Brevet FR2784625A1 — publié le 20000421

AERATEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un aérateur pour véhicule automobile, comportant au moins un corps creux monté dans l'habitacle du véhicule à la sortie d'un conduit d'air, ce corps étant pourvu d'un diffuseur d'air agencé pour définir au moins un flux d'air, d'un obturateur dudit flux d'air actionné par un organe de commande d'obturation, et, d'un dispositif de déflexion du flux d'air agencé pour modifier la direction dudit flux d'air, ce dispositif de déflexion étant actionné par un organe de commande de la direction du flux. Les aérateurs prévus dans les véhicules automobiles sont bien connus. Les moyens techniques mis en oeuvre pour obturer et ouvrir le flux d'air tels que des volets d'obturation, ceux pour dévier le flux d'air tels que des systèmes d'ailettes pivotantes et ceux pour commander l'obturation du flux et la directivité de ce flux tels que des boutons ou des molettes de commande sont divers et variés en fonction des techniques choisies. Les aérateurs ne cessent d'évoluer techniquement dans le but de réduire leur coût de fabrication et de montage. Par conséquent, on cherche à réduire le nombre des composants des aérateurs tout en simplifiant leur fabrication et leur montage et en améliorant leur esthétique. Le but de la présente invention est de proposer une solution technique qui permet la suppression du volet d'obturation, des ailettes d'orientation du flux d'air et des boutons et molettes de commande correspondants avec leurs moyens de transmission. Ainsi, les aérateurs obtenus sont beaucoup plus simples. Leur montage se résume à mettre en place dans la planche de bord une seule pièce sans ajouter d'organes de commande. De plus, leur esthétique est améliorée et originale. Ce but est atteint par un aérateur tel que défini en préambule et caractérisé en ce que l'obturateur intègre à la fois l'organe de commande d'obturation et l'organe de commande de la directivité du flux. Dans une première forme de réalisation, le diffuseur d'air présente une forme annulaire ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps, l'obturateur, en forme de trompette, est lié rigidement au diffuseur d'air, disposé dans son axe de symétrie et saillant par rapport à lui, l'extrémité frontale dudit obturateur ayant une section extérieure au moins égale à la section de l'orifice de sortie dudit corps, et l'ensemble formé par le diffuseur d'air et l'obturateur est agencé pour tre mobile axialement dans ledit corps et pour tre déplacé manuellement par un opérateur entre au moins deux positions stables, à savoir : une position fermée dans laquelle l'extrémité frontale de l'obturateur ferme l'orifice de sortie empchant la sortie du flux d'air et une position ouverte dans laquelle l'obturateur sort partiellement dudit orifice de sortie libérant le flux d'air. Dans cette première variante, l'aérateur comporte avantageusement un butoir monté de façon fixe à l'intérieur dudit corps à l'arrière du diffuseur d'air, au moins un élément ressort disposé entre ledit butoir et le diffuseur d'air et des moyens de verrouillage de l'ensemble diffuseur/obturateur en position fermée, ledit élément ressort étant agencé pour solliciter l'ensemble diffuseur/obturateur de sa position fermée à sa position ouverte, cette dernière étant définie par la partie avant dudit corps lorsque le diffuseur d'air est en butée contre elle. Par exemple, les moyens de verrouillage peuvent comporter une rainure ayant un tronçon linéaire prolongé par deux lobes en forme de coeur prévue dans le butoir et une biellette articulée à l'extrémité arrière de l'obturateur et pourvue à son extrémité libre d'un téton agencé pour circuler dans ladite rainure, le creux prévu entre les deux lobes définissant la position fermée de l'ensemble diffuseur/obturateur. Dans une deuxième forme de réalisation, le diffuseur d'air présente une forme annulaire ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps, se terminant par un orifice de sortie du flux d'air, l'obturateur est disposé à l'intérieur et dans l'axe de symétrie du diffuseur d'air, présente une section extérieure au moins égale à la section de