Titre : DISTRIBUTEUR A JOINT INCORPORE, ET PROCEDE DE REALISATION DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

La présente invention se rapporte à une vanne rotative ou à un distributeur hydraulique, par exemple utilisé(e) pour le refroidissement dans le domaine de l'industrie automobile, la vanne ou le distributeur étant de préférence actionné(e) électriquement. L'invention s'applique également à la distribution d'un fluide de refroidissement d'une pile à combustible.

Dans le domaine automobile, l'utilisation de vannes ou de distributeurs hydrauliques est courante pour refroidir certaines parties du moteur, par exemple il s'agit de vannes motorisées à 1 ou 2 entrée(s) et 2 sorties et d'électrovanne à 1 entrée et 2 sorties. Ces vannes ou distributeurs sont contrôlées généralement au moyen d'un moteur électrique.

Il existe plusieurs types de vannes ou distributeurs hydrauliques (la description qui suit utilise le terme « distributeur », mais elle doit être entendue comme s'appliquant également à une vanne), notamment les distributeurs à tiroir et les distributeurs rotatifs. Les distributeurs rotatifs, également désignés distributeurs à boisseau, comportent un boîtier délimitant une chambre cylindrique de révolution munie d'au moins une entrée de fluide destinée à être connecté à une source de liquide, et au moins une sortie de fluide destinée à être connectée à un tuyau pour mener le liquide vers la zone à refroidir. L'entrée et la sortie débouchent dans la paroi cylindrique de la chambre. Le distributeur comporte également une partie centrale tournante ou noyau monté dans la chambre. Le noyau comporte une surface extérieure de révolution en regard de la paroi cylindrique de la chambre. Le noyau comporte au moins deux orifices dans sa surface extérieure reliés par un canal. Les deux orifices sont orientés l'un par rapport à l'autre de sorte que, lorsque l'un des orifices est en regard de l'entrée, l'autre est en regard de la sortie. Ainsi en tournant le noyau dans la chambre, on peut permettre ou interrompre la circulation entre l'entrée et la sortie et donc la circulation entre la source de liquide et la zone à refroidir. Dans un tel distributeur, une étanchéité entre le noyau et le boîtier est habituellement obtenue en utilisant des joints : le dispositif doit donc prévoir des gorges dans lesquelles ces joints sont positionnés. Il en résulte un dispositif et un procédé de réalisation qui sont complexes. Or on cherche justement à réaliser des distributeurs de conception simple, fiable et comportant un nombre réduit de composants.

Il se pose également le problème de réaliser un tel distributeur de manière plus simple que par les procédés connus, mettant en œuvre moins d'étapes de fabrication. En particulier, on recherche un procédé qui ne nécessite pas une étape d'assemblage de chaque joint avec le noyau.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un distributeur hydraulique rotatif fiable et de fabrication simplifiée par rapport aux distributeurs hydrauliques de l'état de la technique.

L'invention concerne d'abord un distributeur rotatif hydraulique comportant un boîtier et un noyau, ledit boîtier comprenant une paroi latérale, deux parois d'extrémité délimitant une chambre hydraulique, dans laquelle est logé le noyau apte à tourner dans ladite chambre autour d'un axe (XX') de rotation, au moins un orifice d'alimentation, et au moins un orifice de sortie, qui débouche(nt) dans la chambre hydraulique, le noyau comportant une surface latérale en regard de la paroi latérale du boîtier, une ouverture d'entrée, au moins une sortie latérale et un conduit qui relie ladite ouverture d'entrée et ladite sortie latérale et qui permet une alimentation de chacun desdits orifices de sortie en fonction de la position angulaire du noyau dans le boîtier.

Le noyau comporte en outre au moins un joint d'étanchéité, ou pour assurer l'étanchéité, entre la surface latérale du noyau et un orifice de sortie (ou orifice de sortie correspondant) de la paroi latérale du boîtier. Chaque joint peut être moulé sur ou avec le noyau et/ou intégré au noyau et/ou inamovible par rapport au noyau. Par exemple, chaque joint est lié à, ou est adhésion directe avec, la surface latérale du noyau par liaison chimique et/ou mécanique. Chaque joint est disposé pour obturer un des orifices de sortie dans une position donnée du noyau. Selon une réalisation, chaque joint peut comporter une ou plusieurs patte(s) de fixation et/ou d'injection dans la surface latérale du noyau. La ou les patte(s) forme(nt) très avantageusement une seule pièce avec le joint.

Dans un tel dispositif (ou dans son procédé de fabrication), chaque patte résulte de préférence du même procédé ou de la même étape de fabrication que le joint.

Selon une réalisation particulière, la surface latérale du noyau comporte au moins un logement en creux, chacun contenant ou recevant ledit joint ou un desdits joint(s). Un tel logement en creux peut être prévu pour chaque joint, chacun contenant ou recevant un joint différent.

