Brevet FR2757240A1 — publié le 19980619

Came à chemins de came multiples pour l'entraînement de volets de commande d'air L'invention concerne un dispositif pour l'entraînement coordonné de deux organes mobiles sur des courses déterminées, notamment pour la commande de flux d'air dans une installation de chauffage/ventilation ou de climatisation de l'habi- tacle d'un véhicule, comprenant une came sous la forme d'un disque rotatif à partir d'une première face duquel est ménagée dans son épaisseur, pour chacun desdits organes mobiles, une gorge servant de chemin de came dans laquelle est guidé un élément suiveur de came solidaire d'un élément de transmission rotatif dont chaque position angulaire correspond à une position de l'organe mobile le long de sa course. Il est courant d'entraîner de façon coordonnée différents volets servant à la commande de flux d'air dans une installation de chauffage/ventilation ou de climatisation. Il s'agit par exemple d'entraîner trois volets de distribution d'air destinés respectivement au dégivrage du pare-brise et à l'alimentation en air de la partie haute et de la partie basse de l'habitacle, de façon à obtenir, pour chaque position d'un organe de commande de distribution tel qu'un bouton rotatif placé sur un tableau de commande, une position déterminée de chacun des volets. Un moyen à cet effet consiste à utiliser une came liée en rotation à l'organe de commande et munie de chemins de came respectifs sous forme de gorges pour l'entraînement des différents volets. L'élément suiveur guidé dans chaque gorge est généralement un tourillon cylindrique de révolution dont l'axe est parallèle à l'axe de rotation de la came et dont le diamètre correspond à la largeur de la gorge, ce tourillon faisant saillie axialement à partir d'un levier solidaire du volet à entraîner ou d'un pignon engrenant avec un autre pignon solidaire du volet, ce levier ou ce pignon étant monté pivotant autour d'un axe parallèle à l'axe du disque. Chaque gorge comprend habituellement au moins une portion en arc de cercle centrée sur l'axe du disque et au moins une portion oblique par rapport aux rayons du disque. Lorsque l'élément suiveur est guidé dans la première portion, il reste immobile et le volet correspondant également. Lorsque l'élément suiveur est guidé dans la seconde portion, le tourillon se déplace par rapport à l'axe du disque et le volet se déplace également. Le fonctionnement des dispositifs connus exige, sous peine d'erreurs d'aiguillage, que les chemins de came ne se croisent pas. S'il n'est pas possible de réaliser les configurations souhaitées de l'ensemble des volets par des chemins de came ménagés sur un même disque et ne se croisant pas, il faut avoir recours à plusieurs cames, ou compléter la came par d'autres moyens d'entraînement, ce qui complique le dispositif et augmente son encombrement. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients et limitations. L'invention vise notamment un dispositif du genre défini en introduction, et prévoit que les deux gorges se croisent et qu'il existe pour chacune d'elles une région de l'épaisseur du disque où elle possède une largeur plus grande que l'autre gorge, ou est présente à l'exclusion de l'autre gorge, chaque élément suiveur présentant un profil adapté à sa propre gorge qui lui interdit de s'engager dans l'autre gorge. Dans la définition ci-dessus, le nombre deux n'est pas limitatif quant au nombre total de chemins de came prévu sur le disque. D'autres chemins de came, associés à d'autres organes mobiles à entraîner, peuvent être présents en plus des deux chemins de came considérés et qui se croisent. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - Les deux gorges ont des profondeurs différentes, celle dont la profondeur est la plus petite ayant une largeur plus grande que l'autre gorge. - Chacune des deux gorges présente une largeur uniforme dans la direction de l'épaisseur du disque. - La largeur de chacune des gorges est plus grande sur une région de l'épaisseur du disque et plus petite sur une autre région que celle de l'autre gorge. Les deux gorges peuvent alors avoir la même profondeur. En particulier, l'une des gorges peut avoir une largeur constante et l'autre une largeur qui diminue, à partir de la première face du disque, depuis une valeur plus grande jusqu'à une valeur plus petite que la largeur de la première gorge. L'une des gorges peut également avoir une largeur croissante à partir de la première face, à condition de prévoir une entrée permettant d'introduire l'élément suiveur dans la gorge, par exemple en faisant déboucher celle-ci dans la tranche du disque ou en reliant le fond de la gorge à la première