Brevet FR2738779A1 — publié le 19970321

DISPOSITIF D'AMENEE D'AIR DE REFROIDISSEMENT POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention concerne un dispositif d'amenée d'air de refroidissement pour un véhicule automobile, ce dispositif comprenant une entrée d'air de refroidissement et un mécanisme d'obturation de ladite entrée d'air, apte à obturer ladite entrée d'air totalement ou partiellement. Le mécanisme d'obturation peut être asservi à la température du moteur. Il est alors commande pour obturer l'entrée d'air lorsque la température du moteur est inférieure à une température de consigne et dégager l'entrée d'air lorsque la température du moteur devient supérieure à ladite valeur de consigne. Un tel dispositif d'amenée d'air de refroidissement permet d'isoler le compartiment moteur de l'extérieur pour faciliter la montée en température du moteur.Ce dernier atteint ainsi sa température de fonctionnement plus vite, d'où un gain de consommation et une pollution moindre. I1 est bien évident qu'un tel dispositif doit être le plus fiable possible, dans la mesure où sa défaillance peut entraîner une surchauffe du moteur. Par ailleurs, pour répondre aux tendances actuelles de l'industrie automobile, il est souhaitable que le mécanisme d'obturation présente un encombrement réduit et puisse être facilement mis en place sur le véhicule, de préférence à l'aide d'opérations pouvant être automatisées. On connaît des mécanismes d'obturation comportant des jalousies à placer derrière une calandre et dont les lamelles peuvent être orientées en fonction du degré d'obturation souhaité. Ces mécanismes connus présentent des inconvénients. En particulier, le mouvement des lamelles peut être bloqué par des corps étrangers tels que des feuilles ou cailloux projetés lors de la circulation du véhicule et se coinçant entre les lamelles. Par ailleurs, les lamelles sont commandées simultanément en rotation et la jalousie est de structure relativement complexe et fragile. Une réduction du nombre des lamelles associée à une augmentation de leurs dimensions pourrait conduire à une simplification de la structure mais elle s'accompagnerait d'une augmentation de l'encombrement de la jalousie dans la direction d'incidence du flux d'air, ce qui conviendrait mal à l'intégration dans un véhicule automobile moderne. On a également proposé de disposer des entres d'air dans le voisinage immédiat des projecteurs d'un véhicule automobile, à l'aplomb de ces derniers, et d'équiper ces entrées d'air de caches mobiles constitués par des lamelles articulées entre elles, guides en déplacement par des glissières verticales. Les lamelles peuvent, selon des variantes de réalisation, s'enrouler au-dessous du capot du moteur ou au dessous du pare-chocs. Un tel dispositif d'amenée d'air de refroidissement est relativement coûteux à mettre en place sur un véhicule, et il est peu adapté à l'intégration dans un véhicule de petites dimensions. La présente invention a pour objet de proposer un nouveau dispositif d'amenée d'air de refroidissement pour un véhicule automobile, du type comportant une entrée d'air et un mécanisme d'obturation de ladite entrée d'air, qui présente un encombrement réduit compatible avec l'intégration du mécanisme d'obturation dans un véhicule de dimensions relativement petites, qui soit aisé à fabriquer et à poser sur le véhicule et qui soit en outre de fonctionnement particulièrement fiable et facile à commander. Elle y parvient par le fait que le volet roulant est agencé pour s'enrouler à une extrémité autour d'un axe géométrique d'enroulement sensiblement vertical et apte à être déroulé pour masquer au moins partiellement ladite entrée d'air. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, l'entrée d'air est située sur un bouclier avant à fixer sur le véhicule. Ainsi, grâce à l'invention, on dispose d'un mécanisme d'obturation capable d'être intégré à un bouclier avant de véhicule et d'être mis en place sur le véhicule simultanément à la pose du bouclier avant, le mécanisme d'obturation étant en outre particulièrement compact, facile à assembler et fiable. Lorsque le volet roulant est entièrement enroulé, l'entrée d'air est complètement dégagée pour une admission d'air maximum. De préférence, ladite entrée d'air se situe au centre du bouclier avant. Dans une réalisation particulière de l'invention, le mécanisme d'obturation comporte une glissière sensiblement horizontale pour guider la portion déroulée du volet roulant. Avantageusement, cette glissière est formée sur la face interne du bouclier avant du véhicule, la glissière étant avantageusement conformée de manière à ce que le volet roulant épouse en se déroulant le galbe du bouclier avant du véhicule. Dans une réalisation particulière de l'invention, le mécanisme d'obturation comporte des moyens de rappel pour rappeler le volet roulant en enroulement, et le volet roulant est accroché à son extrémité opposée à son extrémité d'enroulement à un câble de traction relié à un mécanisme d'entraînement. Avantageusement, le dispositif d'amenée d'air de refroidissement comporte des moyens de commande du volet roulant comprenant - un capteur de fin de déroulement du volet roulant, - une liaison débrayable reliant le volet roulant audit mécanisme d'entraînement, - un capteur de la température du moteur, - une unité centrale, et ladite unité centrale commande le mécanisme d'entraînement pour ouvrir ou fermer l'entrée d'air selon que la température du moteur est supérieure ou inférieure à une température de consigne, émet un signal d'anomalie lorsque la durée de fermeture de l'entrée d'air excède une durée prédéterminée, et commande ladite liaison débrayable en cas d'anomalie pour dégager l'entrée d'air de manière à laisser ledit volet roulant s'enrouler de lui-même sous l'action des moyens de rappel. Dans une réalisation particulière de l'invention, la portion déroulée du volet roulant est conformée pour être retenue dans la pièce de support formant glissière dans une direction parallèle à l'axe géométrique d'enroulement. Le volet roulant peut alors avantageusement être réalisé en une matière plastique élastomère car il reste guidé par la glissière même s'il tend à fléchir autour d'un axe horizontal sous l'effet du flux d'air incident. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective schématique éclatée d'un bouclier avant équipé d'un mécanisme d'obturation selon l'invention, - la figure 2 représente isolément en perspective éclatée le mécanisme d'entraînement et de rappel du volet roulant, - la figure 3 représente isolément en perspective la pièce de support du mécanisme d'entraînement et de guidage du volet roulant, - la figure 4 est une vue en coupe, schématique et partielle, prise dans un plan médian du bouclier avant, d'un dispositif d'amenée d'air de refroidissement conforme à l'invention, - la figure 5 illustre un détail de la figure 4, - la figure 6 est une vue en coupe partielle, prise dans un plan transversal horizontal, d'un volet roulant conforme à une variante de réalisation de l'invention, et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 5, représentant un détail d'une variante de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1, en perspective et de façon schématique, un bouclier avant 1 d'un véhicule automobile, ce bouclier avant 1 servant de pare-chocs et présentant une ouverture centrale 2, de forme allongée dans le sens de la largeur du véhicule, servant d'entrée d'air principale pour le refroidissement du moteur du véhicule. Le bouclier avant 1 présente la forme générale d'un U, et l'entrée d'air 2 s'étend sur la majeure partie de la base du U à mi-hauteur de cette dernière environ. On a représenté sur la figure 4 en coupe, dans un plan médian vertical, le bouclier avant 1. Un ventilateur 3 est disposé dans le compartiment moteur en aval de l'entrée d'air 2 pour produire, si la vitesse du véhicule n'est pas suffisante, un flux d'air de refroidissement sur un radiateur 4 d'un système de refroidissement du moteur par circulation de fluide. Un barreau 5 venu de formation avec le bouclier avant 1 s'étend longitudinalement à mi-hauteur de l'entrée d'air 2 pour empêcher tout objet de grandes dimensions d'atteindre le ventilateur 3 au travers de celle-ci. Un absorbeur de choc A peut s'étendre comme représenté le long d'un renfoncement du bouclier avant 1 au-dessus de l'entrée d'air 2. Un mécanisme d'obturation 6 est rapporté sur la face interne du bouclier avant 1 pour obturer ou non