Titre de l’invention : VANNE POUR SYSTEME DE PROJECTION

[1]La présente invention concerne le domaine des systèmes de projection de liquide nettoyant des véhicules automobiles et en particulier les vannes utilisées dans ces systèmes.

[2]Les véhicules automobiles possèdent tous un système de projection de liquide de nettoyage pour maintenir le pare-brise du véhicule propre et permettre une vision optimale du conducteur vers l’extérieur. Ce système peut également être utilisé pour des dispositifs optiques tels que des capteurs.

[3]Ces systèmes comprennent généralement un réservoir de liquide de nettoyage, une pompe et au moins une vanne configurée pour autoriser ou bloquer le passage du liquide de nettoyage vers les différents embouts de projection ou gicleurs.

[4]L’un des problèmes avec les vannes hydrauliques placées dans le circuit hydraulique des systèmes de projection est le risque de dysfonctionnement des vannes lié au givrage des vannes. De plus, en cas de températures très basses, le liquide de nettoyage présent dans la vanne peut geler ce qui peut alors conduire à une détérioration de la vanne du fait de la dilatation de l’eau lorsqu’elle gèle, provoquant une panne du système de projection de liquide de nettoyage.

[5] Afin d’éviter une telle détérioration des vannes en cas de gel, il convient donc de trouver une solution permettant de protéger les vannes électromagnétiques dans les systèmes de projection de liquide de nettoyage des véhicules automobiles en cas de gel.

[6]A cet effet, il est proposé une vanne d’un système de projection d’un liquide de lavage, ladite vanne comprenant :

- un corps de vanne renfermant une cavité hydraulique configurée pour être reliée fluidiquement à un canal hydraulique du système de projection et destiné à recevoir le liquide de lavage,

- un élément mobile configuré pour être déplacé dans la cavité hydraulique entre une position d’ouverture dans laquelle il laisse passer le liquide de lavage dans le canal hydraulique et une position de fermeture dans laquelle il bloque le passage du liquide de lavage dans le canal hydraulique,

- au moins une ouverture ménagée dans sa paroi, ladite ouverture étant fermée par une membrane élastique configurée pour se déformer en cas de gel du liquide de lavage dans la cavité hydraulique.

[7]Selon un mode de réalisation, l’élément mobile est un plongeur.

[8]Selon un mode de réalisation, la membrane élastique comprend une portion périphérique rigide destinée à être fixée sur la paroi de la vanne et une portion centrale élastique configurée pour se déformée en cas de gel du liquide de nettoyage.

[9]Selon un autre mode de réalisation, la membrane élastique est réalisée au moins en partie en matériau élastomère.

[10]Selon un autre mode de réalisation, la membrane élastique est un opercule métallique.

[1 l]Selon un autre mode de réalisation, la membrane élastique est réalisée par injection bi-matière.

[12]Selon un autre mode de réalisation, la membrane élastique est surmoulée sur la paroi.

[13]Selon un autre mode de réalisation, la membrane élastique est collée ou soudée sur la paroi.

[14]Selon un autre mode de réalisation, l’épaisseur de la membrane élastique est sélectionnée en fonction de la pression du liquide de nettoyage dans le canal hydraulique de sorte que la membrane élastique reste non déformée sur l’ensemble de la plage de pressions d’utilisation de la vanne.

[15]Selon un autre mode de réalisation, la surface de la membrane élastique est sélectionnée de manière à permettre, par sa déformation, une augmentation du volume de la cavité hydraulique correspondant à un volume supplémentaire de la cavité hydraulique obtenu par la déformation de la membrane élastique ors du gel du liquide de lavage, ce volume supplémentaire correspondant à au moins 10 % du volume de la cavité hydraulique en l’absence de déformation de la membrane.

[16]D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et des dessins annexés parmi lesquels : [17][Fig 1] représente une représentation schématique d’un système de projection de liquide de nettoyage.

[18] [Fig 2] représente une vue schématique en coupe d’une électrovanne selon un mode de réalisation de la présente invention;

[19][Fig 3] représente une vue schématique de côté d’une électrovanne selon un mode de réalisation de la présente invention;

[20] [Fig.4] représente une vue schématique en coupe de l’électrovanne de la figure 2 dans une autre configuration;

[21]Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.

[22]Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.

[23]Des modes de mise en œuvre et de réalisation de l’invention concernent une vanne pour un système de projection de liquide.

