Brevet FR2792878A1 — publié le 20001103

I VOLET D'OBTURATION ET SYSTEME DE VENTILATION D'UN VEHICULE COMPORTANT UN TEL VOLET La présente invention se rapporte principalement à un volet d'obturation, notamment d'une prise d'air, et à un système de ventilation d'un véhicule comportant un tel volet. La commande de ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, notamment de la répartition de flux d'air est couramment assurée par un ensemble de volets d'obturation complète ou partielle des prises d'air ou des sorties d'air. Ni les volets papillons, comme il sera expliqué ci-après en référence à la figure 1, ni les volets drapeaux, comme il sera expliqué ci- après en référence à la figure 2, actuellement mis en oeuvre pour la commande de ventilation des habitacles des véhicules automobiles, ne donnent entièrement satisfaction. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un volet facile à manoeuvrer quelles que soient les pressions exercées par l'air dans les diverses parties du circuit de ventilation. C'est également un but de la présente invention d'offrir un volet présentant une efficacité aérodynamique élevée. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un volet particulièrement durable. C'est également un but de la présente invention d'offrir un système de ventilation d'habitacles de véhicules, notamment automobiles, facile à implanter, efficace et fiable. Ces buts sont atteints par un volet selon l'invention comportant un bord d'attaque qui, dans la condition ouverte, est sensiblement tangent ou tangent au flux d'air à diriger. Avantageusement, en condition ouverte, le bord du volet selon l'invention opposé audit bord d'attaque est également tangent ou sensiblement tangent au flux d'air s'écoulant dans la direction désirée. La présente invention a principalement pour objet un volet pour système de ventilation, notamment de l'habitacle d'un véhicule automobile comportant un déflecteur d'air comprenant un bord d'attaque, caractérisé en ce que, en condition ouverte du volet, le bord d'attaque du déflecteur est tangent ou sensiblement tangent au flux d'air à diriger. La présente invention a également pour objet un volet, caractérisé en ce que le déflecteur a une forme dont au moins une zone correspond à une portion d'une surface de révolution ou sensiblement de révolution. La présente invention a aussi pour objet un volet, caractérisé en ce que le déflecteur forme une paroi cylindrique. La présente invention a également pour objet un volet, caractérisé en ce qu'il comporte deux flancs parallèles, en forme de secteurs de disques reliant le déflecteur à un axe de rotation du volet o confondus avec l'axe d'un cylindre correspondant à la paroi cylindrique du déflecteur. La présente invention a aussi pour objet un volet, caractérisé en ce que le déflecteur comporte au moins une surface choisie dans un ensemble comportant les calottes sphériques, les parties de cylindres, les parties d'élipsoTdes. La présente invention a également pour objet un volet, caractérisé en ce que le déflecteur s'étend angulairement sur 90 ou sensiblement 90 . La présente invention a aussi pour objet un volet, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'accouplement des moyens de commandes mécaniques de la rotation du volet. La présente invention a également pour objet un système de ventilation pour véhicule automobile comportant une canalisation principale ou un boîtier d'alimentation en air, une pluralité de canalisations secondaires, chacune munie d'une bouche débouchant sur la canalisation principale ou sur le boîtier d'alimentation en air, caractérisé en ce qu'au moins deux bouches sont chacune équipée d'un volet, lesdits volets étant liés en rotation par une bielle. La présente invention a aussi pour objet un système, caractérisé en ce que les volets sont chacun muni d'un levier d'accouplement disposés de manière à ce que la bielle soit perpendiculaire aux deux leviers lors de la mi-ouverture des volets. La présente invention a également pour objet un système, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison d'un dispositif de commandes mécaniques ancrés dans une zone disposée symétriquement par rapport au centre de la bielle et s'étendant sur 1/3 de sa longueur. La présente invention a aussi pour objet un système, caractérisé en ce qu'il comporte un cable de commande d'ouverture et de fermeture des volets. La présente invention a également pour objet un système, caractérisé en ce qu'il comporte une came de commande d'ouverture et de fermeture des volets. La présente invention a aussi pour objet un système, io caractérisé en ce que la came comporte des moyens de guidage en S d'un élément de la bielle de manière à ce que les extrémités du S assurent le verrouillage des volets dans deux conditions stables. La présente invention a également pour objet un système, caractérisé en ce que les moyens de guidage en S comportent une gorge assurant le guidage d'un pion solidarisé avec la bielle. La présente invention a aussi pour objet un système, caractérisé en ce qu'une première condition stable verrouillée par une première extrémité des moyens de guidage en S