Brevet FR2754013A1 — publié le 19980403

Dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile. Le dispositif de l'invention est du type comprenant une multiplicité 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 orthogonale aux axes 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 devant, soit derrière le radiateur, lequel est lui-même placé du côté 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 à 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. 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. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients mentionnés ci-dessus. Elle propose à cet effet un dispositif du type défini en introduction, dans lequel 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. Ainsi, dans cette position de fermeture, l'extrémité de la tringle est maintenue en appui contre le bâti, ce qui permet d'immobiliser la tringle et, par conséquent, les volets qui demeurent dans la position de fermeture. I1 en résulte que les volets ne risquent pas de s'entrouvrir, même s'ils sont soumis à une pression d'air élevée. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de verrouillage comprennent une butée et une voie de came qui coopèrent entre elles. Avantageusement, la butée est solidaire du bâti, tandis que la voie de came est formée à l'extrémité de la tringle. Dans une forme de réalisation avantageuse, la voie de came comporte une piste en arc de cercle correspondant à une rotation d'une fraction de tour des volets, cette piste en arc de cercle étant prolongée par une piste rectiligne correspondant à une translation suivant une course limitée pour le verrouillage. Cette piste en arc de cercle correspond avantageusement à une rotation d'environ un quart de tour, tandis que la piste rectiligne s'étend dans la direction axiale de la tringle. Selon une autre caractéristique de l'invention, les articulations entre la tringle et les volets comprennent chacune une liaison à course limitée. Cette liaison à course limitée de chaque articulation correspond à la liaison à course limitée des moyens de verrouillage. Dans une forme de réalisation, la liaison à course limitée de chaque articulation comprend un trou oblong formé dans la tringle de commande et dans lequel s'engage un pion cylindrique solidaire du volet. Dans une variante, la liaison à course limitée de chaque articulation comprend un trou oblong formé dans un appendice du volet et dans lequel s'engage un pion cylindrique solidaire de la tringle. La tringle de commande doit être suffisamment rigide. Elle est avantageusement réalisée en une matière métallique, de préférence de l'acier, éventuellement revêtue d'une matière plastique. De préférence, la tringle est située sensiblement à milongueur des volets. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bâti est réalisé sous la forme d'un cadre de forme générale rectangulaire comprenant deux montants s'étendant parallèlement aux axes des volets et deux traverses s'étendant perpendiculairement aux axes des volets, les moyens de verrouillage étant prévus entre la tringle et au moins l'un des montants. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique partielle, en coupe longitudinale, du compartiment moteur d'un véhicule automobile, dans lequel sont logés deux échangeurs de chaleur et un dispositif de réglage selon l'invention; - 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 échelle agrandie, selon la ligne III-III de la figure 2, les volets étant représentés en position d'ouverture; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, dans laquelle les volets sont représentés en position de fermeture; - la figure 5 est une vue partielle de l'extrémité de la tringle de commande; - la figure 6 est une vue d'extrémité d'un volet; - la figure 7 est une vue partielle, à échelle agrandie, montrant la tringle de commande de la figure 5 et le volet de la figure 6; - la figure 8 représente schématiquement la trajectoire des moyens de verrouillage; - la figure 9 est une vue d'extrémité d'un volet dans une autre forme de réalisation; - la figure 10 est une vue d'extrémité de la tringle dans cette seconde forme de réalisation; - la figure 11 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de la figure 10; - la figure 12 est une vue d'extrémité d'un volet dans cette seconde forme de réalisation; et - la figure 13 montre la coopération de la tringle de la figure 10 et du volet de la figure 12. 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 un groupe motoventilateur 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 les traverses 34 et 36. Les volets 42 sont propres à pivoter en synchronisme autour d'axes respectifs 44 (figures 3 et 4) qui s'étendent parallèlement entre eux et parallèlement aux montants 30 et 32. Le pivotement des volets est commandé par une tringle 46 (figures 2 à 4) 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, ces volets peuvent pivoter d'environ un quart de tour entre une position d'ouverture (figure 3) et une position de fermeture (figure 4) 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 (figure 4), 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 52 du montant 32 (figure 4). Chacun des volets 42 est relié à la tringle par des moyens d'articulation qui comprennent un pion cylindrique 54 (figure 6) porté par une équerre 56 solidaire de l'une des ailes du volet correspondant. Ce pion 54 s'étend dans une direction parallèle à celle de l'axe 44 du volet correspondant. Le pion 54 est propre à coopérer avec un trou oblong 58 (figure 5) ménagé dans l'épaisseur de la tige de commande 46 et s'étendant dans la direction de cette tige de commande. Le trou oblong 58 permet ainsi d'offrir une liaison à course limitée au pion 54, comme montré à la figure 7. La tringle 46 comporte, du côté du montant 32, une extrémité 60 qui peut être verrouillée par rapport au montant 32 lorsque les volets sont dans la position de fermeture représentée à la figure 4. I1 peut être envisagé, de manière préférentielle, que l'autre extrémité de la tringle 46 puisse être également verrouillée d'une manière identique à celle de l'extrémité 60. Les moyens de verrouillage comprennent un pion cylindrique 62 (figure 7) solidaire d'une patte 64 rattachée au montant 32 (figure 4). Le pion 62, qui forme butée, est propre à coopérer avec une voie de came 66 formée dans l'épaisseur de l'extrémité 60 de la tringle 46. Cette voie de came 66 comporte tout d'abord une piste 68 en forme d'arc de cercle qui est parcourue par le pion 62, formant 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 68 en arc de cercle est prolongée par une piste rectiligne 70 qui correspond à une translation du pion 62 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 oblongs 