Brevet FR2707215A3 — publié le 19950113

FR 2707215 A3 19950113 FR 9408399 A 19940707 L'invention se rapporte à un servomoteur pour le volet d'aération d'une installation de chauffage ou de conditionnement d'air pour des véhicules automobiles, comportant un moteur électrique, une transmission à engrenages, un agencement à bagues glissantes pour l'arrêt de fin de course du moteur électrique, le moteur électrique, la transmission et l'agencement à bagues glissantes étant agencés dans un boîtier commun, comportant une démultiplication à leviers agencée hors du boîtier et un accouplement pour accoupler le volet d'aération à un arbre du levier mené. De tels servomoteurs sont généralement connus et servent au réglage des différents volets d'aération d'installations de chauffage et de conditionnement d'air dans des véhicules automobiles. En tant que volets d'aération, on peut particulièrement utiliser les volets d'aération pour le changement depuis l'alimentation en air frais à l'alimentation en air recyclé, parce que ces volets ne sont habituellement changés que dans les deux positions de fins de course, soit pour l'air frais soit pour le fonctionnement en air recyclé. De tels servomoteurs peuvent cependant également être utilisés dans des volets d'aération qui doivent être réglés en continu, o on devrait prévoir, en supplément de l'agencement à bagues glissantes pour l'arrêt de fin de course du moteur électrique, une détection de position pour la démultiplication à leviers. Les servomoteurs connus présentent soit une démultiplication à leviers qui, comme le moteur électrique, la transmission à engrenages et l'agencement à bagues glissantes, est agencé à l'intérieur du boîtier. Cet agencement connu présente cependant l'inconvénient que le boîtier doit présenter un volume de construction important, afin de pouvoir loger dans celui-ci les différents leviers de la démultiplication à leviers et afin de permettre le mouvement des leviers à l'intérieur du boîtier. Ce volume important de construction du boîtier mène au fait que ces servomoteurs connus ont besoin de beaucoup de place, ce qui peut rendre difficile le logement dans des agencements étroits d'installations de chauffage ou de conditionnement d'air de véhicules automobiles. Une autre solution prévoit qu'une partie de la démultiplication à leviers, à savoir le levier mené, soit fixée sur d'autres parties de l'installation de chauffage ou de conditionnement d'air, comme par exemple dans ce que l'on appelle la boite à eau, et le reste du servomoteur avec le levier menant doit être relié au levier mené lors du montage du servomoteur sur les autres parties de l'installation de chauffage ou de conditionnement d'air. Cette solution connue présente l'inconvénient que lors du montage du servomoteur dans l'installation de chauffage ou de conditionnement d'air des temps d'ajustement particulièrement élevés sont nécessaires pour assurer, pour des positions données du levier menant, les positions finales nécessaires du volet d'aération commandées par le servomoteur. Dans toutes les solutions connues, on a prévu à l'intérieur du servomoteur un moteur électrique qui est entraîné dans les deux directions pour l'actionnement du volet d'aération, de sorte que le levier menant également est tourné dans les deux directions de rotation. Cette solution connue nécessite des mesures particulières quant à la circuiterie pour l'inversion de polarité du moteur électrique lorsqu'une des deux positions finales du volet d'aération est atteinte. Ces mesures sont complexes. L'objectif sous-jacent à l'invention est de réaliser un servomoteur pour le volet d'aération d'une installation de chauffage ou de conditionnement d'air pour des véhicules automobiles, qui présente une conception mécanique simple et économique, qui nécessite très peu de temps pour l'ajustement lors du montage avec les autres parties de l'installation de chauffage ou de conditionnement d'air et qui permet un branchement électrique simple. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que tous les leviers de la démultiplication à leviers sont montés en rotation sur le boitier et que le moteur électrique n'est entraîné que dans une direction de rotation. Par le fait que tous les leviers de la démultiplication à levier sont montés en rotation sur le boîtier, d'une part toutes les parties importantes pour le fonctionnement du servomoteur y compris du levier mené sont réunies dans le servomoteur, de sorte que lors du montage du servomoteur avec les autres parties de l'installation de chauffage ou de conditionnement d'air, il ne résulte pas de problème d'ajustement. Par le fait que tous les leviers de la démultiplication à leviers sont montés en rotation hors du boîtier sur le boîtier, le boîtier en soi qui présente dans son intérieur seulement le moteur électrique, la transmission à engrenages et l'agencement