Brevet FR2737864A1 — publié le 19970221

L'invention concerne un volet de fermeture pour un conduit d'écoulement, comprenant un corps inté- rieur relié à des moyens pour supporter mobile le volet et transmettre des forces de manoeuvre du volet au corps intérieur, et une lèvre d'étanchéité s'étendant le long du bord du volet. De tels volets sont utilisés par exemple comme volets d'air dans des installations de chauffage et/ou de climatisation de véhicules automo- biles. Un volet de fermeture de ce type est décrit dans le modèle d'utilité DE 84 11 581 comme volet de ré- glage d'un conduit d'air d'une installation de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Sur le volet décrit dans ce document, le bord extérieur de la lèvre d'étanchéité, s'étendant le long du bord du volet, est coudé en direction d'une arête d'étanchéité formée par les parois correspondantes du conduit d'air. Cette disposition vise à assurer l'obturation fiable du conduit d'air par le volet, à la position fermée de celui-ci, avec application de la lèvre d'étanchéité contre l'arête d'étanchéité sous une force à peu près constante, indé- pendamment de tolérances ou écarts quant à la position de fin de course du volet. La force de pression essentielle- ment constante de la lèvre d'étanchéité, dans ladite plage de tolérances de la position de fin de course du volet de réglage, est obtenue du fait que la partie de la lèvre orientée en direction du plan du volet, est défor- mée élastiquement dans le sens transversal à la direction de mouvement, sans que cela provoque des changements no- tables de la force sous laquelle la lèvre est pressée contre l'arête d'étanchéité. Ceci a pour but de pouvoir se dispenser de moyens de réglage sur les organes de ma- noeuvre du volet. Le problème technique à la base de l'invention est d'apporter un volet de fermeture, du type mentionné au début, qui garantisse une fonction d'étanchéité restant fiable, en position fermée du volet, jusqu'à des tolérances ou écarts de fabrication et de position relativement grandes des volets. Conformément à l'invention, on obtient ce ré- sultat par un volet de fermeture, du type indiqué, qui est caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité est dis- posée sur le côté extérieur d'une partie de volet formant un cadre relié au corps intérieur par l'intermédiaire d'un élément de liaison élastique. Selon l'invention, la lèvre d'étanchéité sur le bord du volet est donc disposée sur le côté extérieur d'une partie de volet formant un cadre relié lui-même au corps intérieur du volet, c'est-à-dire à l'insert - sur lequel agissent les forces de manoeuvre pour le réglage du volet - par l'intermédiaire d'un élément de liaison élastique. Par conséquent, la lèvre d'étanchéité sur le bord du volet n'est pas disposée rigidement sur le corps intérieur du volet, auquel sont applicables les forces de manoeuvre, mais sur un cadre qui est mobile élastiquement par rapport au corps intérieur. De ce fait, même des to- lérances ou écarts de fabrication et de position relati- vement grands du volet monté, en particulier du corps in- térieur du volet par rapport à l'arête d'étanchéité du canal d'écoulement, laquelle coopère avec la lèvre pour assurer l'étanchéité à la position de fermeture du volet, peuvent être compensés sans problèmes parce que le cadre extérieur du volet est élastiquement déplaçable dans la mesure requise par rapport au corps intérieur. De cette manière, la lèvre sur le bord du volet peut s'appliquer toujours, de façon fiable et de manière à assurer l'étan- chéité, par toute son étendue contre l'arête d'étan- chéité, sans que cela demande une force de pression sup- plémentaire notable. L'un des avantages ainsi obtenus est qu'il n'est pas nécessaire de concevoir la lèvre d'étan- chéité elle-même pour qu'elle puisse compenser des tolérances; la lèvre peut au contraire être fabriquée sciemment en vue de l'obtention d'une étanchéité optimale. En particulier, il n'est donc pas nécessaire de rendre la lèvre relativement large et souple, afin qu'elle puisse compenser des tolérances, ce qui pourrait accroître le risque de défauts d'étanchéité; il suffit au contraire d'une lèvre d'étanchéité étroite et élastique, mais relativement dure, garantissant une bonne étanchéité. De plus, une telle lèvre a moins tendance à effectuer des mouvements de battement, ce qui prémunit contre les bruits gênants qui pourraient en résulter. Un perfectionnement de l'invention prévoit que l'élément de liaison élastique est formé par l'introduc- tion, entre le cadre et le corps intérieur, du même maté- riau que celui utilisé pour la lèvre d'étanchéité s'éten- dant le long du bord du volet. Ce perfectionnement est avantageux surtout pour la technique de fabrication du fait que le matériau de l'élément de liaison est le même que celui