correspond à la condition fermée des volets et en ce que une seconde condition stable verrouillée par une seconde extrémité des moyens de guidage en S correspond à la condition ouverte des volets. La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant le fonctionnement d'un premier exemple d'un volet de type connu; * la figure 2 est une vue en coupe schématique illustrant le fonctionnement d'un deuxième exemple d'un volet de type connu; - la figure 3 est une vue en perspective de l'exemple préféré de réalisation d'un volet selon la présente invention; la figure 4a est une vue en plan d'une prise d'air d'un circuit de ventilation munie d'un volet de la figure 3 en condition ouverte; - la figure 4b est une vue analogue, la prise d'air étant en condition fermée - la figure 4c est une vue analogue en condition entrouverte permettant le réglage continu du débit d'air; - la figure 5a est une vue en plan de deux prises d'air disposées symétriquement sur une canalisation ou un boîtier d'air, chacune équipée d'un volet selon la présente invention, en condition ouverte; - la figure 5b est une vue analogue en condition fermée - la figure 6a est un schéma explicatif, en plan, d'un procédé de commande d'ouverture simultanée de deux volets, les volets io étant illustrés en condition ouverte; * la figure 6b est une vue analogue, les volets étant illustrés en condition fermée; * la figure 6c est une vue analogue, les volets étant illustrés en condition entrouverte; - la figure 7a est un schéma en plan illustrant la commande par câble du dispositif de la figure 6, en condition ouverte la figure 7b est une vue analogue en condition fermée la figure 7c est une vue analogue en condition entrouverte; - la figure 8a est un schéma explicatif, en plan, d'un dispositif de commande à came d'ouverture du dispositif de la figure 6, en condition ouverte; -la figure 8b est une vue analogue en condition fermée la figure 8c est une vue analogue en condition entrouverte. Sur les figures i à 8, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, on peut voir une canalisation principale ou un boîtier d'alimentation en air 1 d'un circuit de ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile sur laquelle est raccordée une bouche ou prise d'air 3 de raccordement d'une canalisation secondaire 5 dont une extrémité opposée à la prise d'air 3 débouche par exemple sur une entrée d'air dans l'habitacle (non illustrée). Un ventilateur, une turbine ou analogue (non représentés) ou le déplacement du véhicule par rapport à l'air atmosphérique crée une surpression provoquant un écoulement d'air symbolisé par les flèches 7. Des moyens d'obturation complète ou partielle assurent la commande de la répartition de l'air dans l'habitacle. Dans l'exemple de la figure 1, les moyens d'obturation comportent un volet papillon 9 comprenant une plaque d'obturation susceptible d'être orientée, sur commande, par rotation autour d'un axe 11 formant axe de symétrie de la plaque. Ainsi, dans la condition ouverte illustrée sur la figure 1, I'air passe de la canalisation principale 1 à la canalisation secondaire 5 principalement par une moitié amont 3.1 de la prise d'air, une moitié avale 3.2 étant masquée par le volet papillon 9 ne participant pas de manière notable à l'alimentation de la canalisation 5. Le dispositif de la figure 1, de type connu, présente donc une faible efficacité aérodynamique. L'exemple connu de la figure 2 comporte un volet 13 de type drapeau plus favorable que le volet papillon de la figure i en terme d'écoulement 7 d'air, mais ce type de volet s'avère impossible à ouvrir vers l'intérieur de la canalisation 1 lorsque la différence de pression entre la canalisation 1 et la canalisation 5 dépasse un seuil et est difficile à fermer lorsque le débit d'air dévié par le volet 13 vers la canalisation 5 est important. Sur la figure 3, on peut voir l'exemple préféré d'un volet d'obturation 15 selon la présente invention comportant un déflecteur 17 supporté par deux flancs 19. Comme illustré sur les figures 4 à 8, en condition ouverte, un bord d'attaque 21 du volet d'obturation 15 selon la présente invention est tangent ou sensiblement tangent au flux d'air à diriger vers la bouche d'entrée 3. Avantageusement, un bord 23 opposé au bord d'attaque 21 et dirigé vers la bouche 3, est, en condition ouverte, tangent au flux d'air pénétrant dans la canalisation 5 par cette bouche 3. Il en résulte que le déflecteur 17 n'est pas constitué par une surface plane mais par une surface courbe ou par un ensemble de facettes dont les arêtes sont avantageusement parallèles. Dans l'exemple préféré illustré, le volet 15 comporte un déflecteur 17 formé par une paroi cylindrique ou sensiblement cylindrique s'étendant angulairement selon un angle ca avantageusement égal ou sensiblement égal à 90 . Chacun des deux flancs 19 parallèles est avantageusement formé par un quart de disque terminé du côté d'un axe de rotation 25 du volet 15 par des moyens de guidage en rotation, par exemple un disque 27 situé dans le même plan que le flanc 19 correspondant et comportant une ouverture centrale 29 de passage d'un axe. L'axe de rotation 25 du