Brevet FR2912960A1 — publié le 20080829

Aérateur d'un système de ventilation d'un véhicule automobile et planche de bord de véhicule ainsi équipée. L'invention concerne l'industrie automobile, et plus précisément les dispositifs d'injection d'air dans l'habitacle, constituant la partie terminale des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation des véhicules. Dans les configurations les plus usuelles des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation qui équipent les véhicules automobiles, les flux d'air injectés dans l'habitacle sont de deux sortes. Les flux destinés à pouvoir être orientés directement sur les occupants du véhicule pénètrent dans l'habitacle par des aérateurs fixes ou orientables. Les flux destinés à une diffusion indirecte dans l'habitacle y pénètrent à travers des grilles de diffusion douce totalement distinctes des aérateurs. Pour assurer les deux fonctions de diffusion directe et indirecte, on utilise donc deux classes différentes de moyens de diffusion. Afin de simplifier la conception de l'installation de diffusion d'air et de réduire la proportion de la surface de la planche de bord consacrée à cette fonction, il est souhaitable de pouvoir réaliser ces fonctions au moyen des mêmes classes d'éléments. Une telle solution a déjà été proposée dans le document US-A-200410063397, sous la forme d'un aérateur constitué d'un cylindre creux présentant une première grille directionnelle sur une moitié de sa surface et une grille de diffusion sur l'autre moitié de sa surface. Une commande manuelle est à la disposition de l'utilisateur, qui peut choisir entre une diffusion directe et une diffusion indirecte de l'air sans position intermédiaire. Dans cette réalisation, le flux d'air subit un tournant à angle droit entre le flux amont et le flux aval, ce qui est défavorable en termes d'aéraulique et d'acoustique. De plus, le montage du dispositif dans la planche de bord est complexe du fait de la présence d'un axe de rotation devant s'étendre de gauche à droite ou de haut en bas par rapport aux occupants du véhicule. Le document WO-A-2006/048538 décrit un aérateur comportant deux conduits coaxiaux connectés chacun au conduit d'air principal. L'un porte à son extrémité aval les moyens de diffusion directe, et l'autre porte à son extrémité aval les moyens de diffusion indirecte. Une bague commandable par l'utilisateur permet à celui- ci de choisir l'un ou l'autre des deux types de diffusion de l'air par l'aérateur concerné, ainsi que, de préférence, différents compromis entre ces deux types de diffusion. Ce système n'est cependant pas totalement satisfaisant, en ce qu'il nécessite un mouvement de rotation de la bague pour placer l'aérateur dans la position de fonctionnement désirée. L'utilisateur peut trouver ce mouvement peu commode à effectuer pendant le roulage du véhicule, et il faut équiper la bague de moyens de préhension pouvant être inesthétiques. Egalement, le confort d'utilisation dépend fortement de la qualité du glissement des différentes pièces les unes sur les autres, qui est susceptible de se détériorer à la longue. Le but de l'invention est de proposer un système d'aérateur réglable en au moins deux positions correspondant l'une à une éjection d'air direct et l'autre à une éjection d'air indirect, exempt d'au moins certains des inconvénients précités. A cet effet l'invention a pour objet un aérateur de système de ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, constituant la partie terminale d'un conduit d'air principal convoyant un flux d'air amont, ledit aérateur étant pourvu de moyens de diffusion pour convertir le flux d'air amont en un flux d'air aval de diffusion, de moyens directionnels pour convertir le flux d'air amont en un flux d'air aval directionnel, et de moyens de commande pour passer d'un mode de flux d'air aval à l'autre par la connexion des uns ou des autres des moyens de diffusion et des moyens directionnels audit conduit d'air principal, d'un conduit central au moins partiellement coaxial à un conduit annulaire, les deux conduits ayant leurs extrémités amont connectées au conduit d'air principal et chacun ayant à son extrémité aval l'un desdits moyens de diffusion et desdits moyens directionnels, et d'une bague pouvant être placée dans une première position où elle a pour fonction de fermer une connexion entre le conduit central et le conduit annulaire et une deuxième position où la bague a pour fonction d'ouvrir ladite connexion, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen élastique qui contraint la bague vers l'une des ces positions et un moyen de blocage réversible pour maintenir la bague sous contrainte dans l'autre de ces positions. Ledit moyen de blocage peut être un système à encliquetage libérable par enfoncement de la bague. Ledit