Par exemple, au moins un, ou chaque, logement comporte une zone en retrait, de préférence disposée de manière centrale par rapport au logement, située en retrait par rapport à la surface extérieure du noyau, et qui participe à l'obturation de l'orifice de sortie.

Au moins un logement, ou chaque logement, peut comporter un élément, dit élément de maintien, s'étendant à partir d'une surface de fond du logement, de préférence disposé de manière centrale par rapport à celui-ci, et contribuant au maintien d'un joint dans le logement.

Au moins un, ou chaque, joint peut comporter une lèvre formant un contour fermé et de dimension minimale supérieure à celle de l'orifice de sortie qui correspond à ce joint. Dans un distributeur rotatif hydraulique selon l'invention :

- le boîtier peut être réalisé en matière plastique ;

- et/ou au moins un, ou chaque, joint, est en un matériau apte à être utilisé pour un procédé d'injection, par exemple un matériau élastomère ;

- et/ou le noyau est réalisé en matériau thermoplastique, de type PPS (sulfure de polyphénylène), ou PA (polyamide) ou POM (polyoxyméthylène ou polyformaldéhyde ou polyacétal), ou PA66 (polyamide incorporant du nylon).

Selon une réalisation particulière d'un distributeur rotatif hydraulique selon l'invention :

- au moins un orifice d'alimentation est dans une des parois d'extrémité du boîtier et s'étend sensiblement perpendiculairement audit axe de rotation ;

- ou ledit au moins un orifice d'alimentation est dans la paroi latérale du boîtier. Selon un exemple de réalisation particulière d'un distributeur rotatif hydraulique selon l'invention, la paroi latérale du boîtier comporte une pluralité d'orifices de sortie, le noyau comportant une pluralité de joints d'étanchéité, ou pour assurer l'étanchéité, entre la surface latérale du noyau et l'un des orifices de sortie de la paroi latérale du boîtier, chaque joint étant inamovible par rapport au noyau et étant disposé pour obturer un des orifices de sortie dans une position donnée du noyau.

Par exemple, dans un tel distributeur rotatif hydraulique, la paroi latérale du boîtier comporte 2 orifices de sortie, le noyau comportant 2 joints d'étanchéité, ou pour assurer l'étanchéité, entre la surface latérale du noyau et un des 2 orifices de sortie de la paroi latérale du boîtier, chaque joint étant inamovible par rapport au noyau et étant disposé pour obturer un des 2 orifices de sortie dans une position donnée du noyau.

De préférence, chacun des 2 joints est disposé d'un côté de la sortie latérale du noyau ; cette dernière peut donc être située entre 2 joints.

L'invention concerne également un électrodistributeur rotatif hydraulique comportant un distributeur selon l'invention et un actionneur entraînant le noyau en rotation.

L'actionneur comporte par exemple un arbre de sortie aligné selon l'axe de rotation.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un électrodistributeur rotatif hydraulique selon l'invention, ce procédé comportant :

- une étape d'injection bi-matière d'un ensemble comportant le noyau et le ou les joint(s);

- une étape d'introduction du noyau et du ou des joints dans le boîtier.

Dans un tel procédé :

- au moins un, ou chaque joint, peut être en un matériau élastomère ;

- et/ou le noyau est réalisé en matériau thermoplastique, de type PPS (sulfure de polyphénylène), ou PA (polyamide) ou POM (polyoxyméthylène ou polyformaldéhyde ou polyacétal), ou PA66 (polyamide incorporant du nylon).

L'invention concerne également un procédé de distribution d'un fluide à l'aide d'un électrodistributeur rotatif hydraulique selon l'invention, le fluide étant introduit par l'orifice d'alimentation, et étant guidé par le conduit intérieur du noyau vers la sortie latérale de celui-ci puis, en fonction de l'orientation du noyau dans le boîtier, vers l'un et/ou l'autre des orifices de sortie.

Selon un exemple, le fluide est un mélange d'eau et de glycol, par exemple de l'eau à 60% et du glycol à 40%.

Ce fluide peut être par exemple un fluide de refroidissement d'une pile à combustible.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels :

[Fig. 1] est une vue en coupe d'un exemple de distributeur rotatif hydraulique auquel l'invention peut être appliquée, ce distributeur comportant une entrée et deux sorties. [Fig. 2A] est une vue en perspective de la partie centrale rotative du distributeur de la figure 1.

[Fig. 2B] est une vue de face de la partie centrale rotative du distributeur de la figure 1. [Fig. 2C] est une vue en coupe de la partie centrale rotative du distributeur de la figure 1. [Fig. 3] est une vue latérale du conduit de la partie centrale rotative du distributeur de la figure 1.

[Fig. 4] est une vue en coupe, de dessus, du boîtier et du noyau du distributeur, permettant un écoulement partiel vers chacune des 2 voies de sortie.

[Fig. 5A] est une vue en coupe, de dessus, du boîtier et du noyau du distributeur dans un 1 ^er état de commutation, permettant un écoulement uniquement vers une des 2 voies de sortie de distributeur.

