Brevet FR2357295A1 — publié le 19780203

La présente invention concerne un dispositif de comande thermostatique d'un volet réglable $contrôlant l'écoulement de deux gaz chaud et froid à l'entrée d'un iiltre à air de véhicule. Il a déjà été proposé divers dispositifs de commande thermostatique destinés k contrôler les déplacements d'un volet contrôlant l'admission d'air chaud et froidf en provenance de deux tubulures d'alimentation respectives, pour contrôler la température de l'air b l'entrée ou à l'intérienr d'un filtre à air. Ces dispo sitiis utilisent un élément $herostatique dont les dimensions sont susceptibles de varier en fonction de la température de l'endroit où est situe ledit élément thermostatique.Les variations de ai- mensions sont transmises par ltintermédiaire de dispositiis mdca- niques pour commander un changement de la position du volet de ma- nitre à doser les proportions d'air chaud et froid admis pour prooquer un effect de régulation. De façon générale, l'élément thermostatique est constitué par une capsule k cire. De tels dispositifs comprennent un grand nombre d'élé- menti ce qui a pour conséquence d'augmenter leur prix de revient. En outre, le montage et le réglage de ces dispositifs sont souvent complexes. Le but de la présente invention est de remédier b ces inconvénients et de proposer un dispositif de commande thermosta~ tique de conception simple. A cet eifet, l'invention propose un dispositif de com- ande thermostatique d'un volet réglable contrôlant l'écoulement de deux gaz chaud et Froid à l'entrée d'un filtre å airs notamment pour moteur de véhicule, ledit volet étant monté à pivotement à l'endroit où débouchent deux tubulares respectivement pour l'entrée de gaz chaud et de gaz froid ledit dispositif comportant en outre m élément thermostatique ayant une partie fixe et un poussoir mobiles ledit poussoir mobile coopJrant avec une tige de ómmanie de 'actionnement du volet mobile, l'élément thermostatique étant disposé sensiblement parallèle à la tige de commande, un levier de transmission étant disposé perpendiculaire au possoir mobile de telle sorte que ledit levier est solidaire en déplacement dudit poussoir mobiles et susceptible de coalfsser par rapport à la tige de commande, ladite tige de commande étant sollicités selon une direction axiale d'une part dans un premier sens par des premiers moyens élastiques coaxiaux avec ladite tige de commande et prenant appui contre une première face du levier de transmission de manière à solliciter le tolet dans an premier sens de rotation, lesdits premiers moyens élastiques agissant sur une première butée prévue sur ladite tige, ladite tige étant d'autre part sollicitée asiale- ment dans le sens opposé au premier seas par des seconds moyens Elastique de rappel coaxiaux à ladite tige, et disposés entre une seconde butée prévue sur cette dernière et la deuxième iaee du levier de transmission pour solliciter le volet dans l'autre sens de rotations l'invention est maintenant décrite en se référant aux figures des dessins dans lesquels t La Figure ; représente un filtre air équipe avet un dispositii de commande thermostatique selon l'invention. La Figure 2 représente un autre mode de réalisation d'un détail du dispositif de commande thermostatiqn illustré sur la Figure 1. La Figure 3 représente un autre mode de réalisation du détail du dispositif de commande thermostatique de la Figure 2. La Figure 4 représente une vue en coupe selon la lignes 1-4 de la Figure 1, et montre l'ensemble constitué par l'étrier et la capsule thermostatique. En se référant maintenant à la Figure 1, en a représenté un filtre à air désigné de façon générale par la référence numéri que tzOe Le filtre 110 comporte un corps constitué par un premier demi-boftier 12 et un deuxième demi-boîtier 14 de préidrence en matière plastique. Les demi-boftierB t2 et 14 ont tous deux une iorme de demi-coquille et sont emboîtés l'un dans l'autre de ma- nière à définir une enceinte fermée.Ces deux demi-boîtiers sont d'autre part solidarisés C l'aide d'une grenouillère ou de tous autre