints de liaison n'ayant de préférence qu'une fonction de reprise d'effort au niveau de leur zone périphérique, on peut éviter que cers derniers s'étendent de façon significative vers l'intérieur de leur zone périphérique.

Avantageusement, la zone périphérique de chaque joint est dotée d'orifices pour permettre leur montage entre les deux éléments de fonderie avec des moyens de fixation indépendants. Lorsque les trois joints sont configurés pour être superposés, les orifices peuvent être situés aux mêmes emplacements sur chaque joint, de manière à ce qu'ils se correspondent idéalement au moment de leur fixation entre les deux éléments de fonderie. Les moyens de fixation indépendants peuvent par exemple être constitués de vis.

De façon préférentielle, le volet comprend un axe de rotation séparant ledit volet en une première partie, notamment plane, et une deuxième partie, notamment plane, la première partie dudit volet venant obturer l'ouverture du joint d'étanchéité lorsque le volet est dans une position de fermeture. En effet, un montage de trois joints superposés est particulièrement adapté à une vanne fonctionnant avec un volet en deux parties. Les deux parties peuvent être planes, en parfaite continuité l'une de l'autre et être rigidement fixées l'une à l'autre.

Préférentiellement, la deuxième partie du volet vient affleurer une portion pleine du joint d'étanchéité délimitant partiellement l'ouverture, lorsque le volet est dans une position de fermeture.

De façon avantageuse, la première partie du volet vient au contact d'une face du joint d'étanchéité pour obturer l'ouverture, la deuxième partie dudit volet venant affleurer la face opposée dudit joint au niveau de portion pleine, lorsque le volet est dans une position d'ouverture. Avantageusement, le volet comprend un renflement, placé entre la deuxième partie et l'axe de rotation, ledit renflement étant positionné de manière à demeurer au contact de la portion pleine du joint d'étanchéité, lorsque le volet pivote entre une position d'ouverture et une position de fermeture ou inversement. En effet, puisque le joint d'étanchéité est inséré au niveau de sa zone périphérique entre deux éléments de fonderie du corps de la vanne, sa partie centrale constitue alors une zone de faiblesse structurelle, susceptible de se déformer sous l'effet de la température et de la pression élevées des gaz qui circulent dans ladite vanne, avec pour conséquence la création de passages de fuite pour lesdits gaz et un blocage éventuel en rotation dudit volet. Le renflement sert donc de soutien permanent à la partie centrale du joint, en demeurant au contact de la portion pleine du joint pendant le pivotement complet du volet, pour passer d'une position de fermeture à une position d'ouverture, ou inversement. Ce renflement agit ainsi comme une butée de contact destinée à empêcher, à tout instant de la rotation du volet, une quelconque déformation de la portion pleine du joint. Un tel renflement permet de préserver l'intégrité géométrique du joint, et donc d'assurer un bon fonctionnement de la vanne ainsi qu'une bonne étanchéité de celle-ci.

De façon préférentielle, la section transversale du renflement est délimitée par un segment rectiligne et par un segment incurvé dont les deux extrémités joignent les deux extrémités dudit segment rectiligne. Le segment rectiligne correspond à l'embase du renflement par laquelle ledit renflement est sur le volet, et le segment arrondi correspond à la surface externe du renflement qui saille dudit volet.

Selon un mode de réalisation préféré d'une vanne selon l'invention, le renflement est hémicylindrique. Il s'agit du cas particulier pour lequel le segment incurvé délimite un demi- cercle, c'est-à-dire que le renflement est arrondi.

Les vannes selon l'invention présentent l'avantage d'être performantes en matière de fonctionnement, en empêchant de façon simple et judicieuse la déformation du joint, lors de sa fixation dans le corps. De cette manière, le positionnement dudit joint sera rigoureux et précis, sans fluctuation au moment de son montage dans la vanne. Lesdites vannes ont de plus l'avantage de demeurer d'un encombrement constant par rapport aux vannes déjà existantes, puisque les pièces ajoutées, essentiellement constituées par les deux joints supplémentaires, sont de très faible épaisseur et peu étendues.