l'orifice de sortie du diffuseur d'air, cet obturateur étant agencé pour tre mobile axialement dans ledit diffuseur d'air et pour tre déplacé manuellement par un opérateur entre au moins deux positions stables, à savoir : une position ouverte dans laquelle il dégage l'orifice de sortie libérant le flux d'air et une position fermée dans laquelle il ferme l'orifice de sortie empchant la sortie du flux d'air. Dans cette deuxième variante, le diffuseur d'air comporte, avantageusement, un logement intérieur agencé pour recevoir ledit obturateur monté de façon coulissante et au moins un élément ressort disposé dans ledit logement à l'arrière dudit obturateur et des moyens de verrouillage de l'obturateur en position ouverte, ledit élément ressort étant agencé pour solliciter l'obturateur de sa position ouverte à sa position fermée, cette dernière étant définie par ledit orifice de sortie lorsque l'obturateur est en butée contre lui. Par exemple, les moyens de verrouillage peuvent comporter une rainure ayant un tronçon linéaire prolongé par deux lobes en forme de coeur prévue dans l'obturateur et une biellette articulée prévue dans ledit logement et pourvue à son extrémité libre d'un téton agencé pour circuler dans ladite rainure, le creux prévu entre les deux lobes définissant la position ouverte de l'obturateur. Dans une troisième forme de réalisation, le diffuseur d'air présente une forme annulaire ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps et comporte au moins un orifice de passage du flux d'air décentré, l'obturateur présente une forme de couvercle disposé devant le diffuseur d'air et comporte au moins un orifice de sortie du flux d'air décentré en regard dudit orifice de passage prévu dans le diffuseur d'air, cet obturateur étant agencé pour tre mobile en rotation par rapport au diffuseur d'air et pour tre déplacé manuellement par un opérateur entre au moins deux positions angulaires stables, à savoir : une position fermée dans laquelle l'orifice de sortie n'est pas en regard de l'orifice de passage empchant la sortie du flux d'air et une position ouverte dans laquelle l'orifice de sortie est en regard de l'orifice de passage libérant le flux d'air. Dans cette troisième variante, le diffuseur d'air comporte, avantageusement, une gorge périphérique intérieure agencée pour recevoir un épaulement périphérique de forme complémentaire prévu sur ledit obturateur, le débattement angulaire de l'obturateur étant défini par un téton prévu sur le diffuseur ou l'obturateur coulissant dans une lumière s'étendant sur un secteur angulaire correspondant prévue dans l'autre pièce. D'une manière avantageuse, en position ouverte, le diffuseur et ledit corps sont agencés pour coopérer entre eux par une liaison à rotule permettant de modifier la directivité du flux d'air par déplacement manuel de l'obturateur dans un repère orthogonal YZ, le débattement angulaire dudit diffuseur étant limité par des butées prévues sur ledit corps. La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description suivante de trois variantes de réalisation données à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue éclatée d'une première variante de réalisation d'un aérateur selon l'invention, -les figures 2A, 2B et 2C sont des vues en coupe axiale de la réalisation de la figure 1 dans trois positions différentes correspondant respectivement au flux d'air fermé, ouvert et dévié, -la figure 3 est une vue éclatée d'une deuxième variante de réalisation d'un aérateur selon l'invention, -les figures 4A, 4B et 4C sont des vues en coupe axiale de la réalisation de la figure 3 dans trois positions différentes correspondant respectivement au flux d'air fermé, ouvert et dévié, -la figure 5 est une vue éclatée d'une troisième variante de réalisation d'un aérateur selon l'invention, et -les figures 6A, 6B et 6C sont des vues en coupe axiale de la réalisation de la figure 5 dans trois positions différentes correspondant respectivement au flux d'air fermé, ouvert et dévié. En référence aux figures 1,2A, 2B et 2C, l'aérateur 10 selon l'invention comporte un corps 11 creux monté par exemple dans une planche de bord 1 d'un véhicule à la sortie d'un conduit