[Fig. 5B] est une vue en coupe, de dessus, du boîtier et du noyau du distributeur dans un 2 ^e état de commutation, permettant un écoulement uniquement vers l'autre des 2 voies de sortie de distributeur.

[Fig. 6] est une vue d'un compartiment d'une partie inférieure du noyau pour accueillir des moyens d'accouplement avec un arbre d'un actionneur.

[Fig. 7A] est une vue en coupe d'un exemple de réalisation des moyens d'accouplement permettant de coupler le noyau avec un arbre d'un actionneur. [Fig. 7B] est une vue d'un autre exemple de réalisation des moyens d'accouplement permettant de coupler le noyau avec un arbre d'un actionneur.

[Fig. 8] est une vue illustrant une réalisation de moyens de rappel permettant de ramener le noyau dans une position initiale.

[Fig. 9A] est une vue d'un distributeur selon l'invention, avec alimentation axiale.

[Fig. 9B] est une vue en coupe d'une vanne rotative selon l'invention, avec alimentation axiale.

[Fig. 10A]

[Fig.lOB]

[Fig. 10C] représentent des étapes de réalisation d'un noyau d'un distributeur hydraulique rotatif selon l'invention.

[Fig. 11A] est une vue de dessus, en coupe, d'un distributeur à alimentation radiale, dans une l ^ère position du noyau ;

[Fig. 11B] est une vue de dessus, en coupe, d'un distributeur à alimentation radiale, dans une 2 ^ème position du noyau.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Sur la figure 1, on peut voir un exemple de réalisation d'un distributeur hydraulique rotatif auquel l'invention peut être appliquée. Ce distributeur comporte une entrée et deux sorties. Il sera compris que le distributeur peut comporter une ou plusieurs entrées et/ou une ou plusieurs sorties.

Le distributeur D comporte un boîtier 2 ou corps de vanne, de forme essentiellement cylindrique de révolution autour de l'axe XX', et une partie centrale 4, désignée noyau, montée dans le boîtier 2 et apte à tourner dans celui-ci.

Dans l'exemple représenté, le boîtier 2 comporte un fond 6 et une paroi latérale 8 sensiblement cylindrique d'un seul tenant, et un couvercle d'entrée 10 qui comporte une ouverture 11 par laquelle le fluide entre dans le dispositif ; dans cet exemple, le fluide s'écoule donc selon une direction alignée avec l'axe XX', puis est distribué, par le noyau 4, vers une ou plusieurs sortie(s) latérale(s) du boîtier. Le couvercle d'entrée 10 est par exemple assemblé ou solidarisé au boîtier 2 de manière amovible, par exemple par des vis, ou de manière fixe, par exemple par soudage, par exemple encore par soudage à ultrason (notamment si les pièces sont en matériau plastique).

Il est à noter que l'arrivée coaxiale du fluide permet de diminuer le couple produit par celui-ci sur l'ensemble du distributeur. Ceci est avantageux quel que soit le débit du fluide, mais particulièrement pour des débits élevés, par exemple compris entre 200 et 700 litres par minute. Le boîtier 2 comporte un premier orifice de sortie 20 formé dans la paroi latérale 8, qui peut être prolongé par un 1 ^er conduit (non représenté sur la figure) destiné par exemple à amener le liquide vers une zone donnée, par exemple une zone à refroidir, et un deuxième orifice de sortie 12, qui peut être prolongé par un 2 ^ème conduit (non représenté sur la figure) destiné par exemple lui aussi à amener le liquide vers une autre zone donnée, par exemple encore une zone à refroidir. Ces conduits sont assemblés , par exemple par soudure ou à l'aide d' un collier de serrage, sur la base des orifices 12 et 20. Le boîtier 2 définit une chambre hydraulique 26. Les orifices de sortie 12 et 20 sont répartis angulairement sur la paroi latérale autour de l'axe XX'.

Le boîtier 2 comporte également un capot moteur 18, qui peut être par exemple assemblé ou solidarisé au boîtier 2 de manière amovible, par exemple par des vis, ou de manière fixe, par exemple par soudage, par exemple encore par soudage à ultrason (notamment si les pièces sont en matériau plastique). Ces 2 pièces (capot et boîtier) peuvent être une seule et même pièce, par exemple si une technique d'injection ou de moulage est utilisée pour les réaliser. L'ensemble du dispositif est actionné par un actionneur 33 (par exemple un moteur ou un motoréducteur). Des moyens, ou un organe, d'accouplement 36 relient un arbre de l'actionneur au noyau 4 afin d'entraîner ce dernier en rotation autour de l'axe XX'.

Des moyens d'adaptation 39, comportant par exemple une couronne 391 et des moyens de fixation 392, par exemple des vis, peuvent être prévus pour assembler l'actionneur 33 avec le capot 18. L'axe de l'actionneur passe par l'orifice central de la couronne.

Le dispositif de la figure 1 est représenté assemblé en figure 9A.