face du disque par un puits d'un diamètre au moins égal au diamètre maximal de l'élément suiveur, à l'écart de la zone de croisement avec l'autre gorge. - Au moins trois gorges sont ménagées à partir de la première face du disque est servent de chemins de came pour l'entraî- nement d'organes mobiles respectifs, l'une au moins des gorges croisant au moins deux autres gorges et présentant avec chacune d'elles les relations définies plus haut. Bien entendu, rien n'empêche que trois gorges se croisent deux à deux en trois zones de croisement. - Au moins une gorge est ménagée à partir de la seconde face du disque et sert de chemin de came pour l'entraînement d'un organe mobile supplémentaire. Ceci permet d'augmenter encore le nombre d'organes mobiles pouvant être entraînés par l'intermédiaire d'une même came. - Au moins deux gorges sont ménagées à partir de la seconde face du disque est servent de chemins de came pour l'entraî- nement d'organes mobiles respectifs, ces gorges présentant entre elles les relations définies plus haut. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un disque servant de came dans un dispositif selon l'invention, qui comporte trois chemins de came indiqués de façon schématique; - la figure 2 est une vue en coupe imaginaire du disque telle qu'elle résulterait de la juxtaposition de coupes partielles par trois plans contenant tous l'axe du disque et contenant respectivement les axes des trois tourillons suiveurs associés aux trois chemins de came, la figure montrant également des leviers pivotants solidaires des tourillons; et - La figure 3 représente des profils possibles pour trois gorges qui doivent se croiser dans un dispositif selon l'invention. La came 1 représentée sur les figures présente la forme générale d'un disque cylindrique de révolution autour d'un axe 2 et possède par conséquent deux faces planes circulaires 3 et 4 et une tranche cylindrique 5. Elle est solidaire d'un arbre 6 monté, de façon à tourner autour de l'axe 2, sur une platine 7 s'étendant perpendiculairement à ce dernier. Le disque 1 est entraîné en rotation, par des moyens connus non représentés, par exemple à partir d'un bouton rotatif placé sur un tableau de commande de l'installation de chauffage/ ventilation ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Trois gorges 8, 9 et 10 sont ménagées à partir des faces 3 et 4 du disque, ces gorges étant allongées selon des trajets courbes complexes. Sur la figure 1, chacune des trois gorges est représentée schématiquement par la ligne courbe le long de laquelle se déplace l'axe du tourillon suiveur correspondant lorsque celui-ci coulisse le long de la gorge. La gorge 8 est en réalité une fente puisqu'elle débouche dans les faces 3 et 4 du disque. Au contraire, les gorges 9 et 10 s'étendent chacune en profondeur sur une fraction de l'épaisseur du disque, respectivement à partir de la face 3 et à partir de la face 4. Chacune des gorges présente sur toute sa longueur une largeur constante correspondant au jeu près au diamètre du tourillon qui y est logé. Cette largeur et ce diamètre sont plus grands pour les gorges 9 et 10 et les tourillons correspondants 12 et 13 que pour la gorge 8 et le tourillon 11. Il en résulte que le tourillon 12, lorsqu'il se trouve à l'un des points de croisement 14, 15 et 16 des gorges 8 et 9, et le tourillon 13, lorsqu'il se trouve à l'un des points de croisement 17 et 18 des gorges 8 et 10, ne peuvent s'engager dans la gorge 8 qui est trop étroite pour les recevoir. Par ailleurs, le tourillon 11 ne peut, aux points 14, 15 et 16, s'engager dans la gorge 9 car il s'étend jusqu'à une distance de la face 3 supérieure à la profondeur de cette gorge. Quant aux tourillons 12 et 13, ils ne peuvent échanger leur trajectoire du fait que chacun d'eux traverse une face du disque que n'atteint pas la gorge affectée à l'autre. Les tourillons 11 et 12 sont solidaires, par l'intermédiaire de leviers respectifs 19 et 20, d'arbres 21 et 22 qui sont montés pivotants, autour d'axes parallèles à l'axe 2, sur la platine 7. De même, le tourillon 13 est solidaire d'un arbre 23 monté de la même manière. Comme on le voit sur la figure 1, le trajet de chacune des gorges 8 et 9 s'étend entre deux extrémités, tandis que celui de la gorge 10 est fermé. Chacun de ces trajets comprend des portions en arc de cercle centrées sur l'axe 2, qui maintiennent les arbres 21 à 23 immobiles lorsque les tourillons 11 à 13 y sont guidés, et des régions obliques par rapport aux rayons du disque, qui assurent un pivotement des arbres sur les parties correspondantes de la course de rotation de la came. Cette immobilisation et ces mouvements sont transmis de façon connue