d'air non représenté et débouchant dans l'habitacle de ce véhicule. Ce corps 11 comporte, dans l'exemple représenté, en partant du conduit d'air jusqu'à l'habitacle, un tronçon cylindrique lia suivi d'un tronçon partiellement sphérique I lb qui se rétrécit vers un orifice de sortie 1 lc du flux d'air puis se termine par un tronçon évasé lld dont l'extrémité affleure la planche de bord 1. D'autres formes peuvent également tre envisagées. Cet aérateur 10 comporte un diffuseur d'air 12 mobile en translation axiale dans ledit corps 11 et présentant une forme annulaire ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps, cette surface étant partiellement sphérique. Ce diffuseur 12 comporte au moins un orifice central 12a pour le passage du flux d'air. Ce diffuseur d'air 12 est couplé solidairement à un obturateur 13 en forme de trompette, saillant par rapport à lui et disposé dans son axe de symétrie L'extrémité frontale 13a de l'obturateur a une section extérieure au moins égale à la section de l'orifice de sortie llc dudit corps et se prolonge jusqu'à une extrémité arrière 13b par une tige 13c d'une section nettement inférieure. Un butoir 14 est monté de façon fixe dans ledit corps 11 à l'arrière de l'ensemble formé par le diffuseur d'air 12 et l'obturateur 13. Ce butoir 14 est en forme de bague montée en force dans le corps 11 ou fixée pour tout moyen approprié. Il est agencé pour laisser passer le flux d'air et comporte dans sa partie centrale une arte portant un logement 14a pourvu d'une rainure 14b ayant un tronçon linéaire prolongé par deux lobes en forme de coeur, cette rainure formant une came. Par ailleurs, l'extrémité arrière 13b de l'obturateur comporte une rotule destinée à recevoir une biellette 15. Cette biellette 15 est guidée par coulissement dans ledit logement 14a quand l'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 se déplace en translation axiale dans le corps 11. La biellette 15 porte à son extrémité libre un téton 15a destiné à circuler dans la rainure 14b. Un ressort 16 est également monté entre le diffuseur d'air 12 et le butoir 14. L'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 est agencé pour se déplacer axialement dans ledit corps 11 entre au moins deux positions stables, à savoir : une position enfoncée correspondant à la position fermée de l'aérateur 10, dans laquelle l'extrémité frontale 13a de l'obturateur ferme l'orifice de sortie lie empchant la sortie du flux d'air et une position sortie correspondant à la position ouverte de l'aérateur 10, dans laquelle l'obturateur 13 sort partiellement de cet orifice de sortie libérant le flux d'air. La figure 2A illustre la position fermée. L'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 est reculé à l'intérieur dudit corps 11, comprime le ressort 16 contre le butoir 14 et l'extrémité frontale 13a de l'obturateur ferme l'orifice de sortie l lc empchant le flux d'air de sortir. L'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 est maintenu dans cette position grâce à la rainure 14a dans laquelle le téton 15a de la biellette est bloqué dans le creux ménagé entre les deux lobes du coeur. Pour passer de la position fermée à la position ouverte telle qu'illustrée par la figure 2B, l'opérateur appuie sur l'obturateur 13, qui sert d'élément de préhension. En reculant, l'obturateur 13 dégage le téton 15a de la forme en coeur de la rainure 14a et l'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 se déplace axialement sous faction du ressort 16 en direction de l'orifice de sortie l lc jusqu'à ce que le diffuseur d'air 12 soit en butée dans le tronçon partiellement sphérique 1 lb dudit corps. Dans cette position, l'obturateur 13 sort partiellement du corps 11, son extrémité frontale 13a se situant dans le tronçon évasé I I d et sa tige 13c traversant ledit orifice de sortie l lc dudit corps. L'obturateur 13 est positionné dans l'axe de symétrie dudit aérateur 10 et dévie naturellement le flux d'air selon les flèches F par sa forme conique située au centre du tronçon évasé I I d. Pour passer de cette position ouverte centrale à une position ouverte déviée représentée par la figure 2C, l'opérateur déplace manuellement