[24]La figure 1 représente un exemple de réalisation d’un système de projection 20 comprenant un réservoir de liquide 22, une pompe 24, trois embouts de projection 26 de liquide de nettoyage configurés par exemple pour pulvériser le liquide de nettoyage sur le pare-brise ou sur des éléments optiques d’un véhicule automobile. Le système de projection 20 comprend également trois vannes 1 pour contrôler la distribution du liquide de nettoyage vers les embouts de projection 26. Les vannes 1 sont reliées au réservoir 22 par des durites d’approvisionnement 28 et les embouts de projection 26 sont reliés aux vannes 1 par des durites de distribution 30.

[25]Les vannes 1 sont par exemple des vannes électromagnétiques comprenant une bobine dont l’alimentation permet de contrôler le déplacement d’un plongeur comme celle décrite dans la suite de la description. Cependant, l’invention ne se limite pas à des vannes électromagnétiques et peut aussi être appliquée à d’autres types de vannes.

[26]La figure 2 représente une vue en coupe d’une vanne électromagnétique 1 montrant les éléments internes de la vanne électromagnétique 1 et la figure 3 représente une vue de côté d’une telle vanne électromagnétique 1. [27]La vanne électromagnétique 1 comprend un corps de vanne 3 renfermant une cavité hydraulique 5 dans laquelle est positionné un élément mobile sous le forme du plongeur 7. Le corps de vanne 3 comprend une première partie 3a comprenant une bobine 13 disposée autour d’une première portion 5a de la cavité hydraulique 5 et une deuxième partie 3b dans laquelle sont ménagés un premier orifice 9 correspondant à un orifice d’entrée du fluide et un deuxième orifice 11 (visible sur la figure 3) correspondant à un orifice de sortie du fluide et renfermant une deuxième portion 5b de la cavité hydraulique 5.

[28]Le premier orifice 9 est configuré pour être raccordé à une durite d’approvisionnement 28 du fluide, par exemple un liquide de nettoyage ou de lavage. La durite d’approvisionnement 28 est par exemple reliée à un réservoir 22 de liquide de nettoyage via une pompe d’alimentation 24 permettant l’approvisionnement du liquide de nettoyage comme sur la figure 1.

[29]Le deuxième orifice 11 est configuré pour être raccordé à un embout de projection 26 via une durite de distribution 30.

[30]La vanne électromagnétique 1 comprend également un canal hydraulique 15 reliant le premier orifice 9 et le deuxième orifice 11, ledit canal hydraulique 15 étant en relation fluidique avec la cavité hydraulique 5 dans laquelle est disposé le plongeur 7 (le canal hydraulique 15 est donc confondu localement avec la deuxième portion 5b de la cavité hydraulique 5). Le canal hydraulique 15 est configuré pour être prolongé de part et d’autre de la vanne électromagnétique 1, notamment via les durites 28, 30, de manière à transmettre le liquide de nettoyage depuis le réservoir 22 jusqu’à un embout de projection 26.

[31]Le plongeur 7 est configuré pour se déplacer entre une position d’ouverture (non représentée) dans laquelle il laisse passer le liquide de nettoyage entre la durite d’approvisionnement 28 et la durite de distribution 30 et une position de fermeture (représentée sur la figure 2) dans laquelle il bloque le passage du liquide de nettoyage entre la durite d’approvisionnement 28 et la durite de distribution 30.

[32]Le plongeur 7 comprend par exemple une première portion 7a, correspondant à une extrémité souple dans le cas présent, notamment une extrémité en élastomère ou en caoutchouc pour permettre une bonne étanchéité en position de fermeture, la première portion 7a venant en contact avec une paroi du corps de vanne 3 en position de fermeture pour bloquer le passage du liquide de nettoyage à travers le canal hydraulique 15, c’est-à-dire entre le premier orifice 9 et le deuxième orifice 11. Le déplacement du plongeur 7 de la position de fermeture à la position d’ouverture est réalisé via l’alimentation de la bobine 13 (par exemple au-dessus d’un seuil de tension prédéterminé). Un élément de contrainte élastique 17, par exemple un ressort hélicoïdal, peut être disposé entre le corps de vanne 3 (ou un élément fixe par rapport au corps de vanne 3) et le plongeur 7. L’élément de contrainte élastique 17 est configuré pour contraindre le plongeur 7 en position de fermeture en l’absence d’alimentation de la bobine 13 (ou en cas d’alimentation inférieure au seuil de tension prédéterminé).