Sur les figures 2A - 2C, on peut voir le noyau 4 de forme également cylindrique de révolution d'axe XX'. La figure 2A est une coupe du noyau suivant un plan perpendiculaire à l'axe XX'. Ce noyau 4 est monté dans la chambre hydraulique, dans laquelle il est apte à tourner autour de l'axe XX'. Il comporte deux faces d'extrémité 28, 30 et une surface latérale 32, laquelle est munie de parties 321, 322 formant joint (ces parties sont décrites ci-dessous), chacune étant prévue pour obturer un des orifices de sortie 12 et 20, en fonction de la position du noyau autour de l'axe XX'.

Lorsque ce noyau 4 est monté dans la chambre hydraulique, sa face d'extrémité 28 est en regard du fond du boîtier 2 (situé du côté de l'actionneur) et sa face d'extrémité 30 est en regard du couvercle 10. La face d'extrémité 30 comporte une ouverture 31 (figures 2B et 2C) destinée à être alignée avec l'ouverture 11 du couvercle 10 afin d'accueillir le flux de fluide qui s'écoule le long de l'axe XX'. La surface latérale 32 du noyau 4 comporte une ouverture latérale 34, laquelle va permettre de guider le fluide vers une ou plusieurs des orifices de sortie 12, 20, en fonction de la position du noyau autour de l'axe XX'. Un roulement à billes 37 peut être prévu, pour assurer le guidage en rotation du noyau 4 dans le boîtier 2 ; par ailleurs, un joint statique peut-être avantageusement prévu entre le boîtier 2 et le couvercle 10 pour éviter les fuites de liquide. De même, un ou plusieurs joint(s) 40 est/sont avantageusement prévu(s) entre la face d'extrémité 6 et le capot 18 pour éviter les fuites de liquide. La référence 37' désigne également un roulement à billes.

Un conduit 38, interne au noyau 4, relie l'ouverture 31 d'entrée du fluide dans le noyau 4 et l'ouverture 34 de sortie du fluide du noyau. Un exemple de forme de ce conduit est représenté plus en détail en figure 3 et expliquée ci-dessous.

Le noyau 4 comporte également (voir les figures 2A - 2C et 9B):

- un premier joint 321, autour d'une, ou dans une, zone, dite d'obturation, de la surface latérale du noyau 4, destinée à obturer l'orifice de sortie 12, lorsque cette zone et cet orifice de sortie 12 sont en regard,

- et un deuxième joint 322 (visible en figure 2B mais non en figure 2C), autour d'une, ou dans une, zone, également dite d'obturation, de la surface latérale du noyau 4, destinée à obturer l'orifice de sortie 20, lorsque cette zone et cet orifice de sortie 20 sont en regard. Le premier joint 321 et le deuxième joint 322 peuvent être de forme identique ou similaire, ainsi que leur montage sur le noyau. Le premier joint 321 est dans un logement 323 en creux formé dans la surface latérale du noyau 4. La forme du logement 323 correspond à la forme de ce premier joint 321 : la surface extérieure du joint prolonge, ou affleure, la surface latérale 32 du noyau 4.

Le logement 323 peut comporter :

- une zone 335, de préférence plane et/ou disposée de manière centrale par rapport au logement, de préférence située en retrait par rapport à la surface extérieure du noyau, ou par rapport à la surface contre laquelle le joint est disposé, et qui participe à l'obturation de l'orifice de sortie 12 ; cette zone en retrait 335 a par exemple une forme circulaire ou de disque ;

- et/ou, en son centre, un élément 325, dit élément de maintien, s'étendant à partir du fond du logement 323, de préférence disposé de manière centrale par rapport à celui-ci, par exemple à partir de la zone 335 en retrait, et contribuant au maintien du joint 321 dans le logement. Cet élément de maintien a par exemple une forme circulaire.

Le deuxième joint 322 est lui aussi dans un logement 327 en creux formé dans la surface latérale du noyau 4. La forme du logement 327 correspond à la forme extérieure du deuxième joint 322 : la surface extérieure du joint prolonge, ou affleure, la surface latérale 32 du noyau 4.

Comme pour le logement 323, le logement 327 peut comporter :

- une zone, identique ou similaire à la zone 335, de préférence plane et/ou disposée de manière centrale par rapport au logement 327, de préférence située en retrait par rapport à la surface extérieure du noyau, et qui participe à l'obturation de l'orifice de sortie 20 ; cette zone en retrait a par exemple une forme circulaire ou de disque ;

- et/ou en son centre un élément, dit élément de maintien, s'étendant à partir du fond du logement 327, de préférence disposé de manière centrale par rapport à celui-ci, par exemple à partir de la zone en retrait, et contribuant au maintien du joint 322 dans le logement en son centre. Cet élément de maintien a par exemple une forme circulaire.