à bagues glissantes, être réalisé d'autant plus petit et économique en place, de sorte que lors du logement sur et dans les autres parties de l'installation de chauffage ou de conditionnement d'air, il ne devrait pas résulter de problèmes de place. Par le fait que, conformément à l'invention, le moteur électrique n'est entramîné que dans une direction, le levier menant ou la manivelle menante ne décrit également des cercles entiers de 360 degrés que dans une direction. Une inversion de la polarité du moteur électrique, lorsqu'une position finale du volet d'aération et qu'ainsi une position maximale du levier menant est atteinte, n'est pas nécessaire, ce qui simplifie notablement la complexité technique des circuits pour le raccordement électrique du servomoteur conforme à l'invention par rapport à l'art antérieur. Des réalisations et développements avantageux du servomoteur conforme à l'invention ressortent de la description qui va suivre. Pour une autre réduction de l'encombrement du boîtier nécessaire, il est particulièrement avantageux que le boîtier présente une extension comportant un palier pour la réception de l'arbre du levier mené. Au moyen de cet arbre, le levier mené peut présenter une longueur importante sans qu'une construction prolongée correspondante du boîtier soit nécessaire à cet effet. Pour la liaison mobile pour un déplacement et une rotation du levier menant et du levier mené, le levier mené peut avantageusement présenter un trou oblong pour la réception d'une tige du levier menant ou de la manivelle menante. Ici, on peut avantageusement choisir la longueur efficace du levier menant inférieure à la longueur moyenne efficace du levier mené, afin de limiter ainsi la démultiplication désirée à l'angle de pivotement du levier mené nécessaire pour l'actionnement correct du volet d'aération et afin d'atteindre grâce à cette démultiplication également une augmentation de la force d'actionnement du volet d'aération exercée par le levier mené. L'agencement à bagues glissantes peut avantageusement être constitué par trois bagues glissantes agencées de façon concentrique les unes par rapport aux autres et par rapport à l'axe du levier menant, dont la bague glissante intérieure est réalisée sur toute la périphérie, et est reliée constamment à la masse du véhicule ou à la tension d'alimentation, en particulier à la tension d'alimentation du véhicule automobile. Cet agencement à bagues glissantes se caractérise par une conception simple et bon marché et par le fait que pour l'alimentation de tension des différentes bagues glissantes, on n'a pas besoin de prévoir des agencements de ponts électriques supplémentaires dans le boîtier du servomoteur. Pour assurer un arrêt du moteur électrique lorsque les positions de fin de course du volet d'aération sont atteintes, les deux bagues glissantes extérieures présentent dans ce contexte avantageusement des interruptions qui présentent l'une par rapport à l'autre un déport radial. En coopération avec l'agencement de balais revendiqué plus tard, on assure ensuite une interruption de l'alimentation en tension du moteur électrique, lorsque l'une des deux positions finales respectives est atteinte. Ici, les deux bagues glissantes extérieures sont avantageusement branchées via un commutateur inverseur à la masse ou à la tension d'alimentation du véhicule automobile, de sorte que respectivement une seule des deux bagues glissantes extérieures est branchée à l'alimentation en tension et peut établir le courant électrique à travers le moteur électrique. L'agencement à bagues glissantes présente avantageusement un agencement de balais dont les trois balais sont électriquement reliés les uns aux autres et peuvent ainsi produire pratiquement un pont entre les différentes bagues glissantes. A cet effet, les balais individuels glissent chacun sur une bague glissante, l'ensemble de l'agencement de balais étant relié solidairement en rotation à l'axe du levier mené. Pour-établir un agencement simple du point de vue construction, constitué par les bagues glissantes et par les balais, au moins un balai de l'agencement de balais peut avantageusement présenter un second déport radial par rapport aux autres balais. Egalement pour des raisons de la simplification structurelle du servomoteur conforme à l'invention, l'agencement à bagues glissantes peut être réalisé, ensemble avec les raccords électriques de la tension d'alimentation, de la masse, des commutateurs et du moteur électrique, sous la forme d'un grillage estampé. Il est particulièrement avantageux que la direction de rotation du moteur électrique qui dépend de l'orientation du servomoteur conforme à l'invention vis-à-vis du volet d'aération, puisse être déterminée par le découpage des ponts du grillage estampé. Grâce à cette mesure, le servomoteur conforme à l'invention a une possibilité d'utilisation