employé pour la lèvre. Ceci permet en particu- lier de réaliser l'élément de liaison élastique entre le cadre et le corps intérieur dans la même étape de fabri- cation que la lèvre d'étanchéité au bord du volet, par exemple par moulage par injection d'un élastomère pour former d'une part la lèvre sur le bord extérieur du cadre et, d'autre part, l'élément de liaison élastique entre le cadre et le corps intérieur. Un autre perfectionnement prévoit que l'élément de liaison élastique et la lèvre d'étanchéité sont fabri- qués d'élastomères différents, celui employé pour la lèvre d'étanchéité ayant une plus grande dureté Shore que l'élastomère pour l'élément de liaison élastique. Selon ce perfectionnement, on peut donc choisir des élastomères différents pour la lèvre et l'élément de liaison en vue de leur adaptation optimale à leurs fonctions respec- tives. Pour la lèvre d'étanchéité, on choisira dans ce cas un élastomère de plus grande dureté Shore, ce qui maintient faible la tendance au battement de la lèvre et garantit une fonction d'étanchéité sûre, tandis que l'élément de liaison élastique sera fait d'un matériau d'une dureté Shore moindre afin d'autoriser un déplace- ment élastique souple du cadre par rapport au corps inté- rieur du volet. Encore un autre perfectionnement de l'invention prévoit que les moyens pour supporter mobile le volet et transmettre des forces de manoeuvre du volet au corps in- térieur, comprennent au moins un tourillon couplé au corps intérieur par l'intermédiaire d'un élément de cou- plage élastiquement déformable en direction axiale au moins. D'après ce perfectionnement, un élément de cou- plage élastiquement déformable en direction axiale au moins, est prévu entre au moins un tourillon pour le mon- tage rotatif du volet et le corps intérieur de celui-ci, ce qui permet d'éviter de manière très avantageuse du jeu axial dans le montage rotatif du volet à l'intérieur du conduit d'écoulement et de mettre le volet en place de façon aisée entre des parois rigides d'un conduit d'écou- lement, avec compression axiale de l'élément de couplage. De plus, cet élément de couplage élastiquement déformable est réalisable d'un seul tenant avec l'élément de liaison élastique entre le cadre et le corps intérieur du volet. Selon un perfectionnement supplémentaire du mode de réalisation mentionné en dernier, au moins un tourillon peut être pourvu, à son extrémité extérieure, d'une surface annulaire conique pour le montage rotatif du volet. On peut ainsi obtenir un volet dont le déplace- ment rencontre particulièrement peu de résistance du fait que la forme conique de la surface annulaire de montage du tourillon produit une application essentiellement li- néaire au lieu d'une application du tourillon par une surface relativement grande contre le bord de l'ouverture ménagée dans une paroi du conduit d'écoulement et desti- née à recevoir le tourillon. Ce type de montage du volet a en outre l'avantage qu'en liaison avec l'insertion sous contrainte élastique du volet en direction axiale, tout jeu axial et radial est automatiquement compensé de ma- nière sûre. Il s'y ajoute que les paliers sont étanchés de façon fiable, sans que cela demande des dispositions supplémentaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré, mais nul- lement limitatif de l'invention, faite en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en perspective d'un volet de fermeture pour une installation de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile; et - la figure 2 est une coupe axiale schématique de la zone d'un tourillon du volet de fermeture selon la figure 1, après la mise en place du volet dans un conduit d'air d'une installation de chauffage et/ou de climatisa- tion d'un véhicule automobile. Le volet de fermeture montré par la figure 1 contient un insert sous la forme d'un corps intérieur 1 se présentant comme une plaque rectangulaire relativement rigide en flexion et fabriquée par exemple de polypropy- lène armé. Ce corps intérieur 1 du volet est entouré à son bord extérieur d'un encadrement 2 en élastomère, lui- même entouré d'une partie de volet 3 constituant un cadre de forme correspondante qui est de nouveau nettement plus rigide en flexion que l'encadrement intérieur 2 en élas- tomère et réalisable en particulier du même matériau que le corps intérieur 1. L'encadrement 2 en élastomère est formé par moulage par injection sur le corps intérieur 1 par son côté intérieur et sur le cadre 3 par son côté ex- térieur, de sorte qu'il constitue un élément de liaison élastique entre le corps intérieur 1 et le cadre 3. Une lèvre d'étanchéité 4, comprenant une barrette de renfor- cement 4a, est moulée par injection de façon classique sur le bord extérieur du cadre 3. La lèvre 4 forme le bord extérieur du volet de fermeture et sert à garantir, à la position