Les premier et deuxième logements 323, 327 recevant les joints et le conduit 38 sont disposés de sorte à permettre un écoulement sélectif entre la sortie 34 du conduit 38 et l'un et/ou l'autre des orifices de sortie 12, 20 en modifiant la position angulaire du noyau 4 autour de l'axe X. Le premier joint 321 et le deuxième joint 322 sont montés dans le noyau l'un par rapport à l'autre de sorte que :

- dans une l ^ère position (représentée en figure 2C), le logement 323, comportant le premier joint 321, est en regard de l'orifice de sortie 20 et interrompt complètement le passage du liquide de l'orifice d'alimentation vers cet orifice de sortie 20, le liquide s'écoulant alors vers l'autre orifice de sortie 12;

- et, dans une 2 ^ème position (non représentée), le logement 327, comportant le deuxième joint 322, est en regard de l'orifice de sortie 12 et interrompt complètement le passage du liquide de l'orifice d'alimentation vers cet orifice de sortie 12, le liquide s'écoulant alors vers l'autre orifice de sortie 20.

Comme on peut le comprendre de la figure 2C, autour des orifices de sortie, les joints entrent en contact avec la face intérieure de la chambre 26.

Dans cet exemple, les joints 321, 322 ont chacun une forme extérieure sensiblement carrée (on le voit en figure 2A pour le joint 321) ou rectangulaire, dont les angles peuvent être arrondis; en variante les joints peuvent être de forme circulaire (ou avoir toute autre forme).

Chacun des joints 321, 322 peut comporter un trou traversant 341 (non représenté pour le joint 322) traversé par l'élément de maintien 325. La forme de section transversale du trou 341 correspond à la forme extérieure de la section transversale de l'élément de maintien 325, et leurs dimensions sont telles que la surface extérieure de l'élément de maintien 325 vient en contact avec la surface intérieure du trou 341 de sorte à assurer un contact étanche (la même description vaut pour le joint 322).

De préférence, chacun des joints 321, 322 comporte :

- un élément en saillie 366 (non représenté pour le joint 322) formant un contour fermé autour de l'orifice de sortie qu'il est destiné à obturer, ou autour du trou 341, de sorte à former une lèvre ou un bourrelet continu(e) autour de cet orifice ou de ce trou 341. Dans l'exemple représenté la lèvre 366 est annulaire ;

- et/ou une ou plusieurs pattes ou plot(s) latéra l(e)(s)/latéra ux 321-1, 321-2, 322-1, 322-2, située(s) dans la paroi du noyau, qui peuvent résulter d'un processus d'injection ou de moulage, et qui contribue(nt) au maintien du joint dans son logement 323, 327 et/ou qui résulte(nt) du procédé d'injection.

Le diamètre intérieur, ou la plus petite dimension intérieure, de la lèvre 366 est supérieur au diamètre, ou à la plus grande dimension, de l'orifice de sortie 20 que le joint correspondant est destiné à obturer. De préférence, la lèvre 366 présente une forme correspondant au contour extérieur des orifices de sortie 20 et 12. Si les orifices de sortie étaient en forme d'ellipse, la lèvre 366 aurait de préférence une forme elliptique également.

De préférence :

- chacun des joints 321, 322 est en un matériau apte à être utilisé pour un procédé d'injection, c'est par exemple un matériau élastomère ; un exemple est le TV6VAN (Série LTP/PA) THERMOLAST® V de chez Kraiburg TPE, qui peut avoir une dureté 60 Shore A (DIN ISO 48-4), et une densité 0.930 g/cm ³ (DIN EN ISO 1183-1), d'autres propriétés pouvant être trouvées sur www.kraiburg-tpe.com ;

- le noyau 4 est réalisé en matériau thermoplastique, par exemple de type PPS (sulfure de polyphénylène), ou PA (polyamide) ou POM (polyoxyméthylène ou polyformaldéhyde ou polyacétal), ou PA66 (PA avec du nylon);

Ainsi l'ensemble comportant le noyau 4 et les joints 321, 322 peut être réalisé par un procédé d'injection bi-matière (proche du surmoulage). Ceci permet de réaliser cet ensemble en un seul procédé et de ne pas avoir à effectuer le montage d'un joint amovible dans un orifice prévu à cet effet dans le noyau.

L'ensemble comportant le noyau 4 et les joints 321, 322, forme une seule pièce, les joints n'étant pas amovibles par rapport au noyau ou détachables de celui-ci. Les joints sont liés au noyau par une liaison ou un collage chimique et/ou par une ou plusieurs des pattes latérales 321-1, 321-2, 322-1, 322-2, contribuant à un maintien ferme du joint en position dans son logement, y compris lors des mouvements de rotation du noyau dans le boîtier. Cet ensemble peut ensuite être introduit dans le boîtier, qui peut lui-même être réalisé par une technique d'injection et/ou moulage, par exemple par injection plastique. Une forme préférée du conduit 38 est représentée plus en détail en figure 3, sur laquelle on voit que ce conduit peut aller en s'élargissant, de l'ouverture d'entrée 31, qui est par exemple circulaire, vers l'ouverture de sortie 34, qui est, elle, de préférence de forme allongée comme expliqué ci-dessous. Un plan P, sensiblement orthogonal à la direction d'écoulement du fluide, est représenté en figure 3 : ce plan P fait un angle a avec un plan Po, parallèle au plan dans lequel se situe ouverture d'entrée 31. L'intersection de ce plan P avec le conduit 38 a une surface S, laquelle peut aller en s'accroissant, par exemple de manière linéaire, au fur et à mesure que l'angle a augmente. Cet accroissement progressif permet une réduction des pertes de charge.