moyen de blocage réversible peut être conçu également pour maintenir la bague dans au moins une position intermédiaire entre l'une et l'autre desdites positions. Ledit moyen de blocage peut alors comporter un ensemble cliquet ù levier tournant autour d'un axe, ledit ensemble étant fixé sur une paroi externe de l'aérateur, et un ressort de rappel tendant à plaquer ledit cliquet entre une barre crantée disposée sur la bague selon sa direction longitudinale, ledit levier étant accessible à l'utilisateur. Ledit moyen de blocage peut comporter une barre coudée fixée sur la paroi externe de l'aérateur et tournant autour d'un axe, une première branche de ladite barre coudée étant accessible à l'utilisateur et une deuxième branche de ladite barre coudée pouvant venir coiffer une barre disposée sur la bague selon sa direction longitudinale sous l'effet d'un ressort de rappel lorsque la bague est dans une position où ledit moyen élastique est contraint. L'aérateur peut comporter au moins un dispositif ralentisseur agissant sur la bague lors des mouvements imprimés par ledit moyen élastique. Ledit ralentisseur peut être un tampon frottant contre la bague. L'invention a également pour objet une planche de bord de véhicule automobile, équipée d'un système de ventilation de l'habitacle, comportant un ou plusieurs aérateurs, caractérisée en ce qu'au moins un desdits aérateurs est du type précédent. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à équiper la bague obturateur d'un aérateur, comparable à celui de WO-A-20061048538, de moyens élastiques blocables et déblocables, commandables par l'utilisateur, permettant de placer et de maintenir l'aérateur dans une position telle que : - soit la totalité du flux d'air traverse le conduit central pour constituer un flux d'air directionnel expulsé dans l'habitacle ; - soit la totalité du flux d'air traverse le conduit annulaire pour constituer un flux d'air diffus expulsé dans l'habitacle ; - et, pour certaines variantes, le flux d'air se répartit entre les conduits central et annulaire dans une proportion réglable par l'utilisateur, pour obtenir un flux d'air partiellement directionnel et partiellement diffus expulsé dans l'habitacle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes : - les figures 1 et 2 qui représentent un exemple d'aérateur selon l'invention vu en coupe longitudinale, respectivement en position d'éjection d'un flux d'air directionnel et d'un flux d'air de diffusion ; - la figure 3 qui représenter en coupe longitudinale partielle un tel aérateur équipé d'un premier type de dispositif de blocage de sa bague ; - les figures 4 e 5 qui représentent en coupe longitudinale partielle un tel aérateur équipé d'un autre type de dispositif de blocage de sa bague, respectivement en position d'éjection d'un flux d'air de diffusion et d'un flux d'air directionnel. Les figures 1 et 2 représentent l'architecture générale d'un exemple d'aérateur selon l'invention, auquel l'invention peut s'appliquer. Cet exemple d'aérateur est destiné à être encastré dans un orifice ménagé dans la planche de bord 1 du véhicule et à être connecté, par son extrémité amont, dans une zone de connexion 2 à un conduit d'air principal (non représenté), lui-même relié à l'installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule. Le conduit d'air principal amène à l'aérateur un flux d'air amont symbolisé par la flèche 3. En aval de la zone de connexion 2, l'aérateur comporte deux conduits coaxiaux de sections circulaires. Le conduit central 4 est dédié au passage d'un flux d'air aval directionnel, symbolisé par les flèches 5, dans l'habitacle 6 du véhicule. Le conduit annulaire 7 est dédié au passage d'un flux d'air aval de diffusion symbolisé par les flèches 8. Le conduit annulaire 7 est défini d'une part par la paroi externe 9 de l'aérateur fixée dans la planche de bord 1, et d'autre part par une bague cylindrique 10 pouvant coulisser selon son axe longitudinal, en étant guidée par une pièce 11 solidaire de la paroi externe 9. De cette façon, une translation appliquée à la bague 10 permet de la faire avancer en direction de l'habitacle 6 ou de la faire reculer en direction de la planche de bord 1. La partie frontale de la bague 10 comporte sur toute sa périphérie une lèvre 12 qui, lorsque la bague 10 est en position de recul maximal (cas de la figure 1), vient au contact de la face externe de la planche de bord 1. Dans cette position, la lèvre 12 obture donc totalement le conduit annulaire 7. Inversement, lorsque la bague 10 est en position avancée (cas de la figure 2), la lèvre 12 est située à l'écart de la planche de bord 1 et ménage donc une ouverture annulaire 13. Comme, également, l'extrémité arrière 14 de la bague 10 est éloignée de la paroi externe 9, le flux d'air amont 3 a la possibilité