moyens convenables (non représentés sur la Figure). Le demibottier 112 comporte une tubulure centrale 16 venue de matibre atec la demi-coquille 12 et coaxiale avec cette dernière.L'extrémité gauche de la tubulure centrale 16 pénètre légèrement dans l'espace défini par l'intérieur du demi-boîtier 14. Un manchon cylindrique 18 de diamètre supérieur au diamètre de la tubulure 16 est monté coaxial avec cette dernière et est supporté par des nervures de la tubulure 16. Un joint rigide 20 de forme annulaire est monté à l'intérieur du bottier du filtre 10 de tells sorte que sa face périphérique externe est en contact étanche avec la face interne du bottier tandis que sa iaee périphérique interne est en contact étanche avee la paroi externe du manchon 18.Le joint d'étanchéité 20 sépare l'intdrieur du bottier en une chambre de filtration 22 correspondant sensiblement à l'espace défini par l'intérieur du demi-boîtier 14 et en une chambre de résonance 24 correspondent sensiblement à l'espace défini par l'interieur du demi-boîtier 12. Les chambres de filtration 22 et de résonance 24 sont en communica tien par l'intermédiaire d'un passage annulaire 26 défini entre le manchon 18 et la tubulure 116* La ohambre de filtration 22 est divisée en une ehambre d'entrée 30 et une chambre de sortie 32 séparées par un élément filtrant 34 de forme cylindrique et disposé coaxial avec la tubulure 16 et le manchon 18.L'élément iiltrant 34 comporte le premier joint annulaire 20 qui est venu de surmoulage avec une de ses extrémités, et un deuxième joint annulaire 36 venu de surmoulage avec l'autre extrémité dudit élément filtrant. Le joint annulaire 36 est encastré dans une zone dépouillée annulaire 38 du demi-boîtier 14, prévue au so=et de ce dernier.En outre, un orifice latéral de sortie 39 est prévu dans le demi-boîtier M et est destiné k évacuer l'air filtré ers le moteur La tubulure 116 se termine par une ouverture au sommet du demi-boîtier 12. Un embout tubulaire 40, coaxial avec la tubulure t6 est introduit dans ladite ouverture et encastré dans ladite tubu- #daire 16 de manière à définir une tuyauterie d'air.L'em #bout tubulaire 40 comporte un premier orifice d'entrée 42 destiné #la recevoir de l'air froid provenant généralment de l'atmosphère extérieure. En outre, l'embout tubulaire 40 comporte une tubulure l'entrée 44 située au droit par rapport à celui-ci.La tubulure l'entrée 44 est destinée à être raccordée à une source d'air chaud qui peut être constituée par de l'air prélevé sous le capot du sé- hicule ou par toute autre source eonvenable. Les proportions d'air chaud et d'air froid dirigées par l'intermédiaire de la tubalure 16 verg la chambre d'entrée 30 de la chambre de filtration 22 sont con- trôlées par un volet 46 monté pivotant autour d'un axe 48. Le tolet 46 est suBceptible de se déplacer k partir d'use position pour laquelle l'orifice 42 est totalement obturé et la tubulure 44 totale- ment ouvertes jusqu'à une position pour laquelle L'orifice 42 est totalement ouvert et la tubulure 44 totalment obturée. La tubulure 16 est prolongée par un trier 50 senu de moulage avec cette dernière et pénVtrant dans la chambre d'entrée 30. Dans le cas où le bottier du filtre est métallique, l'étrier 50 est alors constitué par une pièce rapportée par soudage. L'étrier 50 comporte une âme 52 et deux branches 54, 56 adjacentes à la tu bulure 16. Un éliment thermostatique 58 constitué dans ce cas par une capsule à cireS comporte une partie fixe 60 qui prend appui contre l' & e 52 de l'étrier. L'éliment thermostatique com- porte-également un poussoir mobile 62 susceptible de se déplacer axialement en réponse à une sariation de température dans la chambre d'entrée 30.Un levier de transmission 64 de forme relative-ent Plane est disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe du ponssoir 62 et est sollicité contre le poussoir par une extrémité d'us ressort 66 sont l'autre extrémité prend appui contre une pièce d'appui fixe par rapport à l'étrier, c'est-à dire fixe par rapport à la partie fixe de l'élément thermostatique. Les