On indique, dans le tableau ci-dessous, pour différentes valeurs de l'angle a, différentes valeurs de la surface S laquelle, comme déjà indiqué ci-dessus, va en s'accroissant au fur et à mesure de l'accroissement de l'angle a.

[Table]

Sectio

Position (mm ² ) 2017, 2045, 2081, 2125, 2173 2223, 2272, 2319, 2359, 2391, 2412,

Dans sa partie finale, alors que l'angle a est égal à 90°, la surface S peut encore augmenter comme on le comprend du tableau ci-dessus (voir la différence entre la valeur de S pour 90° et la valeur « finale »).

Par exemple, pour chaque augmentation de l'angle a de 10°, ou plus généralement comprise entre 7° et 12°, la surface S peut être augmentée d'une valeur relative comprise entre 1 et 3 %, par exemple 2%.

De préférence, l'orifice de sortie 34 a, en projection dans un plan parallèle à l'axe XX' et perpendiculaire à la direction de sortie du fluide, une forme allongée ou oblongue le long d'un axe YY' sensiblement perpendiculaire à l'axe XX'. Par exemple, cette projection de l'orifice de sortie a une forme ellipsoïdale, le grand axe de l'ellipsoïde étend confondu avec l'axe YY'.

La distance d (figure 2B) entre les points les plus éloignés de cette ouverture le long de l'axe YY' est de préférence supérieure à la distance di qui sépare 2 ouvertures de sortie voisines 12, 20, du boîtier de rotation 2, comme illustré en figure 4, laquelle représente, schématiquement, le boîtier 2, avec ses 2 sorties 12, 20 et le noyau 4 avec son orifice de sortie 34. Sur la figure 4, ce dernier débouche partiellement sur la sortie 12 et partiellement sur la sortie 20, permettant ainsi à un 1 ^er flux F12 de s'écouler par la sortie 12 et à un 2 ^e flux F20 de s'écouler par la sortie 20. Le rapport de ces flux peut être modifié en modifiant, à l'aide de l'actionneur 33, l'orientation du noyau 4 dans le boîtier 2 : pour plusieurs positions du noyau, l'orifice 34 débouche partiellement sur la sortie 12 et partiellement sur la sortie 20 et, pour chacune de ces positions, le rapport des flux est différent de ce qu'il est dans les autres positions. En figure 4, on a également représenté les joints 321, 322, aucun d'eux n'obturant complètement l'une des voies de sortie 12, 20. Dans certaines positions, l'orifice de sortie 34 peut déboucher uniquement dans l'une ou l'autre des sorties 12, 20. C'est ce qui est représenté en figures 5A (sortie du flux intégralement vers la sortie 20, la partie du noyau 4 qui comporte le joint 322 obturant complètement la voie de sortie 12) et 5B (sortie du flux intégralement vers la sortie 12, la partie du noyau 4 qui comporte le joint 322 obturant complètement la voie de sortie 20).

Les moyens d'accouplement 36 d'un dispositif tel que décrit ci-dessus peuvent avoir la/les forme(s) représentée(s) en figures 1, 6, 7A, 7B : ces moyens ont par exemple le forme d'un cylindre (figure 7A) dans la partie inférieure duquel est réalisé une rainure 361 qui permet de recevoir l'extrémité de l'arbre 330 de l'actionneur 33 (voir la figure 1). La pièce d'accouplement 36 est elle-même logée dans un compartiment inférieur 41 du noyau 4 (voir les figures 6 et 7A) et comporte, dans sa partie supérieure, un ergot 360, par exemple de forme parallélépipédique, qui permet d'actionner le noyau 4 en rotation lorsque l'arbre 330 actionne la pièce 36 également en rotation. De préférence, la rainure 361 s'étend selon une direction perpendiculaire à l'ergot, ce qui permet de compenser ou récupérer des défauts de coaxialité ou d'alignement selon les 2 axes perpendiculaire à l'axe de rotation XX'.

Le compartiment inférieur 41 du noyau 4 à une forme complémentaire à celle de la pièce 36 : en particulier, il comporte 1 fente 282 (figure 7A) dans laquelle l'ergot 360 vient s'insérer. En variante (voir la figure 7B), Les moyens d'accouplement 36' ont une forme parallélépipédique dans la partie inférieure comporte une fente 361' qui permet de recevoir l'extrémité de l'arbre 330 de l'actionneur 33. Cette pièce 36' est elle-même logée dans le compartiment inférieur 41 du noyau 4 (voir les figures 67B) qui est de forme parallélépipédique, de sorte que, lorsque l'actionneur 33 entraîne la pièce 36' en rotation, cette dernière entraîne, à son tour, le noyau 4 en rotation.