l'obturateur 13 dans un repère orthogonal YZ. Le diffuseur d'air 12, solidaire de l'obturateur 13, suit ce mouvement de rotation en pivotant autour de son centre, guidé dans le tronçon partiellement sphérique llb dudit corps formant ainsi une liaison à rotule. L'obturateur 13 peut se déplacer dans toutes les directions, son débattement angulaire 2a étant limité par le tronçon évasé 1 ld formant une butée pour l'extrémité frontale 13a de l'obturateur. En position ouverte, la biellette 15 reste en prise avec le logement 14a pour faciliter le retour de l'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 en position fermée et assurer le guidage du téton 15a dans la rainure 14b en forme de coeur. Par ailleurs, le ressort 16 assure la stabilité de l'ensemble diffuseur 12/obturateur 13 dans toutes ses positions. Il a également l'avantage de supprimer les éventuels bruits parasitaires étant donné qu'il permet d'amortir les vibrations. En référence aux figures 3,4A, 4B et 4C, l'aérateur 20 selon l'invention comporte un corps 21 creux monté par exemple dans une planche de bord 1 d'un véhicule à la sortie d'un conduit d'air non représenté et débouchant dans l'habitacle de ce véhicule. Ce corps 21 comporte, dans l'exemple représenté, en partant du conduit d'air jusqu'à l'habitacle, un tronçon cylindrique 21a suivi d'un tronçon partiellement sphérique 21b qui se rétrécit légèrement vers un orifice 21c affleurant la planche de bord 1. D'autres formes peuvent également tre envisagées. Cet aérateur 20 comporte un diffuseur d'air 22 présentant une forme annulaire ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps. Ce diffuseur d'air 22 est monté dans le tronçon partiellement sphérique 21b dudit corps au moyen d'une bague 27 solidaire du diffuseur, ce dernier étant mobile en rotation autour de son centre. II comporte au moins un orifice annulaire 22a disposé autour d'un logement central 22c et se terminant en face avant par un orifice de sortie 22b du flux d'air. Ce diffuseur d'air 22 comporte également un obturateur 23 monté de façon mobile en translation axiale dans ledit logement central 22c. L'extrémité frontale 23a de l'obturateur a un diamètre extérieur au moins égal au diamètre de l'orifice de sortie 22b dudit diffuseur d'air et se prolonge par une partie cylindrique 23b dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du logement central 22c. L'obturateur 23 comporte dans sa partie cylindrique une projection intérieure pourvue d'une rainure 23c ayant un tronçon linéaire prolongé par deux lobes en forme de coeur, cette rainure formant une came. Par ailleurs, le logement central 22c est couplé à une biellette 25 par une liaison rotule. Cette biellette 25 porte à son extrémité libre un téton 25a destiné à circuler dans la rainure 23c. Un ressort 26 est également monté dans le logement central 22c à l'arrière de l'obturateur 23. L'obturateur 23 est agencé pour se déplacer axialement dans ledit diffuseur d'air 22 entre au moins deux positions stables, à savoir : une position enfoncée correspondant à la position ouverte de l'aérateur 20, dans laquelle l'obturateur 23 est dégagé de l'orifice de sortie 22b libérant le flux d'air et une position sortie correspondant à la position fermée de l'aérateur 20, dans laquelle l'extrémité frontale 23a de l'obturateur ferme l'orifice de sortie 22b empchant la sortie du flux d'air. La figure 4A illustre la position fermée. L'obturateur 23 sort partiellement du logement central 22c sous l'action du ressort 26, le téton 25a de la biellette 25 étant dégagé de la forme en coeur de la rainure 23c, et son extrémité frontale 23a bute contre l'orifice de sortie 22b du diffuseur d'air 22 en le fermant pour empcher le flux d'air de sortir. Cette position est maintenue par le ressort 26. Pour passer de la position fermée à la position ouverte telle qu'illustrée par la figure 4B, l'opérateur appuie sur l'obturateur 23 qui sert d'organe de préhension. L'obturateur 23, en s'enfonçant dans le logement central 22c, permet au téton 25a de la biellette 25 de circuler dans la rainure 23c jusqu'à ce qu'il soit bloqué dans le creux situé entre les deux lobes en forme de coeur retenant ainsi