volet 15 est avantageusement confondu avec l'axe du cylindre correspondant à la paroi du déflecteur 17. Le rayon des disques 27 est faible par rapport à celui des flancs 19. Le volet 15 illustré sur la figure 3 est particulièrement bien adapté à une bouche 3 rectangulaire. Il est bien entendu que la mise en oeuvre d'autres formes de volet 15 et des bouches 3 ne sort pas du cadre de la présente invention. Notamment la section délimitée par un bord des flancs 19 et le bord d'attaque 21 correspond avantageusement à la section de la bouche d'entrée d'air à équiper (rectangulaire, ovale, elliptique, circulaire ou autres). Avantageusement, le volet obturateur 15 selon la présente invention comporte des moyens 31 d'accouplement d'un dispositif mécanique de commande. Dans l'exemple illustré, il s'agit d'un plot porté par un des flancs 19 susceptible d'être accouplé avec un câble, une tringle ou une bielle. En variante, comme illustré sur les figures 4a à 8c, le volet 15 peut comporter un levier solidarisé avec les moyens de guidage en rotation 27. Cela est particulièrement avantageux dans le cas o les moyens d'accouplement 31 doivent se trouver en dehors du secteur de flancs 19 (correspondant à l'angle a). Sur la figure 4a on peut voir un volet 15 selon la présente invention en condition ouverte, écopant le flux d'air 7 de la canalisation principale ou du boîtier 1 vers la canalisation secondaire 5. Au niveau du bord d'attaque 21, le flux d'air 7 est tangent à la paroi du déflecteur 17. De même, au niveau du bord 23 du déflecteur 17 opposé au bord 21 et se trouvant au niveau d'une extrémité, typiquement d'une arête de la bouche 3, le flux d'air 7 est tangent à la paroi du déflecteur 17. Le déflecteur 15 selon la présente invention permet d'utiliser toute la surface de la bouche d'entrée 3 sans pour autant nécessiter des forces importantes pour passer de la position ouverte à la position fermée et vice et versa. Sur la figure 4b, le volet 15 assure l'obturation de la bouche 3 de la canalisation 5. D'une part, le volet 15 étant logé à l'intérieur de la canalisation secondaire 5, il n'assure plus l'écopage en direction de cette canalisation. De plus, une certaine étanchéité est procurée par le fait que la paroi du déflecteur 17 s'étend entre les bords opposés de la canalisation 5. Sur la figure 4c, on peut voir le volet 15 selon la présente invention limitant, sans l'obturer complètement, la section de passage de l'air au niveau de la bouche 3 de la canalisation 5. Il est bien entendu que dans cette position du volet, le flux d'air n'est plus tangent aux bords d'attaques 21. La configuration du déflecteur 17 permet le maintien dans une position entrouverte stable illustrée sur la figure 4c o10 par simples forces de frottement du volet ou de son dispositif de commande. Sur les figures 5a à 5c, on peut voir la distribution de l'air symétrique à partir d'un boîtier ou d'une canalisation principale 1, notamment du type alimentation de sortie d'air au niveau des pieds du conducteur et du passager avant d'un véhicule automobile. La prise d'air des conduites débouchant au niveau des pieds portent la référence 33. Bien que la mise en oeuvre de volets 15 commandables individuellement ne sort pas du cadre de la présente invention, il peut s'avérer avantageux de coupler la commande de tels volets. L'exemple d'un tel couplage par une bielle rigide 35 avantageusement rectiligne, articulée au niveau de chaque volet 15 sur un levier solidarisé en rotation avec ce volet et formant les moyens 31 d'accouplement est illustré sur les figures 6a à 6c. Avantageusement, les deux leviers des deux volets obturateurs 15 sont disposés symétriquement par rapport à l'axe 25 de rotation des volets. Dans l'exemple illustré, le volet de gauche comporte un levier superposé angulairement avec les flancs 19 du volet alors que le volet illustré sur la droite de la figure 6 comporte un levier disposé en vis-à-vis des flancs 19 par rapport à l'axe 25. Avantageusement, I'orientation de la bielle 35 et des leviers des moyens 31 d'accouplement sont disposés de manière à ce que la bielle 35 soit perpendiculaire aux deux leviers lors de la mi- ouverture des volets 15. De cette manière, on assure une transmission optimale du mouvement au(x) volet(s) mené(s). De plus, dans la zone centrale (36) correspondant au tiers central de la bielle 35, I'enveloppe de trajectoire des points de la bielle ont une amplitude particulièrement réduite, ce qui facilite la commande à distance mécanique. Par exemple, des points portant la référence A, B et C, situés à proximité du milieu de la bielle 35 ont des trajectoires sensiblement rectilignes ou des arcs de cercle très proches de segments de droite réunissant leurs extrémités. Il est particulièrement avantageux d'assurer l'ancrage d'un dispositif de commande à distance mécanique sur un tel point. Cette commande à distance peut être avantageusement effectuée par jonc ou câble 37 tel qu'illustré sur la figure 7 avantageusement avec des moyens de liaison permettant la rotation dans le plan de mouvement de la bielle 35 telles que, par exemple, liaisons emboût-tonneau, oeilleton/pion ou