On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'une vanne selon l'invention, en se référant aux dessins annexés sur lesquels :

-la figure 1 est une vue en perspective d'un joint de l'état de la technique, la figure 2 est une vue éclatée d'un ensemble constitué par trois joints superposés et un volet, et mis en œuvre dans une vanne selon l'invention, et

la figure 3 est une vue schématique en coupe de l'interaction entre les trois joints d'une vanne selon l'invention.

La figure 1 a déjà été décrite. Les éléments communs entre cette figure et les autres figures conservent les mêmes références.

Une vanne de contrôle moteur selon l'invention peut par exemple être une vanne EGR, régulant le débit des gaz dans une boucle reliant un circuit d'échappement à un circuit d'admission d'air d'un moteur thermique de véhicule.

En se référant à la figure 2, une vanne de contrôle moteur selon l'invention met en œuvre un volet 1 et trois joints 2, 3, 4 destinés à venir s'insérer entre deux éléments de fonderie du corps de ladite vanne. Le volet 1 comprend un axe de rotation 5 ainsi qu'une première partie 6 et une deuxième partie 7, lesdites parties 6, 7 étant placées de part et d'autre dudit axe 5, en continuité l'une de l'autre. Ces deux parties 6, 7 sont de faible épaisseur et sont fixées rigidement l'une à l'autre. Le contour général du volet 1 délimité par ces deux parties 6, 7 est sensiblement rectangulaire, chacune desdites parties 6, 7 étant également de forme rectangulaire.

L'axe de rotation 5 est décalé par rapport à un plan incluant les deux parties 6, 7, et est situé à l'extrémité d'un bras de levier 8 s'étendant de façon sensiblement perpendiculaire audit plan, ledit bras 8 prenant naissance au niveau du plan d'interface fictif entre lesdites parties 6, 7. Le terme « fictif » signifie qu'aucune marque particulière n'indique précisément l'emplacement du plan d'interface sur le volet 1 entre les deux parties 6, 7. Le volet 1 comprend un renflement arrondi 9, placé sur le bras de levier 8, entre la deuxième partie 7 et l'axe de rotation 5, ledit renflement 9 s'étendant parallèlement audit axe 5. Le renflement 9 saille du bras de levier 9 parallèlement à la deuxième partie 7, et présente une section transversale délimitée par un segment rectiligne et un segment incurvé, dont les deux extrémités joignent les deux extrémités dudit segment rectiligne. Le segment rectiligne correspond à une embase plane du renflement 9 par laquelle il est solidarisé au bras de levier 8, et le segment incurvé correspond à la surface externe arrondie dudit renflement 9.

Une vanne selon l'invention comprend également trois joints 2, 3, 4 dont l'un représente un joint d'étanchéité 3 apte à coopérer avec le volet 1 pour assurer l'étanchéité interne de la vanne lorsque celle-ci se retrouve dans une position de fermeture, les deux autres joints 4,5 constituant des joints de liaison pour la fixation du joint d'étanchéité 3 dans la vanne et assurant l'étanchéité externe de la vanne. Contrairement au joint 100 représenté sur la figure 1 , le joint d'étanchéité 3 est parfaitement plan car il ne possède pas de lèvre périphérique. L'un 2 des deux joints de liaison est annulaire, et est constitué essentiellement par une zone périphérique 10 délimitant une ouverture élargie 11 par rapport à celle 104 du joint de liaison 3. Cette zone périphérique 10 est dans cet exemple annulaire et elle est dotée d'une lèvre 14 périphérique.