fermée du volet, une fermeture étanche fiable du canal d'écoulement dans lequel est monté le vo- let. Elle peut être moulée dans la même étape de fabrica- tion que l'encadrement 2 en élastomère, la lèvre 4 et l'encadrement étant de préférence réalisés du même maté- riau, par exemple de l'élastomère thermoplastique commer- cialisé sous la marque "Santoprene", ou d'un élastomère apparenté. Sur deux côtés opposés, le volet possède deux tourillons 5, 6 par lesquels il peut être monté rotatif dans le conduit d'écoulement de l'installation de chauf- fage et/ou de climatisation du véhicule automobile. Deux axes 7, 8 pourvus d'un profilage empêchant la rotation relative et possédant dans l'exemple représenté une sec- tion droite carrée, peuvent être insérés de l'extérieur dans des ouvertures de passage correspondantes des tou- rillons 5, 6, ainsi que le montre la figure 1. Il est possible aussi, en variante, d'employer un seul axe continu. Les axes carrés 7, 8 de cet exemple ont été en- gagés dans une partie renforcée 9 du corps intérieur 1 du volet ayant une ouverture d'insertion carrée correspon- dante, de sorte que la rotation des axes par rapport au volet est exclue, la partie renforcée s'étendant sur toute la largeur du corps intérieur 1, passant par l'axe géométrique de rotation du volet, lequel est défini par les axes longitudinaux mutuellement alignés des deux tou- rillons 5, 6. Le couple nécessaire à la manoeuvre du vo- let est transmis par l'intermédiaire des axes 7, 8 au corps intérieur 1 du volet. Les deux tourillons 5, 6 sont reliés rigidement au cadre 3 et couplés chacun à la par- tie renforcée 9 du corps intérieur 1 par l'intermédiaire d'un élément élastique de couplage 10, 11. Les deux élé- ments élastiques de couplage 10, 11 sont situés chacun à la hauteur d'une partie de l'encadrement 2 en élastomère se raccordant transversalement à l'axe de rotation. Ils sont réalisés de préférence comme des parties de l'enca- drement 2 en élastomère et d'un seul tenant avec lui. S'il en est ainsi, les éléments de couplage 10, 11 sont moulés dans la même étape de fabrication et ensemble avec l'encadrement 2, si bien que, dans une seule et même étape, le cadre 3 d'une part et les deux tourillons 5, 6 d'autre part, sont couplés élastiquement au corps inté- rieur 1, ce qui maintient le coût de fabrication faible. Les ouvertures de passage des tourillons 5, 6 possèdent une section droite carrée plus grande que la section des axes 7, 8, de sorte que ces derniers traversent les tou- rillons 5, 6 avec un certain jeu angulaire. Ce jeu permet donc d'une part une certaine mobilité en rotation du cadre 3 par rapport au corps intérieur 1 et limite ce jeu d'autre part. Cette fonction de limitation de la rotation relative empêche l'extension excessive, donc une trop forte sollicitation de l'encadrement en élastomère. Sur les extrémités extérieures des deux touril- lons 5, 6, sont formés des collets annulaires extérieurs 14, 15 orientés radialement et dont les faces dirigées axialement vers l'extérieur, par rapport au volet, ser- vent de surfaces annulaires 12, 13 pour le montage rota- tif. Lorsque le volet a été monté dans le conduit d'écou- lement, ces surfaces annulaires sont pressées contre les bords d'ouvertures réceptrices pour le montage rotatif, lesquelles sont pratiquées en alignement mutuel dans les parois opposées du conduit d'écoulement concerné et dont l'une, 16, est indiquée en partie sur la figure 2. Ainsi que cette dernière le montre plus clairement pour le tou- rillon 5 situé à droite dans la représentation de la fi- gure 1, les surfaces annulaires de montage 12, 13 possè- dent une forme conique et montent radialement vers l'ex- térieur. Le résultat est que les deux tourillons 5, 6 sont pressés par les surfaces annulaires coniques 12, 13 contre les bords des ouvertures réceptrices des parois 16 du conduit d'écoulement, en établissant avec ces bords un contact essentiellement linéaire et non pas sur une sur- face plus ou moins grande. Ce contact linéaire - à la place d'un contact par une surface plus ou moins grande - a pour conséquence que les forces de frottement à vaincre pour le mouvement rotatif fonctionnel du volet sont plus faibles. Le volet de fermeture est de ce fait très facile à tourner sans qu'une lubrification soit nécessaire. Le volet peut être mis en place sans problèmes, même entre des parois fixes d'un conduit d'écoulement, par la compression axiale des deux tourillons 5, 6, la- quelle produit la déformation élastique des éléments de couplage 10, 11, éléments qui exercent encore une faible force axiale 17 de pression sur les contacts linéaires pour le montage rotatif. Grâce à la forme conique des surfaces annulaires de montage des tourillons, en coopé- ration avec la précontrainte axiale par les éléments de couplage 10, 11, des