De manière avantageuse, la face inférieure 28 du noyau 4 présent une rainure circulaire 280 (voir figures 1 et 6) laquelle permet de loger un pion 181 reliée au capot moteur 18 : ce pion forme une butée pour le mouvement du noyau 4 lorsque celui-ci est mis en rotation par l'actionneur 33. La butée arrête ou limite la course de la fente, dans une position initiale du noyau, puis dans une position maximale de celui-ci ; la position initiale peut correspondre à un flux de 0 dans la sortie 20, la position finale peut correspondre à un flux de 0 dans la sortie 12.

Selon un autre aspect de l'invention, un ressort de rappel, par exemple un ressort de torsion peut être relié, par l'une de ses extrémités, au noyau 4 et, par son autre extrémité, à une partie qui reste fixe lorsque le noyau est entraîné en rotation, par exemple le capot ou pièce d'extrémité 10. Ainsi, l'actionneur 33 peut entraîner le noyau en rotation depuis une l ^re position vers une 2 ^e position, l'arrêt de l'actionnement de l'actionneur entraînant automatiquement un rappel du noyau vers sa l ^ère position, ou position initiale. Par exemple, le dispositif peut être dans une position de repos dans laquelle le fluide s'écoule vers la sortie 12, l'actionneur entraînant le noyau 4 vers une position dans laquelle le fluide s'écoule vers la sortie 20, l'arrêt de l'actionnement de l'actionneur entraînant automatiquement un rappel du noyau vers sa position initiale, c'est-à-dire vers la position dans laquelle le fluide s'écoule vers la sortie 12. Cet aspect de l'invention est illustré en figure 8, sur laquelle on voit un ressort de torsion 60, dont une extrémité 61 est reliée à la partie supérieure 30 du noyau 4 et dont l'autre extrémité 63 est reliée à une partie intérieure du couvercle d'entrée 10.

Les moyens d'accouplement 36, et leur logement dans un compartiment inférieur du noyau 4, et/ou les moyens de rappel qui ont été décrits ci-dessus en lien avec les figures 6-8 peuvent être appliqués non seulement au distributeur décrit ci-dessus en lien avec les figures 1 - 3 mais également à tout autre distributeur mettant en œuvre un élément rotatif dans un corps de distribution, en particulier à tout distributeur :

- comportant une injection du fluide, non pas de manière axiale (selon l'axe XX') comme décrit ci-dessus, mais de manière latérale au corps 2 ;

- et/ou pour laquelle le noyau comporte un canal de distribution de section uniforme et dont l'extrémité située en regard du ou des orifices de sortie peut avoir une forme allongée comme décrit ci-dessus ou avoir une forme circulaire qui correspond aux sections des ouvertures 12, 20.

De préférence, le boîtier 2 est réalisé en matière plastique réduisant la masse du distributeur, ce qui est particulièrement favorable dans le domaine automobile. En outre, la matière plastique est avantageusement chargée en un matériau réduisant les frottements. Par exemple, le boîtier est réalisé en polyphthalamide, par exemple de type PA6T/6I-GF30, très avantageusement chargé en PTFE.

En outre, le boîtier est de préférence réalisé par moulage par injection ce qui simplifie sa fabrication. En ce qui concerne le noyau, il est possible de réaliser une forme du conduit intérieur 38, par exemple en 2 parties 38-1 et 38-2 comme illustré sur les figures 10A et 10B, puis de mouler le noyau par injection autour de cette forme ; sur ces figures, la forme en 2 parties 38-1 et 38-2 a bien elle aussi une section qui va en augmentant, mais moins progressivement que dans le cas de la figure 3.

La figure 9A représente une réalisation de l'ensemble du distributeur de la figure 1, après assemblage. Les références sont celles déjà décrites ci-dessus en liaison avec la figure 1.

Le fluide de refroidissement pénètre dans ce dispositif par l'ouverture 11, selon la direction de l'axe autour duquel la rotation du noyau est effectuée par l'actionneur 33. L'actionneur est par exemple un motoréducteur MR dont l'arbre de sortie est accouplé au noyau 4, par exemple comme déjà décrit ci-dessus. Le motoréducteur est par exemple celui décrit dans la demande WO2019/129984.

La figure 9B représente une vue éclatée de ce même ensemble, avec le joint 321 qui assure l'étanchéité par rapport à la voie de sortie 20, le liquide s'écoulant vers la voie de sortie 12. Un noyau avec ses moyens d'étanchéité comme décrit ci-dessus peut être appliqué non seulement aux distributeurs décrits ci-dessus en lien avec les figures précédemment commentées, mais également à tout autre distributeur mettant en œuvre un élément rotatif dans un corps de distribution, en particulier à tout distributeur :

- comportant une injection du fluide, non pas de manière axiale (selon l'axe XX') comme décrit ci-dessus, mais de manière latérale au corps 2 ; dans ce cas, le boîtier et le noyau ont chacun une entrée de fluide dans la paroi latérale 8 et dans la surface latérale 32, comme expliqué en lien avec les figures 11A-11B, décrite ci-dessous;

- et/ou pour laquelle le noyau comporte un canal 38 de distribution de section uniforme et dont l'extrémité, située en regard du ou des orifice(s) de sortie, peut avoir une forme allongée comme décrit ci-dessus ou avoir une forme circulaire qui correspond, ou est identique, aux sections des ouvertures 12, 20.