sphère/rotule. La direction optimale donnée au départ d'une gaine 39 d'un câble de commande 37 correspond à la ligne moyenne de la courbe décrite par le point 41 de liaison à la bielle 35 effectivement choisie, car elle permet de diminuer au maximum les écarts du câble 37 de commande par rapport à la gaine 39 et ainsi de réduire au maximum le risque de flambage du câble 37. La possibilité de choisir le point de liaison 41 permet, d'une part de s'adapter à la configuration de l'habitacle et du tableau de bord du véhicule et, d'autre part, de choisir une implantation d'un attache-gaine 43 sur un boîtier ou une canalisation d'amenée d'air, dans les zones favorables à son démoulage, par exemple à proximité du plan de joint 45. En variante, comme illustré sur la figure 8, le déplacement de la bielle 35 peut être commandé par une came 47 tournant autour d'un axe de rotation 49 déporté par rapport à la bielle. Avantageusement, le point 41 de la bielle 35 est muni d'un pion guidé par une gorge 51. La gorge 51 a avantageusement une forme en S dont les extrémités assurent le verrouillage en condition ouverte (fig. 8a) et en condition fermée (fig. 8b). Il est bien entendu que la commande par une bielle 35 unique de plus de deux volets 15 ne sort pas du cadre de la présente invention. D'autre part, le dispositif de commande de volets de la figure 8 peut, sans sortir du cadre de la présente invention, assurer la commande de volet de tout type de volet notamment des volets illustrés sur les figures i et 2. La présente invention s'applique principalement à l'industrie automobile. REVENDICATIONS 1. Volet pour système de ventilation, notamment de l'habitacle d'un véhicule automobile comportant un déflecteur (17) d'air comprenant un bord d'attaque (21), caractérisé en ce que, en condition ouverte du volet (15), le bord d'attaque (21) du déflecteur (17) est tangent ou sensiblement tangent au flux d'air (7) à diriger. 2. Volet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur (17) a une forme dont au moins une zone correspond à une portion d'une surface de révolution ou sensiblement de révolution. 3. Volet selon la revendication 1ou 2, caractérisé en ce que le déflecteur (17) forme une paroi cylindrique. 4. Volet selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux flancs (19) parallèles, en forme de secteurs de disques reliant le déflecteur (17) à un axe de rotation (25) du volet (15) i5 confondus avec l'axe d'un cylindre correspondant à la paroi cylindrique du déflecteur (17). 5. Volet selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le déflecteur (17) comporte au moins une surface choisie dans un ensemble comportant les calottes sphériques, les parties de cylindres, les parties d'élipsoTdes. 6. Volet selon la revendication 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le déflecteur (17) s'étend angulairement sur 90 ou sensiblement . 7. Volet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (31) d'accouplement des moyens de commandes (35, 37, 41, 47) mécaniques de la rotation du volet (15). 8. Système de ventilation pour véhicule automobile comportant une canalisation principale (1) ou un boîtier d'alimentation en air, une pluralité de canalisations secondaires (5), chacune munie d'une bouche (3) débouchant sur la canalisation principale (1) ou sur le boîtier d'alimentation en air, caractérisé en ce qu'au moins deux bouches (3) sont chacune équipée d'un volet (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, lesdits volets (15) étant liés en rotation par une bielle (35). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les volets (15) sont chacun muni d'un levier d'accouplement (31) disposés de manière à ce que la bielle (35) soit perpendiculaire aux deux leviers lors de la mi-ouverture des volets (15). 10. Système selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison (41) d'un dispositif de commandes mécaniques (37, 47) ancrés dans une zone (36) disposée symétriquement par rapport au centre de la bielle (35) et s'étendant sur 1/3 de sa longueur. 11. Système selon la revendication 8, 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte un câble (37) de commande d'ouverture et de fermeture des volets (15). 12. Système selon la revendication 8, 9, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte une came (47) de commande d'ouverture et de fermeture des volets (15). 13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que la came (47) comporte des moyens de guidage (51) en S d'un élément de la bielle (35) de manière à ce que les extrémités du S assurent le verrouillage des volets dans deux conditions stables. 14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de guidage en S comportent une gorge (51) assurant le guidage d'un pion solidarisé avec la bielle (35). 15. Système selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'une première condition stable verrouillée par une première extrémité des moyens (51) de guidage en S correspond à la condition fermée des volets (15) et en ce que une seconde condition stable verrouillée par une seconde extrémité des moyens (51) de guidage en S correspond à la condition ouverte des volets (15).