l'entrée d'air 2 selon la température du moteur (ou de manière équivalente selon la température du fluide de refroidissement circulant dans le radiateur 4). Le mécanisme d'obturation 6 comporte un volet roulant 7 apte à s'enrouler à une extrémité sur lui-même. Le volet roulant 7 pivote autour d'un axe géométrique de rotation X sur un mandrin tubulaire 8, traversé intérieurement par un axe 9 le guidant en rotation , cet axe 9 étant engagé à ses extrémités dans des perçages 10 d'une pièce de support 11 fixée sur la face interne du bouclier avant 1. On a représenté isolément sur la figure 3 cette pièce de support 11. Un ressort spiral 12 est disposé à l'intérieur du mandrin 8 autour de l'axe 9. Le ressort 12 est relié à ses extrémités respectivement au mandrin 8 et à l'axe 9 de manière à exercer une force de rappel élastique s'opposant au déroulement du volet roulant 7. La fonction du ressort 12 sera expliquée dans la suite. Le volet roulant 7 est constitué dans l'exemple de réalisation décrit par une pluralité de lamelles 13 de forme générale parallélépipédique allongée, d'axe longitudinal parallèle à l'axe géométrique X, les lamelles 13 étant articulées entre elles par leurs côtés longitudinaux adjacents, par exemple au moyen de charnières film. Les lamelles 13 sont réalisées dans cet exemple en une matière plastique rigide, ce qui confère au volet roulant 7 une bonne résistance à la flexion autour d'un axe horizontal, donc une bonne résistance au flux d'air incident lorsque l'entrée d'air 2 est fermée par le volet roulant 7. On pourrait bien entendu, sans sortir du cadre de la présente invention, utiliser en variante à la place de lamelles articulées une bande flexible, ou des lamelles de section autre que rectangulaire et/ou en matière plastique élastomère. On a ainsi représenté sur la figure 6 une variante de réalisation selon laquelle chaque lamelle 13' présente une section transversale généralement triangulaire ; les lamelles 13 sont reliées par leurs côtés longitudinaux adjacents situés à la base des triangles par des ponts de matière 13'a. Le volet roulant 7' est réalisé dans une matière plastique élastomère telle que celle commercialisée sous la dénomination "SANTOPRENE". Chaque lamelle 13' présente une forme arrondie convexe vers l'extérieur à son extrémité 13'b correspondant au sommet du triangle, et qui est tournée vers le compartiment moteur lorsque le volet roulant 7' ferme l'entrée d'air 2. La largeur des lamelles 13 ou 13 est choisie de manière à permettre au volet roulant 7 de s'enrouler et de suivre le galbe du bouclier avant 1. La pièce de support 11 présente, du côté du compartiment moteur et à une extrémité longitudinale, une chape 14 sur laquelle sont réalisés les perçages 10 précités dans lesquels est engagé l'axe 9. La base 15 de la chape 14 relie deux rails longitudinaux 16 formant glissière de guidage de la portion déroulée du volet roulant 7. Les rails 16 sont reliés entre eux à l'extrémité longitudinale de la pièce de support 11 qui est opposée à la chape 14 par une platine 17 constituant le fond d'un boîtier 18 logeant un mécanisme d'entraînement du volet roulant 7, qui sera précisé dans la suite. La base 15 de la chape 14 et la platine 17 sont également reliées par un profilé 19 s'étendant parallèlement aux rails 16 à mi-distance de ceux-ci. La pièce de support 11 est conformée pour s'emboîter sur la paroi du bouclier avant 1 délimitant l'entrée d'air 2, comme représenté sur la figure 4, les faces des rails 16 se faisant face venant au contact des parois du bouclier avant 1 bordant l'entrée d'air 2. Le profilé 19 vient au contact du barreau 5 lorsque la pièce de support 11 est fixée sur le bouclier avant 1, comme représenté sur la figure 4. Les rails 16 se prolongent en direction du compartiment moteur, au delà de la paroi du bouclier avant 1 bordant l'entrée d'air 2, pour guider par complémentarité de formes les lamelles 13. Plus précisément, des nervures 20 sont réalisées sur les faces en regard des rails 16 pour coopérer avec des rainures 21 de forme complémentaire ménagées sur la tranche d'extrémité des lamelles 13, comme représenté plus particulièrement sur la figure 5.A mesure que le volet roulant 7 est déroulé, les rainures 21 des lamelles 