détails de la pièce d'appui seront décrits ultérieurement en se rtérant à la Figure 4 des dessins.Pour l'instant, il suffit de préciser que la pièce d'appui comporte une plaque transversale 68 et une coupelle de centrage 70 du ressort 66 La coupelle 70 comporte xn ergot qui est mainteau engagé dans un orifice de la plaque transversale sous l'inffluence du ressort 66. Le levier de transmission 64 de forme plant corporte une ouverture à sa supérieure. Une tige 72, dont l'axe est sensiblesent perallEle k celui du filtre et de l'élément therso- statique, comporte une première extrémité pénétrant de façon coulissante dans l'ouverture du levier de trans sion tandis que son autre extrémité est solidaire du volet 48, de manière à solliciter ce dernier en rotation dans le sens hor-ire en ás de déplacement de la tige sers la droites si on considère la Figure t. Des butées 74 et 76 sont prévues ser la tige 72 de part et d'autre du levier de transEission. Ces butées peutent être cons- situées par des circlips ou encore par des rondelles serties. Un ressort 78 coaxial avec la tige 72 est dispos entre une face au levier de transmission 64 et la butée 74. Un autre ressort 80 est disposé coaxial à la tige 72 entre l'autre face du levier de transmission et la butée 76. En outre, la tige 72 est également montée coulissante dans un ou plusiuers orifices de guidage 82 pratiqués dans la tubulure d'entrée d'air chaud 44, ou venus de moulage avee le demi-boftier 2 Le fonctionnement du dispositii de commande thermosta- tique représenté sur la Figure 1; est le suivant s On suppose qu'au départ, les différents éléments du filtre occupent une position telle que représentée sur la Figure 1. L'élément therostatique est alors rétracté et le volet 46 obture totalement l'orifice 42. Après mise en marche-du moteur, de l'air chaud pénètre par la tubulure 44 pour atteindre la chambre 3t par l'intermédiaire de la tubulure 16. En réponse à l'élévation de temperature dans la chambre 30, l'élément thermostatique 58 se dilate et le poussoir se déplace vers la droite à ltencontre du ressort 66.Le déplacement du poussoir provoque un déplacement identique du levier de transmission 64. Etant donné que les ressorts 78 et 80 sont préréglés de telle sorte-que la force du res- sort 80 est supérieure à celle du ressort 78, le levier de trans- mission se déplace dans une première phase jusqu'à ce que les forces des ressorts 78 et 80 soient équilibrées. Cette phase corresW pond à une course torte du levier de transmission. Un déplacement supplémentaire sers la droite du levier le transmission correspond alors à une seconde phase du fonction arment pour laquelle la fige se déplace et pousse le volet 46 en rotation auteur de son axe de rotation. Cette seconde phase se peursuit jusqu'à ce que le volet 46 obture complètement la tubulure 44. Si l'élément thermostatique continue de se dilater le ressort 78 qui constitue le ressort d'extra-course du dispositif de commande therm statiquot est comprit pour permettre le dépla- cement du levier de eoamSande 64. si la température diminue, le phénomène inverse se produit au niveau des ressorts. Le levier de commande se dépl&commat;* sers la gauche jusqu1à égalisation dess forces des resserts. Par la Buite la tige se déplace sers la gauehe jusqu'au retour du tolet sa position initiale.Le volet est alors maintenu dans cette position seus l'influence du ressort 80. Dans le cas d'un brusque appel d'air froids le volet 46 pivote dans le sens horaire et provoque un déplacement de la tige sers la droite même en l'absence de dilafation de la capsule à cire. La tige 72 et le volet 46 sont ensuite ramenés et maintenus dans la position de repos illustrée sur la Figure 1, sous l'influence du ressort 80. On a représenté sur la Figure 2 un autre mode de réa- lisation du dispositif de transmission disposé entre l'élément thermostatique et le solex La tige de transmissioa est ici constituée par une tringle 90 reliée au solex 462 et un coulisseau 92 comporte un orifice borgne à l'intérieur duquel l'extrémité gauche de la tringle 90 pénètre.La