l'obturateur 23 enfoncé. Dans cette position, l'obturateur 23 dégage l'orifice de sortie 22b du diffuseur d'air et autorise la sortie du flux d'air selon la flèche F. Ce diffuseur d'air 22 permet de générer un flux d'air concentrique et accéléré. Le diffuseur étant situé dans l'axe du corps 21, te flux d'air généré est sensiblement perpendiculaire à la planche de bord 1. Pour passer de cette position ouverte centrale à une position ouverte déviée représentée par la figure 4C, l'opérateur déplace manuellement l'obturateur 23 et simultanément le diffuseur 22 dans un repère orthogonal YZ en le faisant pivoter autour de son centre. Le diffuseur d'air 22 peut se déplacer dans toutes les directions, son débattement angulaire 2a étant limité par le l'orifice 21c dudit corps formant une butée pour la bague 27. Comme dans l'exemple précédent, le ressort 26 assure la stabilité de l'obturateur 23 dans toutes ses positions. II a également l'avantage de supprimer les éventuels bruits parasitaires étant donné qu'il permet d'amortir les vibrations. Par ailleurs, le frottement existant entre la bague 27 et le corps 21 assure la tenue du diffuseur d'air 22 dans ses différentes positions angulaires. En référence aux figures 5,6A, 6B et 6C, l'aérateur 30 selon l'invention comporte un corps 31 creux monté par exemple dans une planche de bord 1 d'un véhicule à la sortie d'un conduit d'air non représenté et débouchant dans l'habitacle de ce véhicule. Ce corps 31 comporte, dans l'exemple représenté, en partant du conduit d'air jusqu'à l'habitacle, un tronçon cylindrique 3 la suivi d'un tronçon partiellement sphérique 31b qui se rétrécit légèrement vers un orifice 31c affleurant la planche de bord 1. D'autres formes peuvent également tre envisagées. Cet aérateur 30 comporte un diffuseur d'air 32 présentant une forme annulaire et ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps 31, cette surface étant partiellement sphérique. II est monté dans le tronçon partiellement sphérique 31b au moyen d'une bague 37 solidaire du diffuseur, ce dernier étant mobile en rotation autour de son centre. Il comporte au moins un orifice 32a décentré pour le passage du flux d'air. Dans l'exemple représenté, les orifices 32a sont au nombre de trois répartis régulièrement sur 360 . Un obturateur 33 en forme de couvercle est monté en rotation directement sur la face avant du diffuseur d'air 32 au moyen de formes complémentaires emboîtées telles qu'une gorge périphérique 32b intérieure prévue dans le diffuseur 32 et un épaulement périphérique 33b extérieur prévu dans l'obturateur 33. Cet obturateur 33 comporte au moins un orifice de sortie 33a du flux d'air décentré et, dans l'exemple représenté, trois orifices répartis régulièrement sur 360 destinés à tre positionnés en correspondance avec les trois orifices 32a de passage dudit flux d'air. L'obturateur 33 est agencé pour se déplacer en rotation autour de 1'axe X par rapport audit diffuseur d'air 32 entre au moins deux positions stables : une position ouverte de l'aérateur 30, dans laquelle l'obturateur 33 est positionné pour que ses orifices de sortie 33a soient en regard des orifices 32a de passage du flux libérant le flux d'air et une position fermée de l'aérateur 30, dans laquelle l'obturateur 33 est positionné pour qu'il ferme les orifices 32a de passage du flux empechant la sortie du flux d'air. Son débattement angulaire 2a est défini par un téton 33c prévu sur l'obturateur 33 coulissant dans une lumière 32c s'étendant sur un secteur angulaire correspondant prévu dans le diffuseur d'air 32. La figure 6A illustre la position fermée. L'obturateur 33 est positionné pour fermer les orifice de passage 32a du diffuseur 32 empchant le flux d'air de sortir. Pour passer de la position fermée à la position ouverte telle qu'illustrée par la figure 6B, l'opérateur tourne l'obturateur 33, qui sert d'organe de préhension, par exemple en plaçant ses doigts dans les orifices de sortie 33a, jusqu'à placer ces orifices en regard des orifices de passage 32a. Dans cette position, l'obturateur 33 dégage les orifices de passage 32a du diffuseur et autorise la sortie du flux d'air selon les flèches F correspondant aux trois