58. La figure 8 illustre schématiquement, en coordonnées x et y, le trajet suivi par le pion 62 entre la position d'ouverture et la position de fermeture, et inversement. Le dispositif fonctionne de la façon suivante. Lorsque les volets sont en position de fermeture, les pions 54 des volets sont en butée contre une extrémité des trous oblongs 58, tandis que le pion 62 est en butée contre l'une des extrémités de la piste 68 en forme d'arc de cercle. La tringle 46 est ensuite déplacée en translation dans la direction de la flèche F1 (figures 3, 4 et 7), ce qui provoque un pivotement synchronisé des volets 42 autour de leurs axes respectifs. A mesure du déplacement en translation, le pion 62 se déplace dans la piste 68 en arc de cercle pour se rapprocher de la piste rectiligne 70. La tige parvient ainsi dans une position dans laquelle les volets sont fermés et le pion 62 se trouve en 62' (figure 7) à l'intersection des pistes 68 et 70. Dans cette position, les volets ne sont pas verrouillés. Pour assurer le verrouillage des volets, la tige de commande est déplacée d'une course limitée, toujours dans la direction de la flèche F1, pour amener le pion 62 dans une position de fin de course, comme représenté en 62" sur la figure 7. Au cours de ce déplacement suivant une course limitée, les pions respectifs 54 des volets se déplacent également dans les trous oblongs correspondants 58, pour parvenir en butée à une autre extrémité de chacun des trous oblongs. On parvient ainsi à une position de verrouillage, dans laquelle l'extrémité 60 de la tringle est verrouillée par rapport au montant 32 du bâti et, par conséquent, les volets sont maintenus immobilisés dans leur position de fermeture, telle que représentée à la figure 4. La tringle 46 peut être déplacée en sens inverse, comme représenté par la flèche F2 de la figure 7, pour assurer d'abord le déverrouillage de la tringle puis le pivotement des volets de la position de fermeture à la position d'ouverture. On se réfère maintenant aux figures 9 à 13 qui montrent une autre variante de réalisation de l'invention. Cette variante diffère de celles des figures précédentes par la structure des moyens d'articulation entre les volets et la tringle de commande. Plus particulièrement, la liaison à course limitée de chaque articulation comprend un trou oblong 72 formé dans une patte 74 dépendant de l'une des ailes du volet (figure 12). Ce trou oblong 72 n'est pas fermé et s'ouvre vers l'exté- rieur. 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 (figures 10 et 11) Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 11, la tringle 46 comporte une âme 78 en matière métallique, par exemple en acier, munie d'un revêtement 80 en matière plastique. Chacun des pions 76 dépasse de part et d'autre de l'âme 78 et coopère avec deux trous oblongs 72 superposés, formés respectivement dans deux pattes 74 parallèles (figure 9). Le fonctionnement du dispositif des figures 9 à 13 est similaire à celui du dispositif des figures précédentes. 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 leurs axes de pivotement orientés verticalement ou horizontalement. I1 est possible de prévoir d'autres formes de réalisation des moyens d'articulation à course limitée entre la tringle et les volets. Par ailleurs, d'autres moyens formant came pourraient être utilisés pour réaliser le verrouillage de la tringle par rapport au bâti. Comme déjà indiqué, la tringle doit être suffisamment rigide pour maintenir les volets en position de fermeture. La tringle pourrait être simplement formée d'une matière métallique, par exemple en acier, sans être munie de revêtement. 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 multiplicité de volets (42) montés pivotants autour d'axes parallèles (44) par rapport à un bâti (28), ainsi qu'une tringle de commande (46) reliée aux volets par des articulations, ladite tringle de commande étant déplaçable en translation dans une direction orthogonale aux axes des volets (42) pour faire pivoter les volets entre une position d'ouverture et une position de fermeture, caractérisé en ce que des moyens de verrouillage (62, 66) sont prévus entre au moins une extrémité (60) de la tringle (46) et le bâti (28) pour solliciter cette extrémité de la tringle en appui contre le bâti lorsque les volets (42) sont dans la position de fermeture. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent une butée (62) et une voie de came (66) qui coopèrent entre elles. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la butée (62) est solidaire du bâti (28), tandis que la voie de came (66) est formée à l'extrémité (60) de la tringle. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la voie de came (66) comporte une piste en arc de cercle (68) correspondant à une rotation d'une fraction de tour, prolongée par une piste rectiligne (70) correspondant à une translation suivant une course limitée pour le verrouillage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la piste (68) en arc de cercle correspond à une rotation d'environ un quart de tour, et en ce que la piste rectiligne (70) s'étend dans la direction axiale de la tringle (46). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les articulations entre la tringle (46) et les volets (42) comprennent chacune une liaison à course limitée. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, prises en combinaison, caractérisé en ce que la liaison à course limitée de chaque articulation correspond à la liaison à course limitée des moyens de verrouillage. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la liaison à course limitée de chaque articulation comprend un trou oblong (58) formé dans la tringle (46), et dans lequel s'engage un pion cylindrique (54) solidaire du volet (42). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la liaison à course limitée de chaque articulation comprend un trou oblong (72) formé dans une patte (74) solidaire du volet et dans lequel s'engage un pion cylindrique (76) solidaire de la tringle (46). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la tringle de commande (46) est en une matière métallique, de préférence de l'acier, éventuellement revêtue d'une matière plastique. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la tringle de commande (46) est située sensiblement à mi-longueur des volets (42). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le bâti (28) est réalisé sous la forme d'un cadre de forme générale rectangulaire comprenant deux montants (30, 32) s'étendant parallèlement aux axes (44) des volets et deux traverses (34, 36) s'étendant perpendiculairement aux axes des volets, et en ce que les moyens de verrouillage sont prévus entre la tringle (44) et au moins l'un (32) des montants.