tringle 90 est réglable axialement par rapport au coulisseau de manière à permettre un réglage eon- tenable du tolet 46 dans une position eorrespondant à la fermeture de l'orifice 42. Le coulisseau est susceptible de coulisser dans l'ouverture supérieure prévue dans le levier de transmission. Des ressorts 94 et 96 sont disposés coaxiaux au coulisseau 92. Ces res- sorts sont disposés de part et d'autre du plan du levier do tran- mission.Le resort 94 comporte une extrémité en appui contre une face du levier et son autre extrémité en appui contre un épaulement annulaire du coulisseau situé à l'extrémitd de ce dernier au eNté de la tringle 90. Le ressort 96 comporte une extrémié en appui contre l'autre face du levier de transmission et une deuxième extrémité butant contre un circlips ou une rondelle 98 prévue sur le coulisseau. Le fonctionnement du dispositif de commande thermostatique utilisant les moyens de transmission représentés sur la figure 2 est sensiblement identique au fonctionnement du dispositif décrit on se révérant B la Figure t. On a représenté sur la Figure 3 un autre mode de rda- isation du dispositif de transmission disposé entre l'élément thermostatique et le volet. La tige de transmission comporte ici une tringle 190 reliée au volet 46, et un coulisseau 192 identique au coulisseau 92 représenté sur la Figure 2. Comme pour le dispositi! représente sur la Figure 2, la tringle 190 est introduite dans un orifice borgne du coulisseau et est réglable axialement par rapport à ce dernier. Une douille 198 coaxiale avec le coulisseau est disposée coulissante par rapport à ce dernier. L'ensemble tringle-coulisseaudouille est introduit dans l'ouverture du levrier de transmission perpendiculairement à ce dernier.La douille 198 est sollicitée on appui contre un épaulement annulaire du coulisseau situé à l'extrémité de ce dernier du côté de la tringle 190 par un ressort |94 Le ressort t94 est disposé coaxial avec la douille entre une première face de levier de transmission et une butée annulaire de ladite douille constituée par une rondelle. D'autre partt la douille 1t98 comporte un épaulement annulaire ZOO prenant appui contre la deuxième face du levier de transmission lorsque l'élément de com mande thermosatique est dans sa position de repo. Cet épaulement 200 est destiné à empocher l'échapement de la douille hor du levier le transmission, sous l'influence du ressort 198.Un ressort de rappel 1i96 de la tige de commande est disposé coaxial à la barre et comporte une première extréDit prenant appui contre 1'épaule- ment 200 de la douille, et une deuxième extrémité prenant appui contre une butée disposée sur le coulisseau à son extrémité gauche si on considère la Figure 1. Le fonctionnement du dispositii de la Figure 3 est le suivant: En réponse à un déplacement du levier de commande vers la droite, l'ensemble tringle-coulisseau-douille se déplace simultanément car la force du ressert 194 est réglée supérieure à celle du ressort 196. Une telle caractéristique permet d'éviter la course morte qui se produit au cours du ionctionnement des dispositifs représentés sur les Figures 1; et 24- si le volet 46 viens obturer complbtement le passage 44 et que le levier de cotmande poursuit son dépalcement wers la droite, le ressort 198 est comprimé et joue donc la fonction de ressort d'extra-course.Si le levier de transmission retient dans sa position de repos, le volet 46 est alers mainteau par le ressort t96 asas ra position de repos illug} crée sur la Figure 1. On netera que les fonctions des ressorts 194 et 196 sont totalement dissociées. En effet, la compression du ressort 194 au cours de l'extra-course a'a aucune influence sur la force du ressort 196. D'autre part, une compression du ressort 196, en réponse à un appel d'air froid, ne modifie pas la force du ressort 194. Bien que la Figure 3 représente ane tige de commande remportant une tringle et un coulisseau préréglable, on peut imaginer que ces deux éléments peuvent être formés en seuls pièce pour constituer une tige de commande unique corme dans le cas du