supplémentaire universelle, parce que la direction de rotation du moteur électrique et ainsi la direction de rotation de la manivelle menante peut également être changée après la construction complète du servomoteur conforme à l'invention. Un exemple de réalisation d'un servomoteur conforme à l'invention est illustré dans les dessins et sera expliqué plus en détail dans ce qui suit en se rapportant aux dessins. Les figures montrent: figure 1 un servomoteur conforme à l'invention dans une vue sur le côté de la démultiplication à leviers; figure 2 le servomoteur selon la figure 1 vu depuis le côté arrière; figure 3 un principe du schéma de commutation pour le raccordement électrique du servomoteur conforme à l'invention; et figure 4 une vue dans un servomoteur ouvert de la perspective de la figure 2. Dans les figures 1 et 2, le servomoteur conforme à l'invention présente un boîtier (1) qui présente, outre un panier de raccordement (11), une extension (7). L'extension (7) est pourvue d'un palier (8) dans lequel est monté de façon mobile en rotation un arbre (4) d'un levier mené (5). Dans la figure 2, l'arbre (4) du levier mené présente un accouplement (3) pour la liaison avec le volet d'aération non illustré dans les figures. En outre, dans le boîtier (1) est monté en rotation un levier menant (6) qui s'engage au moyen d'une tige (10) dans un trou oblong (9) du levier mené (5). Le levier mené (5) forme ensemble avec le levier menant (6) une démultiplication à leviers (2); l'angle de pivotement du levier mené (5) et ainsi la région de pivotement du volet d'aération accouplé à celui-ci est déterminé par la longueur efficace du levier menant (6) et par la longueur moyenne efficace du levier mené (5). Dans la figure 1, l'une des positions finales du levier mené (5) est illustrée en pointillés et l'autre position finale en traits pleins. Dans les figures est en outre illustré l'axe (25) du levier menant (6). Comme on le voit dans la figure 3, dans l'intérieur du boîtier (1) est agencé un moteur électrique (12) qui est d'une part constamment relié à la borne (KL 15) et ainsi à la tension d'alimentation positive appliquée du véhicule automobile. D'autre part, le moteur électrique (12) est relié de façon conductrice, via un agencement à bagues glissantes (13) et un agencement de balais (17), à un commutateur inverseur (15), par lequel la seconde bague glissante (15) ou la troisième bague glissante (16) peut être reliée en alternance à la masse du véhicule automobile afin de fermer, selon le cas, le circuit électrique illustré dans la figure 3. Ici, le moteur électrique (12) est constamment relié de façon conductrice à une première bague glissante intérieure (14). L'agencement de balais (17) forme un pont vers les autres bagues glissantes (15, 16). Tant que ceci est le cas, le moteur électrique (12) est entramîné dans une direction de rotation, comme indiqué par le cas dessiné dans la figure 3 au-dessus du moteur électrique (12). Entre les raccords du moteur électrique est branché en supplément un condensateur antiparasite intérieur (18) afin de diminuer le potentiel parasite produit par le moteur électrique (12) lors de son fonctionnement et d'exclure une perturbation des autres dispositifs du véhicule automobile. Comme il ressort également de la figure 3, la première bague glissante intérieure (14) couvre toute la région de mouvement de l'agencement de balais (17) par rapport à laquelle les bagues glissantes (15, 16) sont raccourcies respectivement aux extrémités opposées par rapport à la première bague glissante, de sorte que lors de l'arrivée à une position fmale du volet d'aération et ainsi à une position finale du servomoteur l'alimentation en courant existant jusque-là est interrompue, parce que l'agencement de balais (17) n'a plus de contact soit avec la seconde bague glissante (15) soit avec la troisième bague glissante (16). La géométrie particulière de l'agencement de balais (17) et de l'agencement à bagues glissantes (13) nécessaire à cet effet ressort de la figure 4, dans laquelle les mêmes parties du dispositif ou les parties fonctionnant de la même façon sont pourvues des mêmes chiffres de référence que dans les figures 1 à 3. On voit dans cette figure que la seconde bague glissante (15) présente une première interruption (19) et la troisième bague glissante (16) une seconde interruption (20), tandis que la bague glissante intérieure (14) est agencée sur toute la périphérie et, comme les autres bagues glissantes, de façon concentrique par rapport à l'axe (25) du levier menant. L'agencement de balais (17) présente pour le pontage des bagues glissantes (14 à 16) un premier balai (22), un second balai (23) et un troisième balai (24), qui glissent respectivement sur une piste des bagues glissantes (14 à 16). Grâce à la liaison solidaire en rotation de l'agencement de balais (17) avec l'axe (25) du