de pénétrer dans le conduit annulaire 7 et d'en sortir par l'ouverture 13. La translation de la bague 10 commande également le déplacement d'une série de volets 15 (volet central) 16, 17 (volets frontaux). Le volet central 15 est disposé à l'intérieur du conduit central 4 et peut tourner autour d'un axe 18 qui, dans l'exemple représenté, croise l'axe longitudinal de l'aérateur et lui est perpendiculaire. Lorsque la bague 10 est dans sa position commandant la seule restitution d'un flux d'air directionnel 5 (figure 1), le volet central 15 est dans une position sensiblement alignée sur l'axe longitudinal de l'aérateur et ne gène donc pas la sortie du flux d'air directionnel 5. Inversement, lorsque la bague 10 est dans sa position commandant la seule restitution d'un flux d'air de diffusion 8 (figure 2), le volet central 15 est dans une position pratiquement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'aérateur et vient en butée contre un renflement annulaire 19 ménagé sur la paroi interne de la bague 10. De cette façon, il obture le conduit central 4, et tout le flux d'air amont 3 peut passer dans le conduit annulaire 7 et en sortir par l'ouverture annulaire 13. Les volets frontaux 16, 17 situés à l'extrémité aval du conduit central 4 sont supportés par une bague 20. Ils peuvent, de même, tourner autour d'axes sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal de l'aérateur. Lorsqu'ils sont en position ouverte maximale (figure 1) ils ne gênent pas la sortie du flux d'air directionnel 5 et contribuent à son orientation, notamment si la bague 20 qui les supporte peut elle-même tourner autour de son axe longitudinal. Lorsqu'ils sont en position fermée (fig.2) ils contribuent à l'obturation du conduit central 4, par exemple en venant chacun en butée d'une part contre la périphérie du conduit central 4 et/ou d'autre part contre un côté de l'autre volet frontal 16, 17 (cas représenté sur la figure 2). II doit être entendu qu'il n'est pas indispensable de prévoir à la fois un volet central 15 et des volets frontaux 16, 17, l'essentiel étant qu'il existe au moins un volet (ou un quelconque dispositif fonctionnellement équivalent) qui puisse assurer à la demande de l'utilisateur l'obturation sensiblement totale du conduit central 4 par translation de la bague 10. Un volet unique similaire au volet 15 mais situé dans la partie frontale de l'aérateur pourrait, par exemple, être utilisé, en particulier si l'orientation précise du flux d'air aval directionnel 5 était assuré par d'autres moyens indépendants. Selon l'invention sont également prévus sur l'aérateur des moyens élastiques tendant à forcer la bague 10 dans l'une de ses deux positions extrêmes. Dans la variante représentée sur les figures 1 et 2, ces moyens élastiques sont constitués par un ressort 21 prenant appui sur la paroi externe 9, à savoir dans le fond du conduit annulaire 7, et sur l'extrémité arrière de la bague 10. II tend à repousser la bague 10 vers sa position de la figure 2 où elle assure l'expulsion d'un pur flux d'air de diffusion 8. La course de la bague 10 est arrêtée dans la position représentée grâce à une portion annulaire 22 qui vient buter contre la face arrière de la pièce 11 solidaire de la paroi externe 9 et servant de guide à la bague 10. D'autres moyens fonctionnellement équivalents pourraient être utilisés à cet effet. Aux éléments représentés sur les figures 1 et 2, il faut donc ajouter des moyens permettant de maintenir la bague 10 dans sa position rétractée de la figure 1, où le ressort 21 est compressé, pour que la bague 10 y assure l'expulsion d'un pur flux d'air directionnel 5. Lesdits moyens peuvent, éventuellement, être conçus pour permettre également le maintien de la bague 10 dans une ou plusieurs positions intermédiaires entre ses deux positions extrêmes précitées, de façon à permettre à l'utilisateur de répartir le flux d'air amont 3 entre un flux d'air aval directionnel 5 et un flux d'air aval de diffusion 8. Dans une première variante de l'invention (non représentée), ces moyens de maintien sont un classique système à encliquetage libérable élastiquement par enfoncement, de type dit push-pull ou pousser-tirer , tel que celui utilisé couramment sur des interrupteurs, par exemple. Lorsque l'aérateur se trouve dans la position de la figure 2, l'utilisateur appuie sur la face avant de la bague 10 pour la repousser jusque dans sa position de la figure 1. Lorsque cette position est atteinte, le système à encliquetage s'enclenche et bloque la bague 10. Pour la débloquer, l'utilisateur doit appuyer sur la bague 10, ce qui libère l'encliquetage et permet au ressort 21 de repousser la bague 10 jusqu'à sa position de la figure 2. Un tel système oblige cependant à prévoir que la bague 10, au début de son déblocage, puisse poursuivre sa