13 s'engagent sur les nervures 20 des rails 16 et la portion déroulée de volet roulant 7 coulisse ainsi sur la pièce de support 11 pour obturer l'entrée d'air 2. Bien entendu, on pourrait sans sortir du cadre de la présente invention modifier la géométrie de la liaison par complémentarité de formes entre les rails 16 et les lamelles 13. A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 7 une liaison par complémentarité de formes entre un rail de guidage 16 et le volet roulant associé, réalisé dans cet exemple dans une matière plastique élastomère de préférence. Le rail 16' diffère du rail 16 précédemment décrit par la présence d'une gorge longitudinale 20' (destinée à recevoir une partie d'extrémité 21 de forme adaptée du volet roulant) à la place de la nervure 20. La gorge 20' débouche dans l'espace situé entre les deux rails 16 par deux flancs 20'a convergeant en direction du fond 20'b de la gorge 20'. Deux rainures 20'c sont formées en regard lune de l'autre sur les flancs 20'a pour accueillir une lèvre d'étanchéité 21'a. Chaque lèvre 21'a est conformée pour s'appliquer contre une face du volet roulant. La partie d'extrémité 21' est terminée par un bourrelet de matière 21'b de section transversale rectangulaire dans l'exemple décrit, et le fond 20'b de la gorge 20' présente en section transversale une forme également rectangulaire. La distance séparant les bords inférieurs des flancs 20'a sur la figure 7 est inférieure à la largeur du bourrelet 21'b, de sorte que la partie d'extrémité 21' est retenue dans la gorge 20' (pour résister à des forces d'extraction dirigées parallèlement à l'axe X notamment). La présence des lèvres 21a améliore l'étanchéité vis-à-vis des poussières et de l'eau. Dans l'exemple décrit en référence à la figure 7, le volet roulant est celui référencé 7 de la figure 6, la partie d'extrémité 21 s'étendant continûment sur la tranche des lamelles 13' et des ponts de matière 13'a reliant ces dernières. Le volet roulant 7 est déroulé au moyen d'un mécanisme d'entraînement représenté plus particulièrement sur la figure 2, comportant dans l'exemple de réalisation décrit un moteur électrique 22 fixé sur la platine 17 au moyen de pattes de support 23 venues de formation par moulage avec cette dernière, apte à entraîner en rotation un premier pignon 24 monté sur son arbre de sortie. La rotation du premier pignon 24 est démultipliée au moyen d'un deuxième pignon 25 apte à venir en prise avec le premier pignon 24 et solidaire en rotation d'un tambour 26 sur lequel s'enroule un câble de traction 27 relié à son extrémité libre à un crochet 28 lui-même attaché à la première lamelle 13 du volet roulant 7.Le tambour 26 est monté en rotation sur un axe tournant parallèlement à l'axe géométrique de rotation du pignon 24 et il est supporté par des pattes 29 venues de formation par moulage avec la platine 17. Un couvercle 30 représenté sur la figure 1 ferme le boîtier 18. Un mécanisme de débrayage connu en lui-même et qui ne sera pas décrit davantage pour cette raison permet de faire venir ou non les pignons 24 et 25 en prise, en fonction d'un signal provenant de moyens de commande du volet roulant 7, qui n'ont pas été représentés sur les figures dans un soucis de clarté du dessin. Un capteur de fin de déroulement du volet, par exemple un capteur optique, connu en lui-même et non représenté sur les figures, est disposé sur la pièce de support 11 de manière à délivrer un signal représentatif de la fin du déroulement du volet roulant 7, donc de l'obturation complète de l'entrée d'air 2. Dans l'exemple de réalisation décrit, l'entrée d'air 2 est normalement soit totalement dégagée, soit totalement obturée. Les moyens de commande comportent une unité centrale programmée pour commander le mécanisme d'entraînement dans le sens de l'ouverture ou de l'obturation de l'entrée d'air 2 selon la température du moteur. Plus précisément, lorsque la température du moteur dépasse une valeur de consigne fixée à 95 C par exemple, l'unité centrale commande l'enroulement du volet roulant 7. Au contraire, si la température est inférieure à la valeur de consigne précitée, l'unité centrale pilote le mécanisme d'entraînement jusqu'à ce que l'entrée d'air 2 soit totalement obturée, auquel cas