Les figures 11A - 11B représentent une application de l'invention à une injection du fluide, de manière radiale ou latérale par rapport au corps 2. Sur ces figures, des références numériques identiques à celles des figures précédentes y désignent des éléments identiques ou correspondants.

Les figures 11A, 11B sont des vues en coupe, de dessus, d'un distributeur à injection radiale. L'orifice d'entrée 31 du noyau est réalisé dans la paroi 38 et dirige le fluide depuis cet orifice d'entrée vers un des 2 orifices de sortie 12, 20, en fonction de la position de rotation du noyau 4 dans le boîtier.

Sur ces figures, on voit les joints 321, 322, le joint 321 dans son logement 323 fermant, en figure 11A, l'orifice de sortie 20, tandis que le joint 322 est tourné vers une portion de la paroi et n'exerce alors pas sa fonction. Ces joints 321, 322, ont la même structure et sont réalisés de la même manière que ci-dessus ; en particulier, chaque joint est formé dans un logement 323, 327 correspondant, la description déjà faite ci-dessus s'appliquant.

Les moyens d'entrainement de ce distributeur à injection latérale peuvent être ceux décrits ci-dessus, notamment en lien avec les figures 1, 6-9A.

Ici, comme dans le mode de réalisation des figures 5-5B, le conduit 38 est large, permettant une alimentation simultanée de chacun des conduits de sortie 12, 20 (figure 11B). En variante, ce conduit peut être plus étroit, permettant une alimentation d'un seul conduit de sortie à la fois. En variante encore, un distributeur selon l'invention peut comporter un ou plusieurs orifices d'alimentation, et/ou un ou plusieurs orifice(s) de sortie.

Le fonctionnement du distributeur va maintenant être décrit.

L'entrée d'alimentation 11 est connectée à une source de liquide sous pression, par exemple une pompe reliée à un réservoir de liquide, et les deux orifices de sortie 12, 20 sont connectés par exemple à un moteur thermique ou électrique à refroidir.

Lorsque l'on souhaite alimenter l'orifice de sortie 20 avec un débit maximal, le noyau 4 est tourné autour de l'axe X de sorte à positionner la sortie 34 du noyau regard de l'orifice de sortie 20. Le liquide sous pression circule de l'orifice d'alimentation 18 vers l'orifice de sortie 20 à travers le conduit 38 comme cela est représenté sur la figure 5A.

Lorsque l'on souhaite alimenter l'orifice de sortie 12 avec un débit maximal, le noyau 4 est tourné autour de l'axe XX', de sorte à aligner la sortie 34 avec l'orifice de sortie 20, le conduit 38 connectant alors l'orifice d'alimentation 11 et l'orifice de sortie 20, comme cela est représenté sur la figure 5A.

Comme déjà expliqué ci-dessus, le noyau 4 peut prendre toute position angulaire intermédiaire pour assurer une alimentation proportionnelle des orifices de sortie 12 et 20.

D'autres orientations angulaires relatives des sorties 12 et 20 sont envisageables. L'invention permet d'offrir un distributeur à fonctionnement fiable tout en relâchant sensiblement les contraintes sur les dimensions, les états de surface, les matériaux requis et les procédés de fabrication.

L'exemple décrit comporte un orifice d'alimentation et deux orifices de sortie, mais comme cela a été mentionné ci-dessus la présente invention s'applique également à des distributeurs comportant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, ou un orifice d'alimentation et plus de deux orifices de sortie, et à des distributeurs comportant deux orifices d'alimentation ; un distributeur selon l'invention peut comporter deux entrées axiales de fluide, l'actionneur pouvant être déporté pour autoriser le passage de fluide dans le deuxième extrémité ou plus et un ou plusieurs orifices de sortie. Les configurations à plusieurs orifices d'alimentation et plusieurs orifices de sortie peuvent mettre en œuvre des noyaux à plusieurs cavités ou évidements 43 pour permettre plusieurs écoulements simultanément ou non dans le distributeur.

Le distributeur, notamment associé au motoréducteur, est particulièrement adapté à des applications dans le domaine automobile (moteur thermique ou moteur électrique) du fait de sa masse réduite.

Le distributeur selon la présente invention est adapté pour équiper tous véhicules à moteur thermique, hybride ou électrique, mettant en œuvre par exemple un(des) système(s) de régulation de température et/ou un(des) système(s) d'orientation de flux d'air.