à des volets de distribution d'air non représentés. Bien entendu, le fonctionnement du dispositif serait inchangé si la gorge 8 s'étendait à partir de la face 3 sur une profondeur inférieure à l'épaisseur du disque, à condition que cette profondeur soit supérieure à celle de la gorge 9 de façon à permettre au tourillon 11 de s'étendre jusqu'au-delà du fond de la gorge 9. Pour pouvoir se croiser selon l'invention, deux gorges ménagées à partir d'une même face de la came ne doivent pas nécessairement avoir des profondeurs différentes. La figure 3 montre ainsi les profils de trois gorges de même profondeur, qui peuvent se croiser deux à deux et même se croiser toutes en un même point. La gorge 32 a une largeur constante depuis la face 3 du disque jusqu'à son fond, autrement dit son profil est rectangulaire. Au contraire, les profils des gorges 31 et 33 ont la forme de trapèzes isocèles dont la petite base et la grande base sont respectivement plus petite et plus grande que la largeur de la gorge 32, la grande base du profil de la gorge 31 et la petite base du profil de la gorge 33 étant disposées dans la face 3. La largeur des gorges va donc en décroissant de la gorge 31 à la gorge 32 et à la gorge 33 au voisinage de la face 3, et en croissant au voisinage du fond des gorges. La gorge 32 reçoit un tourillon cylindrique de révolution et les gorges 31 et 33 des tourillons tronconiques, dont la section axiale occupe sensiblement la section transversale des gorges respectives. Chaque tourillon présente donc, au voisinage de la face 3, un diamètre qui lui interdit, à un point de croisement, de s'engager dans une gorge suivante de 31 à 33, et, au voisinage du fond des gorges, un diamètre qui lui interdit de s'engager dans une gorge précédente. Il est également possible de faire se croiser, si nécessaire, des gorges de largeur décroissante comme la gorge 31 ou de largeur croissante comme la gorge 33, les inclinaisons des côtés étant différentes d'une gorge à l'autre. Les côtés du profil des gorges ne sont pas nécessairement rectilignes. Par ailleurs, au moins deux gorges qui se croisent peuvent être ménagées à partir de chacune des faces du disque, pour recevoir au moins deux éléments suiveurs traversant chacune de ces faces. Revendications 1. Dispositif pour l'entraînement coordonné de deux organes mobiles sur des courses déterminées, notamment pour la commande de flux d'air dans une installation de chauffa- ge/ventilation ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant une came sous la forme d'un disque rotatif (1) à partir dune première face (3) duquel est ménagée dans son épaisseur, pour chacun desdits organes mobiles, une gorge (8, 9) servant de chemin de came dans laquelle est guidé un élément suiveur de came (11, 12) solidaire d'un élément de transmission rotatif (19, 20) dont chaque position angulaire correspond à une position de l'organe mobile le long de sa course, caractérisé en ce que les deux gorges se croisent et qu'il existe pour chacune d'elles une région de l'épaisseur du disque où elle possède une largeur plus grande que l'autre gorge, ou est présente à l'exclusion de l'autre gorge, chaque élément suiveur présentant un profil adapté à sa propre gorge qui lui interdit de s'engager dans l'autre gorge. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux gorges ont des profondeurs différentes, celle (9) dont la profondeur est la plus petite ayant une largeur plus grande que l'autre gorge (8). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des deux gorges présente une largeur uniforme dans la direction de l'épaisseur du disque. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de chacune des gorges (31-33) est plus grande sur une région de l'épaisseur du disque et plus petite sur une autre région que celle de l'autre gorge. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins trois gorges (31-33) sont ménagées à partir de la première face du disque est servent de chemins de came pour l'entraînement d'organes mobiles respectifs, lune au moins des gorges croisant au moins deux autres gorges et présentant avec chacune d'elles les relations définies dans l'une des revendications précédentes. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une gorge (10) est ménagée à partir de la seconde face (4) du disque et sert de chemin de came pour l'entraînement d'un organe mobile supplémentaire. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins deux gorges sont ménagées à partir de la seconde face du disque est servent de chemins de came pour l'entraî- nement d'organes mobiles respectifs, ces gorges présentant entre elles les relations définies dans l'une des revendications 1 à 5.