levier menant, l'ensemble de l'agencement de balais (17) effectue le mouvement de rotation du levier menant (5). Dès que le levier menant (5) atteint une des deux positions fmales illustrées dans la figure 1, la liaison électrique du moteur électrique (12) avec l'alimentation en courant est interrompue de la façon illustrée dans la figure 3. De plus, dans la figure 4 on voit que l'agencement à bagues glissantes (13) est réalisé, ensemble avec les raccords électriques de l'alimentation en courant, et y compris les raccords à la borne (KL 15), au commutateur inverseur (21) et au moteur électrique (12), sous la forme d'un grillage estampé (27). Les ponts (28) du grillage estampé reliant les différentes parties du grillage estampé (27) les unes aux autres ne sont illustrés dans cette figure que dans la région de la première bague glissante intérieure (14) et des raccords électriques du moteur électrique (12), tandis que les ponts du grillage estampé entre la seconde et la troisième bague glissante (15, 16) et la première bague glissante (14) sont omis pour des raisons de clarté. Lors de la fabrication du servomoteur conforme à l'invention, tous les ponts du grillage estampé, exception faite de deux ponts (28) du grillage estampé, seraient découpés en dépendance de la direction de rotation désirée du moteur électrique (12) après la mise en place dans le boîtier (1), afin d'éviter des courts-circuits et afin d'assurer le branchement électrique du servomoteur conforme à l'invention selon la figure 3. De plus, dans la figure 4 est illustrée une partie de la transmission à engrenages (29) qui réalise la transmission du couple de rotation du moteur électrique (12) via la vis tangente illustrée à la figure 4 à l'axe (25) du levier menant et qui est agencé à l'intérieur du boîtier. Revendications 1. Servomoteur pour le volet d'aération d'une installation de chauffage ou de conditionnement d'air pour véhicules automobiles, comportant un moteur électrique (12), une transmission à engrenages (29), un agencement à bagues glissantes (13) pour l'arrêt de fin de course du moteur électrique (12), le moteur électrique (12), la transmission (29) et l'agencement à bagues glissantes (13) étant agencés dans un boifîtier commun (1), comportant une démultiplication à leviers (2) agencée hors du boîtier (1) et un accouplement (3) pour le volet d'aération à un arbre de levief mené (4), caractérisé en ce que tous les leviers (5, 6) de la démultiplication à leviers (2) sont montés en rotation sur le boîtier (1) et en ce que le moteur électrique (12) n'est entramîné que dans une direction de rotation. 2. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1) présente une extension (7) comportant un palier (8) pour la réception de l'arbre de levier mené (4). 3. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier mené (5) présente un trou oblong (9) pour la réception d'une tige (10) d'un levier menant (6). 4. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur efficace du levier menant (6) est inférieure à la longueur moyenne efficace du levier mené (5). 5. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement à bagues glissantes (13) est constitué par trois bagues glissantes (14 à 16) agencées de façon concentrique les unes par rapport aux autres et par rapport à l'axe (25) du levier menant (6), dont la bague glissante intérieure (14) est réalisée sur toute la périphérie et est constamment reliée à la masse ou à la tension d'alimentation (KL 15). 6. Servomoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux bagues glissantes extérieures (15, 16) présentent des interruptions (19, ) qui présentent un déport radial l'une par rapport à l'autre. 7. Servomoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux bagues glissantes extérieures (15, 16) peuvent être reliées via un commutateur inverseur (21) à la masse ou à la tension d'alimentation (KL 15). 8. Servomoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agencement à bagues glissantes (13) présente un agencement de balais (17) dont les trois balais (22 à 24) sont électriquement reliés les uns aux autres et glissent respectivement sur une bague glissante (14 à 16) et en ce que l'agencement de balais (17) est relié solidairement en rotation à l'axe (25) du levier menant (6). 9. Servomoteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un balai (23) de l'agencement de balais (7) présente un second déport radial par rapport aux autres balais (22, 24). 10. Servomoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agencement à bagues glissantes (13) est réalisé, ensemble avec les raccords électriques de la tension d'alimentation, de la masse, du commutateur et du moteur électrique (26), sous la forme d'un grillage estampé (27), et en ce que la direction de rotation du moteur électrique (12) est déterminable par le découpage de ponts (28) du grillage estampé.