course au-delà de sa position enfoncée nominale de la figure 1, dans laquelle un contact entre la lèvre 12 et la planche de bord 1 est assuré. II faut donc que l'une au moins de ces deux dernières pièces présente une certaine déformabilité pour autoriser le déblocage de la bague 10. On peut donc souhaiter utiliser un système ne nécessitant pas cette déformabilité. De plus, si l'utilisateur appuie sur les volets 16, 17 au lieu d'appuyer sur la périphérie de la bague 10, il y a interférence entre les deux systèmes d'ouverture. On peut donc préférer pouvoir commander les positions relatives de la bague 10 et de la paroi externe 9 de l'aérateur au moyen d'un bouton ou d'un levier, placé à distance de l'aérateur. La figure 3 montre schématiquement un tel dispositif, monté sur un aérateur dont on a représenté la bague 10 et la paroi externe 9 qui l'entoure, cette dernière étant seule coupée dans son plan de symétrie longitudinal. La bague 10 porte sur sa paroi externe une barre crantée 23 disposée selon sa direction longitudinale. La paroi externe 9 de l'aérateur porte un cliquet 24 pouvant tourner autour d'un axe 25 et solidaire d'un levier 26 accessible à l'utilisateur lorsque l'aérateur est installé dans la planche de bord 1. Un ressort de rappel non représenté tend à plaquer l'ensemble cliquet 24-levier 26 contre une butée non représentée, dans une position où le cliquet 24 coopère avec la barre crantée 23. Lorsque l'aérateur est en position flux d'air de diffusion pur (fig.2 et fig.3) et que l'utilisateur veut passer en position flux d'air directionnel pur (fig.1) ou dans une position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes, il appuie sur la bague 10 de manière à faire progresser également la barre crantée 23 qui exerce une pression sur le cliquet 24 et son ressort. Le cliquet 24 passe progressivement de cran en cran, et lorsque l'utilisateur a fait atteindre à la bague 10 la position désirée, il arrête sa pression et le cliquet 24, poussé par son ressort contre sa butée, bloque la barre crantée 23, donc la bague 10, dans cette même position. Lorsque l'utilisateur veut libérer la bague 10 pour que le ressort 21 la repousse dans la position flux d'air de diffusion pur , il actionne le levier 26 de façon à dégager le cliquet 24 de la barre crantée 23. Pour cela, il n'y a pas besoin de procurer à la bague 10 un enfoncement supplémentaire, contrairement à la configuration à l'encliquetage élastique push-pull précédemment décrite. De préférence, on peut prévoir au moins un tampon 27 fixé sur la paroi externe de l'aérateur 9, qui exerce un frottement contre la barre crantée 23. Il permet de ralentir la course de la bague 10 lorsque le ressort 21 la repousse et rend ainsi son retour moins rapide. L'utilisateur peut ainsi plus facilement interrompre la progression de la bague 10 en relâchant le levier 26, de manière à restaurer la mise en prise du cliquet 24 et de la barre crantée 23 dans une position intermédiaire entre les deux positions extrêmes de l'aérateur. L'aérateur peut être équipé d'un seul tel dispositif, ou de deux tels dispositifs placés symétriquement par rapport à son axe longitudinal. Une autre variante de l'invention est représentée sur les figures 4 et 5, de la même façon que celle de la figure 3. Comme dans la variante de la figure 3, on retrouve une barre 23 s'étendant longitudinalement sur la paroi externe de la bague 10. Cette barre 23 peut être crantée (comme représenté) ou non. Elle peut coopérer avec un tampon 27 frottant contre elle et ralentissant les mouvements de la bague 10 imprimés par le ressort 21. Dans ce cas, le crantage de la barre 23 ne sert qu'à augmenter le coefficient de frottement de la barre 23 contre le tampon 27, par rapport à une configuration où la barre 23 serait lisse. Tout autre type adéquat de rugosité pourrait être utilisé à cet effet. Dans cette variante, l'ensemble cliquet 24-levier 26 de la variante précédente est remplacé par une barre coudée tournant autour d'un axe 25, dont une première branche 28 est accessible à l'utilisateur et dont une deuxième branche 29 a la possibilité de venir coiffer la barre 23 sous l'effet d'un ressort de rappel non représenté, lorsque la bague 10 est placée en position enfoncée par l'utilisateur (fig.5). On réalise ainsi le blocage de la bague 10. Lorsque l'utilisateur veut replacer l'aérateur dans la position de la figure 4, il imprime une rotation, en sens inverse de la force de rappel du ressort, à la deuxième branche 29 de la barre coudée, ce qui libère la barre crantée 23 et permet à la bague 10 de revenir à sa position de la figure 4. Le tampon 27, s'il est présent, ralentit ce retour. Dans cette configuration, la bague 10 ne peut donc être placée qu'en deux positions, correspondant à un flux d'air purement directionnel (figure 