Brevet FR2757619A1 — publié le 19980626

Dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, du type comprenant une pluralité de volets montés pivotants autour d'axes parallèles par rapport à un bâti, ainsi qu'une tringle de commande reliée aux volets par des articulations, ladite tringle de commande étant déplaçable en translation dans une direction sensiblement orthogonale aux axes de rotation des volets pour faire pivoter les volets entre une position d'ouverture et une position de fermeture. On connaît déjà, en particulier par le Brevet allemand No 3 420 419, un dispositif de ce type qui est destiné à régler un flux d'air traversant un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile. Les volets pivotants sont placés, soit en amont, soit en aval du radiateur, lequel est lui même placé du coté de la face avant du véhicule automobile pour pouvoir être traversé par le flux d'air créé par la vitesse du véhicule automobile et/ou par un ou plusieurs groupes moto-ventilateurs associés au radiateur de refroidissement. La tringle de commande est elle-même reliée à un moyen d'actionnement, par exemple un vérin, pour faire pivoter en synchronisme les volets entre la position d'ouverture et la position de fermeture. On peut ainsi régler le flux d'air qui traverse l'échangeur de chaleur, en fonction de paramètres donnés. C'est ainsi que l'on peut fermer complètement les volets pour améliorer la montée en température du moteur et réduire les émissions de bruit vers l'extérieur. Dans les dispositifs connus de ce genre, les volets sont habituellement réalisés en matière plastique et sont donc relativement déformables. Par ailleurs, les articulations qui relient les volets à la tringle sont généralement de simples liaisons de rotation. Les principaux inconvénients que présentent ces dispositifs connus sont une mauvaise tenue aux vibrations et une mauvaise tenue à la pression, spécialement lorsque les volets sont en position fermée. En pareil cas, il est particulièrement difficile de maintenir les volets en position fermée, lorsque ceux-ci sont soumis à une pression d'air élevée résultant de la circulation du véhicule à grande vitesse et/ou à des sollicitations vibratoires du véhicule. Plus précisément, cette pression d'air et/ou ces sollicitations vibratoires sollicitent la tringle de commande sous un axe perpendiculaire à la plus grande longueur de la tringle contenu dans le plan de ladite tringle. Cette sollicitation est du type sinusoïdal et engendre une déformation parabolique de la tringle de commande. Il en découle une rotation alternative des volets à la fréquence de la sollicitation excitatrice qui peut engendrer un bruit non désiré et surtout un défaut de l'étanchéité des volets en position de fermeture. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution à ce problème. Elle porte sur un dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, du type comprenant une pluralité de volets montés pivotants autour d'axes parallèles par rapport à un bâti, ainsi qu'une tringle de commande reliée aux volets par des articulations, ladite tringle de commande étant déplaçable en translation dans une direction sensiblement orthogonale aux axes de rotation des volets pour faire pivoter les volets entre une position d'ouverture et une position de fermeture, les axes de rotation des volets étant alignés sensiblement selon une droite, Selon une définition générale de l'invention, les articulations entre la tringle et les volets comprennent chacune une liaison correspondant à une rotation et une translation à course limitée, et la distance entre la droite décrite par les axes de rotation des volets et leurs articulations associées varie de façon continue au moins sur une portion de la tringle, la valeur maximale de la variation de ladite distance correspondant à la course limitée des articulations. Selon l'invention, grâce aux articulations comprenant chacune une liaison correspondant à une rotation et une translation à course limitée, et grâce aussi à un agencement particulier de la tringle et des volets, la tringle de commande adopte ainsi, au plus fort de la sollicitation vibratoire, une forme qui ne provoque pas de décollement des volets les uns par rapport aux autres lorsque ces derniers sont en position fermée. Il en résulte une amélioration notable de l'étanchéité des volets ainsi qu'une plus grande discrétion acoustique, sous sollicitation vibratoire. Avantageusement, des moyens de verrouillage sont prévus entre au moins une extrémité de la tringle et le bâti pour solliciter cette extrémité de la tringle en appui contre le bâti lorsque les volets sont dans la position de fermeture et la distance entre la droite décrite par les axes de rotation des volets et leurs articulations associées varie de façon décroissante à partir de ladite extrémité de la tringle. En pratique, chaque articulation comprend un trou oblong formé dans une patte solidaire du volet et dans lequel s'engage un pion cylindrique solidaire de la tringle, la course du trou oblong correspondant à la course limitée des articulations ainsi qu'à la course maximale de la variation de la distance entre les axes de rotation des volets et leurs articulations associées. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'axe longitudinal de la tringle est sensiblement rectiligne et la distance entre les pions solidaires de la tringle et l'axe longitudinal de la tringle varie de façon croissante à partir de l'extrémité de la tringle équipé de moyens de verrouillage. Selon un second mode de réalisation de l'invention, l'axe longitudinal de la tringle est sensiblement curviligne avec une concavité orientée vers les volets au moins sur ladite portion de la tringle, et la distance entre l'axe longitudinal de la tringle et les pions solidaires de la tringle est maintenue constante. En pratique, la variation de la distance suit sensiblement une fonction parabolique. D'autres caractéristiaues et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ciaprès et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématiaue partielle, en coupe longitudinale, du compartiment moteur d'un véhicule automobile, dans lequel sont logés deux échangeurs de chaleur et un dispositif de réglage - la figure 2 est une vue de face du dispositif de réglage de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe partielle, à l'échelle agrandie, selon la ligne III-III de la figure 2, les volets étant représentés en position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture selon l'art antérieur - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, dans laquelle l'axe longitudinal de la tringle est sensiblement rectiligne et la distance entre les pions solidaires de la tringle et l'axe longitudinal de la tringle varie de façon croissante à partir de l'extrémité de la tringle équipés de moyens de verrouillage selon l'invention - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3, dans laquelle l'axe longitudinal de la tringle est sensiblement curviligne et la distance entre l'axe longitudinal de la tringle et les pions solidaires de la tringle est constante selon l'invention ; et - la figure 6 est une vue partielle montrant un trou oblong formé dans une patte solidaire du volet selon l'invention. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un compartiment moteur 10 d'un véhicule automobile, limité en partie supérieure par un capot 12, en partie inférieure par un écran acoustique 14 et en partie postérieure par un tablier 16. Le tablier 16 est destiné à séparer le compartiment moteur 10 de l'habitacle (non représenté) du véhicule automobile. Le compartiment moteur 10 comporte, du côté antérieur, une entrée d'air 18 propre à acheminer un flux d'air F devant traverser successivement deux échangeurs de chaleur, à savoir un condenseur 20 faisant partie d'une installation de climatisation et un radiateur 22 servant au refroidissement du moteur M logé dans le compartiment moteur 10. Le flux d'air peut en outre être mis en mouvement par une groupe moto-ventilateur 24. Derrière le radiateur de refroidissement 22 est placé un dispositif de réglage 26, réalisé selon l'invention, servant à régler le débit du flux d'air traversant successivement les échangeurs de chaleur 20 et 22. Le dispositif 26 (figure 2) comprend un bâti 28, réalisé sous la forme d'un cadre rectangulaire, comprenant deux montants verticaux 30 et 32 et deux traverses horizontales 34 et 36. Les traverses 34 et 36 sont propres à être fixées à la structure du véhicule automobile, ou directement sur le radiateur, respectivement par deux pattes 38 et par deux pattes 40. Le dispositif 26 comporte en outre une multiplicité de volets 42 réalisés sous la forme de lamelles oblongues disposées entre les montants 30 et 32 et traverses 34 et 36. Les volets 42 sont propres à pivoter en synchronisme autour d'axes de rotation respectifs 44 qui s'étendent parallèlement entre eux et parallèlement aux montants 30 et 32. Le pivotement des volets est commandé par une tringle 46 qui est articulée à chacun des volets 44 et qui est propre à être déplacée en translation dans une direction généralement orthogonale aux axes 44 des volets. Ainsi, les volets peuvent pivoter d'environ un quart de tour entre une position d'ouverture et une position de fermeture en passant par une multiplicité de positions intermédiaires, pour permettre de régler le flux d'air traversant les échangeurs de chaleur 20 et 22. Chacun des volets 42 est réalisé sous la forme d'une lamelle comportant deux ailes qui s'étendent symétriquement de part et d'autre de l'axe 44 et dont l'une se termine par un bord longitudinal 48 avec un profil en forme de bec, et l'autre par un bord longitudinal 50 avec un profil en creux, ayant une forme complémentaire de celle du profil en forme de bec (figure 6). Ainsi, lorsque les volets sont en position de fermeture, un bord 48 d'un volet vient se loger dans un bord 50 d'un volet adjacent, ce qui permet d'assurer une jonction entre les