le capteur de fin de déroulement émet un signal caractéristique. Si au terme d'une durée prédéterminée, écoulée depuis l'instant ou aurait du débuter le déroulement du volet roulant 7, le capteur de fin de déroulement n'a pas émis de signal caractéristique de la fin du déroulement, l'unité centrale avertit le conducteur d'une anomalie. De même, si l'enroulement du volet roulant 7 est commandé par l'unité centrale et ne se produit pas, l'unité centrale avertit le conducteur de l'anomalie et débraye la liaison débrayable reliant le volet roulant 7 et le moteur 22. Un capteur de fin d'enroulement de tout type connu en lui-même est avantageusement placé sur la pièce de support 11 pour délivrer à l'unité centrale un signal caractéristique de l'enroulement du volet roulant. Le volet roulant 7 est rappelé en rotation en cas d'anomalie par le ressort spiral 12 pour libérer l'entrée d'air 2. Si le volet roulant 7 continue malgré la commande de l'unité centrale à obturer l'entrée d'air 2, en cas de défaillance du ressort 12 par exemple, l'unité centrale signale au conducteur qu'un arrêt du véhicule est recommandé pour éviter une surchauffe du moteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. On peut notamment, sans sortir du cadre de l'invention, modifier le système d'entraînement utilisé pour déplacer le volet roulant 7 et agencer les moyens de commande de manière à obturer une fraction seulement de l'entrée d'air 2, déterminée en fonction de la température du moteur. On peut également équiper d'un mécanisme d'obturation conforme à l'invention une entrée d'air située ailleurs que sur un bouclier avant. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'amenée d'air de refroidissement pour un véhicule automobile, ce dispositif comportant une entrée d'air et un mécanisme d'obturation de ladite entrée d'air, comprenant un volet roulant apte à masquer au moins partiellement ladite entrée d'air, caractérisé par le fait que le volet roulant (7) est agencé pour s'enrouler à une extrémité autour d'un axe géométrique d'enroulement (X) sensiblement vertical , en étant apte à être déroulé pour masquer au moins partiellement ladite entrée d'air. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'entrée d'air (2) se situe sur un bouclier avant (1) à fixer sur le véhicule. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une pièce de support (11) formant glissière pour guider en déplacement la portion déroulée du volet roulant (7). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la portion déroulée du volet roulant est conformée pour être retenue dans la pièce de support formant glissière dans une direction parallèle à l'axe géométrique d'enroulement. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la pièce de support formant glissière comporte des lèvres d'étanchéité (21'a) conformées pour s'appliquer sur le volet roulant. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la pièce de support (11) est rapportée sur la face interne du bouclier avant (1) du véhicule. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de rappel pour rappeler le volet roulant (7) en enroulement. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le volet roulant (7) est relié à son extrémité opposée à son extrémité d'enroulement à un câble de traction (27) relié à un mécanisme d'entraînement (22,24,25,26). 9 - Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de commande du volet roulant comprenant - un capteur de fin de déroulement du volet roulant, - une liaison débrayable reliant le volet roulant audit mécanisme d'entraînement, - un capteur de la température du moteur, - une unité centrale, dans lequel ladite unité centrale commande le mécanisme d'entraînement pour ouvrir ou fermer l'entrée d'air selon que la température du moteur est supérieure ou inférieure à une température de consigne, émet un signal d'anomalie lorsque la durée de fermeture de l'entrée d'air excède une durée prédéterminée, et commande ladite liaison débrayable en cas d'anomalie pour dégager l'entrée d'air de manière à laisser ledit volet roulant s'enrouler de lui-même sous l'action des moyens de rappel. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ladite entrée d'air (2) se situe au centre du bouclier avant (1).