dispositif représenté sur la Figure 1. Si on considère aistenant la Figure 42 on a représenté une sue en coupe de L'ensemble constitué par l'étrier 50 et lt capsule thermostatique 58 de la Figure 12 ladite coupe étant effec- tuée selon la ligne 4-4 de cette figure. Les éléments de la Figure 4 identiques k ceux de la ligure 1;; ont été désignés par les mêmes référence numériques. Le ressort 66, dont une extrémité sollicite le levier 64 ventre le poussoir 62, a son autre extrémité logde dans la cou- pelle de centrage 70.La plaque transversale 68 traverse deus ou- rertures 69 et 71 en vis-à-vis pratiquées respectivement dans les branches 54 et 56 de l'étrier et est sollicitde contre un bord de chaque ouverture 69 et 71 par la coupelle 70 sous l'action du ressort 66, La coupelle comporte en outre un ergot 73 qui pénètre dans un orifice 75 prévu an centre de symétrie de la plaque trass- sersale 68 pour permettre un centrage correct dn ressort 66. be montage de l'ensemble comporte lex opérations suc- cessives suivantes t Xi8e en place du levier 64, pois mis en pla- @e du ressort 66 avec sa coupelle 70, compression du ressort 66 et mise en place de la plaque 68, relâchement du ressort 66 et intro- duction de l'ergot 73 dans l'orifice 75. REVENDICATIONS Dispositif de commande thermostatique d'un volet réglable contrtlant 1'éeoulement de deux gaz chaud et froid à l'entrée d'm filtre à airs notamment pour moteur de véhicule, ledit volet étant monté à pivotement à 1 ' endroit où débouchent dew tubulures respectivement pour l'entrée de gaz chaud et de gaz froid ledit dispositif comportant en outre un élément thermo statique ayant une partie fixe et un poussoir mobile, ledit pous- soir mobile coopérant avec une tige de commande de l'actionnement du volet laobiles caractérisé en ce que l'élément thermostatique est disposé sensiblement parallèle b la tige de commande, un levier de transmission étant disposé perpendiculaire au poussoir mobile de telle sorte que ledit levier est solidaire en déplacement dudit peussoir mobiles et susceptible de coulisser par rapport à la tige de commande, ladite tige de commande étant sollicitée selon mle direction axiale d'une part dans un premier sens par des premiers moyens élastiques coaxåav avec ladite tige de commande et prenant appui contre une première face du levier de transmission de manière à solliciter le volet dans un premier sens de rotations lesdits premiers moyens élastiques agissant sur une première butée prévue sur ladite tige, ladite tige diartt d'autre part sollicitée a: a- lement dans le sens opposé au premier sens par des seconds moyens élastiques de rappel coaxisuzc à ladite tige et dl8poss entre une seconde butée prévue sur cette dernière et la deuxième iace do le~ wier de transmission pour solliciter le volet dans l'autre sens de rotation. 2. Dispositii de commande thermostatique selon la re vendicgtin 1, caractéris en ce que le levier de transmission est sollicité contre le poussoir mobile par me premiere extrémité de troisièmes moyens élastiques dont l'autre extrémité prend appui sur un élément fixe par rapport à la partie fixe de l'élément thermostatique. }.* Dispositif de commande thermostatique selon l'une quelceaque des rearendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige de co-mande est sollicitee dans le premier sens pour ouvrir la tubulure d'admission d'air froid et germer la tubulure d' & - mission d'air chaud. 4. Dispositif de commande thermostatique selon l'une quelconque des revendieations 1 et 22 ogractérisé en ce que la tige de commande est constituée psr une tige ayant use extrémité soli-- daire du volet pour solliciter ledit solet en rotation, et dont l'autre extrémité est engagée dans une ouverture prévue dans ledit levier de transmissionw les première et seconde butées étant disposées fixes par rapport à la tige et situées de part et d'autre de plan de levier de transmission. 