orifices 32a, 33a. Le diffuseur 32 étant dans l'axe du corps 31, ces flux sont sensiblement perpendiculaires à la planche de bord 1. Selon l'angle d'ouverture de l'obturateur 33, on obtient un réglage du débit d'air. Pour passer de cette position ouverte centrale à une position ouverte déviée représentée par la figure 6C, l'opérateur déplace manuellement l'obturateur 33 et simultanément le diffuseur 32 dans un repère orthogonal YZ en le faisant pivoter autour de son centre. Le diffuseur 32 peut se déplacer dans toutes les directions, son débattement angulaire 2a étant limité par l'orifice 31c dudit corps formant une butée pour la bague 37. Dans toutes ces variantes de réalisation décrites, le corps définit 1'encombrement total de l'aérateur. Par conséquent, lors de son montage dans la planche de bord aucun organe de commande n'est à ajouter. Il apparaît clairement dans cette description que, dans tous les cas, l'obturateur remplit en plus de sa fonction d'obturation du flux, les fonctions de commande de l'obturation et de la direction du flux d'air, étant donné qu'il sert d'organe de préhension. De plus, l'obturateur étant lié au diffuseur d'air, il remplit pleinement la fonction de directivité du flux d'air sans avoir besoin d'ajouter d'ailettes d'orientation. Bien entendu, la géométrie des différentes pièces peut varier en fonction des besoins, tout en respectant la corrélation nécessaire entre certaines pièces comme expliqué cidessus pour obtenir les mouvements relatifs entre elles. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Les moyens de verrouillage utilisant une rainure ayant une forme en coeur peuvent tre remplacés par tout autre moyen approprié. Revendications 1. Aérateur pour véhicule automobile, comportant au moins un corps creux monté dans l'habitacle du véhicule à la sortie d'un conduit d'air, ce corps étant pourvu d'un diffuseur d'air agencé pour définir un flux d'air, d'un obturateur du flux d'air actionné par un organe de commande d'obturation, et, d'un dispositif de déflexion du flux d'air agencé pour modifier la direction du flux d'air et actionné par un organe de commande de la direction du flux, caractérisé en ce que l'obturateur (33) du flux d'air intègre à la fois l'organe de commande d'obturation et l'organe de commande de la direction du flux. 2. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diffuseur d'air (32) présente une forme annulaire ayant une surface périphérique complémentaire à une surface intérieure dudit corps (31) et comporte au moins un orifice de passage (32a) du flux d'air décentré, en ce que l'obturateur (33) présente une forme de couvercle disposé devant le diffuseur d'air (32) et comporte au moins un orifice de sortie (33a) du flux d'air décentré en regard dudit orifice de passage (32a) prévu dans le diffuseur d'air, et en ce que cet obturateur (33) est agencé pour tre mobile en rotation par rapport au diffuseur d'air (32) et pour tre déplacé manuellement par un opérateur entre au moins deux positions angulaires stables, à savoir : une position fermée dans laquelle l'orifice de sortie (33a) n'est pas en regard de l'orifice de passage (32a) empchant la sortie du flux d'air et une position ouverte dans laquelle l'orifice de sortie (33a) est en regard de l'orifice de passage (32a) libérant le flux d'air. 3. Aérateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diffuseur d'air (32) comporte une gorge périphérique (32b) intérieure agencée pour recevoir un épaulement périphérique (33b) de forme complémentaire prévu sur ledit obturateur (33), le débattement angulaire de l'obturateur étant défini par un téton (33c) prévu sur le diffuseur ou l'obturateur coulissant dans une lumière (32c) s'étendant sur un secteur angulaire correspondant prévue dans l'autre pièce. 4. Aérateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que, en position ouverte, le diffuseur (32) et ledit corps (31) sont agencés pour coopérer entre eux par une liaison à rotule permettant de modifier la directivité du flux d'air par déplacement manuel de l'obturateur dans un repère orthogonal YZ, le débattement angulaire dudit diffuseur étant limité par des butées prévues sur ledit corps.