5) ou purement de diffusion (figure 4). Là encore, aucun enfoncement supplémentaire de la bague 10 n'est nécessaire. Bien entendu, des modifications peuvent être apportées aux réalisations décrites, quant à la manière dont les fonctions des différents éléments sont réalisées. Par exemple, le système de ralentisseur à tampon peut être remplacé par un galet dont le roulement sur la barre crantée (ou non crantée) est freiné par de la graisse ou de l'huile dans laquelle trempe l'axe du galet, ledit axe étant muni d'ailettes. Au moins un ralentisseur agissant sur la bague 10 lors des mouvements qui lui sont imprimés par le ressort 21 peut aussi être adapté au dispositif de type push-pull décrit en première variante, et, de manière générale, peut être intégré à tout dispositif de conception différente qui serait conforme à l'invention. Il va également de soi que le ressort 21 (ou tout autre moyen élastique fonctionnellement équivalent) pourrait tendre à contraindre la bague 10 non dans sa position où elle assure un flux d'air purement de diffusion (comme représenté sur les figures), mais tendre à contraindre la bague 10 dans sa position où elle assure un flux d'air purement directionnel. L'invention permet un passage aisé et instantané d'une position de l'aérateur à une autre, et le fait que ce passage soit assisté par des moyens élastiques et réalisé par une pression exercée par l'utilisateur, ou par l'actionnement d'un bouton ou d'une manette, rend le confort d'utilisation moins dépendant de la qualité du glissement entre les pièces que dans la réalisation de l'art antérieur décrite en introduction.30 REVENDICATIONS 1.- Aérateur de système de ventilation de l'habitacle (6) d'un véhicule automobile, constituant la partie terminale d'un conduit d'air principal (2) convoyant un flux d'air amont (3), ledit aérateur étant pourvu de moyens de diffusion pour convertir le flux d'air amont (3) en un flux d'air aval de diffusion (8), de moyens directionnels pour convertir le flux d'air amont (3) en un flux d'air aval directionnel (5), et de moyens de commande pour passer d'un mode de flux d'air aval à l'autre par la connexion des uns ou des autres des moyens de diffusion et des moyens directionnels audit conduit d'air principal (2), d'un conduit central (4) au moins partiellement coaxial à un conduit annulaire (7), les deux conduits (4, 7) ayant leurs extrémités amont connectées au conduit d'air principal (2) et chacun ayant à son extrémité aval l'un desdits moyens de diffusion et desdits moyens directionnels, et d'une bague (10) pouvant être placée dans une première position où elle a pour fonction de fermer une connexion entre le conduit central (4) et le conduit annulaire (7) et une deuxième position où la bague (10) a pour fonction d'ouvrir ladite connexion, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen élastique qui contraint la bague (10) vers l'une des ces positions et un moyen de blocage réversible pour maintenir la bague (10) sous contrainte dans l'autre de ces positions. 2.- Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage est un système à encliquetage libérable par enfoncement de la bague (10). 3.- Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage réversible peut également maintenir la bague (10) dans au moins une position intermédiaire entre l'une et l'autre desdites positions. 4.- Aérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage comporte un ensemble cliquet (24) ù levier (26) tournant autour d'un axe (25), ledit ensemble étant fixé sur une paroi externe (9) de l'aérateur, et un ressort de rappel tendant à plaquer ledit cliquet (24) entre une barre crantée (23) disposée sur la bague (10) selon sa direction longitudinale, ledit levier (26) étant accessible à l'utilisateur. 5.- Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage comporte une barre coudée fixée sur la paroi externe (9) de l'aérateur et tournant autour d'un axe (25), une première branche (28) de ladite barre coudée étant accessible à l'utilisateur et une deuxième branche (29) de ladite barre coudée pouvant venir coiffer une barre (23) disposée sur la bague (10) selon sa direction longitudinale sous l'effet d'un ressort de rappel lorsque la bague (10) est dans une position où ledit moyen élastique est contraint. 6.- Aérateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif ralentisseur agissant sur la bague (10) lors des mouvements imprimés par ledit moyen élastique. 7.- Aérateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ralentisseur est 5 un tampon (27) frottant contre la bague (10). 8.- Planche de bord de véhicule automobile, équipée d'un système de ventilation de l'habitacle, comportant un ou plusieurs aérateurs, caractérisée en ce qu'au moins un desdits aérateurs est du type selon l'une des revendications 1 à 7.