[33]De plus, comme représenté sur les figures 4 et 5, pour éviter un endommagement du corps de vanne 3 lorsque le liquide de nettoyage à l’intérieur de la cavité hydraulique 5 commence à geler, par exemple lorsque les températures extérieures sont inférieures à 3 °C (ce qui pourrait cependant varier en fonction de la composition du liquide de nettoyage), la vanne électromagnétique 1 comprend également au moins une ouverture 32 ménagée dans une paroi du corps de vanne 3. De préférence, une seule ouverture 32 est ménagée de manière à simplifier la fabrication de la vanne 1 mais il est également possible de ménager plusieurs ouvertures 32. L’ouverture 32 est de préférence ménagée dans la deuxième portion 5b de la cavité hydraulique 5.

[34]L’ ouverture 32 est fermée par une membrane élastique 21 configurée pour se déformer en cas de gel du liquide de lavage dans la cavité hydraulique 5. La figure 4 représente la vanne 1 lorsque le liquide de nettoyage est gelé avec la membrane élastique 21 qui est déformée (par rapport à sa forme initiale représentée sur la figure 2) par la dilatation due au gel. L’ouverture 32 a par exemple une forme rectangulaire comme représentée sur la figure 3 mais d’autres formes sont également possibles comme par exemple une forme circulaire. La taille de l’ouverture 32 peut être choisie en fonction du volume de la cavité hydraulique 5 de manière à ce que la membrane élastique 21 soit assez grande pour pouvoir contenir le volume excédant en cas de gel du liquide de nettoyage dans la cavité hydraulique 5. Le volume supplémentaire créé par la déformation de la membrane élastique 21 correspond par exemple à au moins 10 % du volume de la cavité hydraulique 5.

[35]La membrane élastique 21 est par exemple en matériau plastique, tel qu’en particulier un élastomère thermoplastique, mais d’autres matériaux élastiques peuvent également être utilisés tels que des élastomères thermodurcissables ; des polymères thermoplastiques ou thermodurcissables autre que des élastomères ; ou bien des métaux ou alliages, en particulier en forme d’un opercule métallique. Pour assurer une bonne étanchéité au niveau de la membrane élastique 21, différentes techniques peuvent être utilisées pour la fixation de la membrane élastique 21 sur la corps de vanne 3. La membrane élastique 21 peut par exemple être collée, soudée ou surmoulée. Une injection bi-matière peut également être réalisée de manière à obtenir une partie périphérique formant un contour rigide configuré pour venir se fixer sur la paroi du corps de vanne 3 et une partie centrale en matériau souple et élastique. L’épaisseur de la membrane élastique 21 peut être choisie en fonction d’une part du matériau choisi pour la membrane et d’autre part de la plage de pression d’utilisation de la vanne 1 de sorte que la membrane élastique 21 ne soit pas déformée lors d’une utilisation normale de la vanne 1, c’est-à-dire en l’absence de gel du liquide de nettoyage et d’une utilisation dans la plage de pression prévue (en général une soupape est prévue en cas de surpression dans le circuit hydraulique du système de projection 20).

[36]Ainsi, en fonctionnement, lorsque le liquide de nettoyage présent dans la cavité hydraulique 5 de la vanne 1 vient à geler du fait de températures très basses, par exemple inférieures à -10°C, le surplus de volume pris par le liquide de nettoyage gelé du fait de sa dilatation entraîne un effort sur les parois du corps de vanne 3. Cet effort entraîne une déformation de la membrane élastique 21 comme représenté sur la figure 4. En effet, la membrane élastique 21 étant moins rigide que les autres portions des parois du corps de vanne 3, c’est la membrane élastique 21 qui est déformée. Lorsque la température augmente à nouveau, la glace de liquide de nettoyage fond et revient à l’état liquide. La membrane élastique 21 reprend alors sa forme initiale. La membrane élastique 21 permet ainsi d’éviter toute détérioration du corps de vanne 3 ou des éléments présents dans la cavité hydraulique tel que le plongeur 7 en cas de gel du liquide de nettoyage. De plus, la vanne est à nouveau opérationnelle lorsque la température remonte sans nécessité d’action manuelle pour la rendre opérationnelle.