La zone périphérique 10 de ce joint de liaison 4 a dans l'exemple considéré la même géométrie et les mêmes dimensions que celles de la zone périphérique 102 du joint d'étanchéité 3. L'autre joint 4 de liaison est globalement annulaire, et est constitué par une zone périphérique 12 délimitant une ouverture profilée 13, dont les dimensions sont supérieures à celles de l'ouverture 104 du joint d'étanchéité 3. La zone périphérique 12 de cet autre joint 4 de liaison est dotée d'une lèvre périphérique 15, et a la même géométrie et les mêmes dimensions que celles de la zone périphérique 102 du joint d'étanchéité 3. Les zones périphériques 10, 102, 12 des trois joints 2, 3, 4 sont munis d'orifices 103 placés au même endroit, si bien que, lorsque lesdits trois joints 2, 3, 4 sont idéalement superposés, leurs zones périphériques 10, 102, 12 et donc leurs orifices 103, se correspondent. Ces orifices 103 sont destinés à être traversées par des vis dans l'exemple décrit pour assurer la fixation des trois joints 2, 3, 4 entre les deux éléments de fonderie du corps de la vanne.

Ces trois joints 2, 3, 4 sont placés entre les deux éléments de fonderie au niveau de leur zone périphérique 10, 102, 12, en étant idéalement superposés, le joint d'étanchéité 3 étant placé entre les deux joints 2, 4 de liaison, et chacun desdits joints 2, 4 de liaison étant au contact d'un élément de fonderie différent. Dans cette configuration de superposition, les orifices 103 de fixation des trois joints 2, 3, 4 se correspondent parfaitement.

En se référant à la figure 3, la zone périphérique 10, 12 de chaque joint de liaison 2, 4 vient au contact d'une face de la zone périphérique 102 du joint d'étanchéité 3, et les lèvres périphériques 14, 15 de chacun desdits joints de liaison 2, 4 ont tendance à écarter chacun desdits joints de liaison 2, 4 dudit joint d'étanchéité 3 central. Ainsi, lorsque les deux éléments de fonderie vont être serrés, les deux joints de liaisons 2,4 vont encaisser les efforts produits lors de ce serrage, en se déformant au niveau de leur lèvre périphérique 14, 15, préservant ainsi l'intégrité structurelle du joint d'étanchéité 3.

En se référant à la figure 2, le volet 1 qui y est représenté est apte à pivoter entre une position de complète ouverture pour laquelle les gaz peuvent traverser la vanne avec un débit maximal, et une position de fermeture pour laquelle la première portion 6 du volet 1 vient au contact d'une face du joint d'étanchéité 3 pour obturer l'ouverture 104 dudit joint 3, et pour laquelle la deuxième partie 7 du volet 1 vient affleurer la face opposée dudit joint 3 au niveau de la portion pleine 106. Le renflement 9 du volet 1 est au contact de la partie de la portion pleine 106 du joint 3 qui borde partiellement l'ouverture 104, et lorsque le volet 1 pivote dans un sens ou dans l'autre pour s'ouvrir ou se fermer, ledit renflement 9 demeure au contact de ladite portion pleine durant toute la rotation dudit volet 3. De cette manière, le renflement 9 sert de pièce de maintien pour la zone du joint d'étanchéité 3 qui est la plus susceptible de se déformer par dilatation thermique, du fait de la présence de gaz chauds dans la vanne.

La présence des deux joints de liaison 2, 4 préserve l'intégrité du joint d'étanchéité 3, en évitant que la position dudit joint 3 ne fluctue lors de sa fixation entre les deux éléments de fonderie du corps de la vanne.

L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit. Le découplage entre l'étanchéité interne et l'étanchéité externe de la vanne peut être obtenu autrement que grâce aux joints 2 à 4 qui viennent d'être décrits.

Dans une variante non représentée, le joint d'étanchéité 3 est tel que décrit ci-dessus mais les joints de liaison 2 et 4 sont annulaires et peuvent être dépourvus de lèvre périphérique, étant alors plans.

Dans une autre variante non représentée, les joints de liaison 2 et 4 peuvent être tels que décrits ci-dessus et aucun joint d'étanchéité 3 n'est utilisé, l'étanchéité interne étant alors obtenue grâce à la coopération entre le volet 1 et le corps 2.