5. Dispositif de ómmsnde thermostatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige de commande est constituée par une tringle et un coulisseau réglable axialement par rapport à la tringle à l'une de ses extré mités l'autre extrémité de la tringle étant solidaire du volet, l'ensemble tringle-coulisseau étant susceptible de se déplacer axialement à travers use ouverture prévue dans le levier, les première et deuxième butées étant disposées fixes sur le coulisseau de part et d'autre du plan du levier de transmission, les seconds moyens élastiques de rappel ayant une force supérieure aux preniers moyens élastique lorsque l'élément thermostatique occupe sa position de repos. . Dispositif de commande thermostatique selon l'une qeulconque des revendications 1 et X, caractérisd en ce que la tige le commande a une extrémité solidaire du colet pour solliciter ce dernier en rotation à partir de sa position de repos en réponse à un déplacement de poussoir dans un sens prédéterminé, ladite tige de commande comportant également une douille coaxiale coulissnte, l'ensemble étant engagé dans une ouverture du levier de transmission, la douille étant sollicitée eontre la première butée de la tige par les premiers moyens élastiques ef comportant des moyens destinés à empêcher son échappement hors de l'ouverture sous l'action desdits premiers moyens élastiques, les moyens élastiques de rappel étant disposés entre la deuxième butée d'une part et une surface d'appui de la douille d'autre part. 7. Dispositif de commande thermostatique selon la re vendication 6 caractérisé en ce que la tige de commande est conssituée par une tringle sollicitant le volet, et un coullisseau réglable par rapport à la tringle et sur lequel la douille-est montée mobile, ladite douille étant normalement sollicitée contre un épsu- lement du coulisseau par les premiers moyens élastiques. 8. Dispositif de commande thermostatique selon la re vendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens destinés k empêcher l'échappement de la douille hors de l'ouverture sont constitués par un épaulement de la douille en appui contre le levier de transmission, les deuxièmes moyens élas tiques prenant eux-mtmes appui sur ledit épaulement. . Dispositif de commande thermostatique selon l'une quelconque des revendications 6 7 et 8, caractérisé en ce que les premier et deuxième moyens élastiques sont réglés de telle sorte que la force des premiers moyens dlastiques est supérieure à la ioree des deuxièmes moyens dlastiques lorsque le poussoir mobile occupe sa position de repos. 10. Dispositif de co=ande thermostatique selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'élément thermostatique est supporté par an étrier solidaire du bottier du filtre, la partiez fixe dudit élément thermostatique prenant appui contre l'âme de l'triers et le poussoir mobile étant sollicite en direction de ladite âme par la première extrémité des troisième&num;; moyens élas- tiques, l'autre extrémité desdits troisièmes moyens élastiques étant en contact contre une pièce d'appui supportée par l'étrier. 111. Dispositif de commande thermostatique selon la revendication 10 áraetérisJ en ce que le bottier du filtre est en matière plaxtique et l'étrier est venu de moulage atec ledit bof- tier. 12. Dispositif de commande thermostatique selon le revendication 10 caractrisé en oe que la pièce d'sapai est conssituée d'une part une plaque transversale joignant les branches de l'étrier et disposée sensiblement parallèle à l'âme de ce dernier, et d'autre part par wne coupelle de centrage comportant un erget destiné à être engagé dans un orifice correspondant de ladite plaque transversal. 13. Dispositii de commande thermostatique selon la re sendieation 10, caractdrisV en ce que la plaque transversale est introduite dans deux boutonnières en vis-à-vis, praiiqudes dans es branches respectives de l'étrier, ladite plaque étant sollicitée en écartement du poussoir de l'élément thermostatique par l'intermédiaire des troisièmes moyens élastiques. 14. Dispositif de commande thermostatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la tige de commande est disposée coulissante dans un ou plasieurs orifices de guidage pratiqués dans le bottier da filtre.