tolérances ou écarts axiaux et ra- diaux relativement grands sont compensables efficacement. De plus, les paliers sont ainsi étanchés de manière fiable, sans que cela demande des dispositions supplémen- taires pour obtenir l'étanchéité, de sorte que les pa- liers ne sont pas traversés intempestivement d'air para- site. Comme le cadre 3 - portant la lèvre d'étan- chéité 4 venue de moulage - est couplé élastiquement, par l'encadrement 2 en élastomère 2, et non pas de façon ri- gide au corps intérieur 1 du volet, auquel le mouvement rotatif fonctionnel est transmis par les axes carrés 7, 8, la lèvre 4 peut s'appliquer toujours par toute son étendue et sans inclinaison ou mise en biais, à la posi- tion de fermeture du volet et indépendamment de tolé- rances de fabrication et de position, contre une arête d'étanchéité coordonnée prévue sur les parois du conduit d'écoulement et garantir ainsi une étanchéité, restant fiable, du conduit. Il n'est pas nécessaire de concevoir la lèvre 4 pour compenser les tolérances précitées puisque celles-ci sont compensées par un mouvement rela- tif correspondant du cadre 3 par rapport au corps inté- rieur 1 du volet, avec déformation élastique de l'enca- drement 2 en élastomère, jusqu'à ce que la lèvre 4 s'ap- plique sur toute sa longueur d'étanchéification, parallè- lement et sous une force de pression uniforme contre l'arête d'étanchéité coopérant avec elle. Il s'ensuit que la lèvre 4 peut être conçue sciemment pour remplir sa fonction d'étanchéité. Il est avantageux en particulier qu'elle est réalisable sans arêtes vives et sous une faible largeur, ce qui empêche le battement de la lèvre et contribue à diminuer le bruit produit par le volet. Un avantage supplémentaire est que le volet est sans problèmes recyclable puisqu'il comporte un élastomère thermoplastique pour l'encadrement 2 et les éléments de couplage 10, 11 des tourillons, ainsi que pour la lèvre 4, et que sa partie restante est faite d'une matière thermoplastique telle qu'un polypropylène armé. Au besoin, on peut utiliser aussi des élastomères différents pour la lèvre 4 et l'encadrement 2, spéciale- ment adaptés aux fonctions à assurer et ayant des duretés Shore différentes. C'est ainsi que, par exemple, l'enca- drement peut être fabriqué d'un matériau élastique souple ayant une dureté Shore relativement faible, et la lèvre d'étanchéité est réalisable d'un matériau élastique plus dur, ayant une plus grande dureté Shore, afin de garantir l'absence de battement et une étanchéité fiable. Il va de soi que l'invention permet de réali- ser, à côté du volet représenté, d'autres volets ayant la particularité d'un couplage élastique déformable entre un cadre extérieur portant une lèvre d'étanchéité longeant le bord du volet et un corps intérieur du volet sur le- quel agissent les forces de manoeuvre du volet. REVENDICATIONS 1. Volet de fermeture pour un conduit d'écoule- ment, comprenant - un corps intérieur (1) relié à des moyens (5, 6, 9) pour supporter mobile le volet et transmettre des forces de manoeuvre du volet au corps intérieur, et - une lèvre d'étanchéité (4) s'étendant le long du bord du volet, caractérisé en ce que - la lèvre d'étanchéité (4) est disposée sur le côté ex- térieur d'une partie de volet formant un cadre (3) relié au corps intérieur (1) par l'intermédiaire d'un élément de liaison élastique (2). 2. Volet de fermeture selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l'élément de liaison élas- tique (2) est formé par l'introduction, entre le cadre (3) et le corps intérieur (1), du même matériau que celui utilisé pour la lèvre d'étanchéité (4) s'étendant le long du bord du volet. 3. Volet de fermeture selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l'élément de liaison élas- tique (2) et la lèvre d'étanchéité (4) sont fabriqués d'élastomères différents, celui employé pour la lèvre d'étanchéité ayant une plus grande dureté Shore que l'élastomère pour l'élément de liaison élastique. 4. Volet de fermeture selon une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en outre en ce que les moyens pour supporter mobile le volet et transmettre des forces de manoeuvre du volet au corps intérieur (1), comprennent au moins un tourillon (5, 6) couplé au corps intérieur (1) par l'intermédiaire d'un élément de couplage (10, 11) élastiquement déformable en direction axiale. 5. Volet de fermeture selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce que l'élément de couplage élastique (10, 11) est formé d'un seul tenant avec l'élément de liaison élastique (2) entre le cadre (3) et le corps intérieur (1). 6. Volet de fermeture selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en outre en ce que le tourillon (5, 6) est pourvu, à son extrémité extérieure, d'une surface an- nulaire conique (12, 13) pour le montage rotatif du vo- let.