volets. Dans cette position de fermeture, le volet extrême vient en appui contre une nervure (non représentée) du montant 32. Chacun des volets 42 est relié à la tringle par des moyens d'articulations qui comprennent un trou oblong 72 formé dans une patte 74 dépendant de l'une des ailes du volet (figure 6). Ce trou oblong 72 n'est pas fermé et s'ouvre vers l'extérieur. Chacun des trous oblongs 72 procure ici des articulations qui ne sont plus simplement à rotation mais en outre en translation avec une course limitée. Cette course limitée est procurée par chacun des trous oblongs 72. La liaison à course limitée comprend en outre un pion cylindrique 76 solidaire de la tringle 46 et propre à s'engager dans le trou 72. En référence à la figure 3, la tringle 46 comporte une âme 78. Chacun des pions 76 dépasse de part et d'autre du plan de l'âme 78 et coopère avec deux trous oblongs 72 superposés, formés respectivement par deux pattes 74 parallèles. Avantageusement, la tringle 46 peut comporter, du côté d'un montant, par exemple le montant 32, une extrémité 60 qui peut être verrouillée par rapport au montant 32 lorsque les volets sont dans la position de fermeture. Ces moyens de verrouillage peuvent comprendre une voie de came 66 formée dans l'épaisseur de l'extrémité de la tringle. Cette voie de came 66 comporte tout d'abord une piste 68 en forme d'arc de cercle qui est parcourue par un pion cylindrique (non représenté) solidaire d'une patte (non représentée) rattachée au montant 32. Le pion solidaire du montant forme butée lorsque les volets pivotent de la position d'ouverture à la position de fermeture ou inversement. Cette piste en arc de cercle correspond à une rotation d'une fraction de tour, dans l'exemple d'environ un quart de tour. La piste en arc de cercle est prolongée par une piste rectiligne 70 qui corres pond à une translation du pion solidaire du montant sur une course limitée. La course limitée offerte par la piste 70 correspond, en direction et en amplitude, à la course limitée procurée par chacun des trous 72. La liaison à course limitée que comporte chaque articulation permet de maintenir les volets en position de fermeture lorsque la tringle est déplacée en translation, suivant une course limitée, pour assurer le verrouillage ou le déverrouillage. En référence à la figure 3, la tringle de commande 46 comprend un axe longitudinal 100 sensiblement rectiligne. De même, les axes de rotation 44 des volets sont alignés selon une droite 110. Les axes 100 et 110 sont parallèles. Les pions 76 de la tringle 46 qui commande les volets 42 par l'intermédiaire des chapes de volets 74 sont alignés suivant une ligne 120 parallèle aux axes 100 et 110. Une encoche 99 est prévue sensiblement à mi-longueur de la tringle pour les moyens d'actionnement de la tringle commande (non représentée). En référence à la figure 4, la tringle 46 est modifiée pour remédier à l'ouverture intempestive des volets lorsqu'ils sont sous sollicitation vibratoire comme cela est mentionné en introduction. Cette modification de la tringle consiste ici à faire varier de façon continue, au moins sur une portion de la tringle, la distance entre les pions 76 solidaires de la tringle et l'axe longitudinal 100 de la tringle. Pour faire varier cette distance, il convient de décaler, suivant une fonction croissante monotone à partie de l'extrémité 60 de la tringle, les pions 76 par rapport à l'âme en acier, ici représentée par l'axe longitudinal 100 de la tringle. En pratique, le décalage des pions s'effectue suivant une forme parabolique ou croissante monotone. En prenant le pion 76-1 disposé à proximité des moyens de verrouillage 66, comme référence, le pion 76-2 adjacent au pion 76-1 est décalé de 0,7 mm vers les volets. Le pion 76-3 est décalé d'environ 0,45 mm par rapport au pion 76-2. Le pion 76-4 est décalé d'environ 0,45 mm par rapport au pion 76-3. Le pion 76-5 est décalé d'environ 0,35 mm par rapport au pion 76-4. Le pion 76-6 est décalé d'environ 0,35 mm par rapport au pion 76-5. Le pion 76-7 est décalé d'environ 0,20 mm par rapport au pion 76-6. Le pion 76-8 est décalé d'environ 0,20 mm par rapport au pion 76-7. Le pion 76-9 est décalé d'environ 0,20 mm par rapport au pion 76-8. Le pion 76-10 est décalé d'environ 0,10 mm par rapport au pion 76-9. Le pion 76-1 est ainsi décalé d'environ 3 mm par rapport au pion 76-10. La course maximale de la variation de ce décalage est ici proportionnelle à la course limitée des articulations, c'està-dire la course limitée procurée par les trous oblongs 72. Ainsi, il convient d'augmenter la longueur du trou oblong 76 d'une valeur maximale de l'ordre de 3 mm par rapport à la longueur du trou oblong 76 nécessaire au fonctionnement de la tringle pour le mode de réalisation de l'art antérieur décrit en référence à la figure 3. On se réfère maintenant à la figure 5 qui illustre une autre variante de réalisation de l'invention. Cette variante diffère de celle décrite en référence à la figure 4 par la structure de la tringle, les axes de rotation des volets étant toujours alignés sensiblement selon une droite 110, comme décrit en référence aux figures 3 et 4. En référence à la figure 5, l'axe longitudinal 100 de la tringle est maintenant sensiblement curviligne, la concavité étant orientée vers les volets. Cette partie curviligne est conformée au moins sur une partie de la tringle, à partir de l'extrémité 60 de la tringle équipée des moyens de verrouil lage 66. Cette conformation curviligne de la tringle permet de décaler le pion 76 individualisé en 76-1 et situé à proximité de la tringle contenant les moyens de verrouillage 70 et le pion individualisé en 76-10 situé à l'autre extrémité de la tringle. Cette conformation curviligne permet aussi d'obtenir un décalage entre le pion 76-1 et 76-10 de l'ordre de 3 mm sans modifier la distance entre l'axe longitudinal 100 de la tringle et les pions 76. Là aussi, la chape de volet 74 qui permet d'offrir un trou oblong 72 est aménagée pour que ces trous oblongs procurent la course limitée à l'articulation de telle sorte aussi que la variation entre les axes de rotation des volets et leurs articulations associées soit proportionnelle à la course limitée des articulations. Le fonctionnement du dispositif décrit en référence à la figure 5 est similaire à celui du dispositif décrit en référence aux figures 3 et 4. La liaison à course limitée que comporte chaque articulation permet, là aussi, de maintenir les volets en position de fermeture lorsque la tringle est déplacée en translation, suivant une course limitée, pour assurer le verrouillage ou le déverrouillage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemples. Les volets peuvent être disposés avec leur axe de pivotement orienté verticalement ou horizontalement. Il est possible de prévoir d'autres formes de réalisation des moyens d'articulation à course limitée entre la tringle et les volets. Le dispositif de l'invention trouve une application préférentielle à la commande d'un flux d'air au travers d'un échangeur de chaleur, en particulier un radiateur de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Revendications 1. Dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, du type comprenant une pluralité de volets (42) montés pivotants autour d'axes (44) parallèles par rapport à un bâti (28), ainsi qu'une tringle de commande (46) reliée aux volets (42) par des articulations, ladite tringle de commande (46) étant déplaçable en translation dans une direction sensiblement orthogonale aux axes de rotation des volets pour faire pivoter les volets entre une position d'ouverture et une position de fermeture, les axes (44) de rotation des volets (42) étant alignés sensiblement selon une droite (110), caractérisé en ce que les articulations (76, 74, 72) entre la tringle (46) et les volets (42) comprennent chacune une liaison correspondant à une rotation et une translation à course limitée, et en ce que la distance entre la droite (110) décrite par les axes de rotation des volets et leurs articulations associées (76, 72, 74) varie de façon continue au moins sur une portion de la tringle, la valeur maximale de la variation correspondant à la course limitée des articulations. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de verrouillage (66) sont prévus entre au moins une extrémité (60) de la tringle et le bâti (28) pour solliciter cette extrémité (60) de la tringle en appui contre le bâti lorsque les volets (42) sont dans la position de fermeture et en ce que la distance entre la droite (110 décrite par les axes (44) de rotation des volets et leurs articulations associées (76, 74, 72) varie de façon décroissante à partir de ladite extrémité (60) de la tringle. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque articulation comprend un trou (72) oblong formé dans une patte (74) solidaire du volet (42) et dans lequel s'engage un pion cylindrique (76) solidaire de la tringle (46), la course du pion dans le trou oblong correspondant à la course limitée des articulations ainsi qu'à la valeur maximale de la variation de la distance entre les axes (44) de rotation des volets et leurs articulations associées (76, 74, 72). 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'axe longitudinal (100) de la tringle est sensiblement rectiligne et en ce que la distance entre les pions (76) solidaires de la tringle et l'axe longitudinal (100) de la tringle varie de façon croissante à partir de l'extrémité (60) de la tringle équipé de moyens de verrouillage (66). 5. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'axe longitudinal (100) de la tringle est sensiblement curviligne avec une concavité orientée vers les volets (42) à partir de l'extrémité (60) de la tringle, et en ce que la distance entre l'axe longitudinal (100) de la tringle et les pions (76) solidaires de la tringle (46) est maintenue constante. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite variation de la distance suit sensiblement une fonction parabolique.