Brevet FR3010501A1 — publié le 20150313

Architecture de distributeur d'air à volet rotatif L'invention concerne un distributeur d'air comportant un corps en forme de tambour dans lequel est monté un volet rotatif mobile entre plusieurs positions, destiné à recevoir de l'air issu d'un système de conditionnement d'air de véhicule automobile, pour distribuer cet air sélectivement vers différentes parties de l'habitacle du véhicule. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Lorsque le volet d'un tel distributeur occupe une certaine position, il obture certaines des sorties d'air du tambour et en laisse une ou plusieurs complètement ou partiellement ouvertes, pour distribuer l'air conformément à un choix de l'utilisateur, par exemple vers le haut ou le bas de l'habitacle ou encore le long du pare-brise afin de le dégivrer. D'une manière générale, l'étanchéité des distributeurs de ce type n'est pas satisfaisante, de sorte que de l'air est diffusé à travers des sorties d'air qui sont pourtant fermées par le volet rotatif. Une possibilité pour améliorer cette étanchéité peut consister à équiper le volet de joints surmoulés ou bien collés, ce qui est satisfaisant en matière d'étanchéité, mais complexe et coûteux à mettre en oeuvre. Cette solution génère en outre des efforts importans au niveau du déplacement du volet. En pratique, les spécifications pour ce type d'équipement requièrent une étanchéité optimale de la sortie de dégivrage, afin d'assurer que lorsque le volet occupe une position de fermeture de cette sortie de dégivrage, il n'existe pas de risque que de l'air soit malgré tout distribué par cette sortie, car ceci peut embuer le pare brise dans certaines conditions de température. OBJET DE L'INVENTION L'objet de l'invention est de proposer une architecture de distributeur offrant une étanchéité élevée tout en ayant un coût de fabrication réduit et minimisant les efforts de friction. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un distributeur d'air comprenant un boîtier ayant un corps en forme de tambour incluant un flanc circulaire fermé par deux flancs sensiblement plats, ce corps ayant une entrée destinée à recevoir de l'air issu d'un dispositif de conditionnement d'air de véhicule automobile et plusieurs sorties situées au niveau de son flanc circulaire pour refouler cet air, ce corps renfermant un volet rotatif mobile autour d'un axe de rotation coïncidant sensiblement avec l'axe de révolution du tambour, entre plusieurs positions pour refouler l'air sélectivement vers une ou plusieurs ou aucune des sorties selon la position occupée, ce volet rotatif comportant une paroi périphérique pourvue d'ouvertures de passage d'air, cette paroi longeant le flanc circulaire du corps pour obturer une sortie dans une position du volet, caractérisé en ce que : - le corps comporte une première gorge circulaire interne située au niveau d'une zone de jonction de son flanc circulaire avec l'un de ses flancs sensiblement plats et une seconde gorge circulaire interne située au niveau d'une autre zone de jonction de son flanc circulaire avec son autre flanc plat, et en ce que la paroi périphérique du volet comporte un premier et un second rebord circulaires qui dépassent pour s'engager chacun dans la gorge circulaire interne correspondante du corps afin de former avec cette gorge une chicane s'opposant au passage d'air ; - la paroi périphérique du volet rotatif porte au moins deux joints espacés l'un de l'autre le long de la circonférence de cette paroi périphérique et s'étendant chacun parallèlement à l'axe de rotation maintenus chacun en position par emboîtement dans une empreinte correspondante formée en face externe de cette paroi périphérique. L'étanchéité entre la paroi périphérique du volet et le flanc circulaire est ainsi assurée conjointement par les chicanes au niveau des bords circulaires de cette paroi, qui n'induisent pas de frottements, et par les joints qui permettent de délimiter 25 un contour fermé étanche conjointement avec ces chicanes. L'invention concerne également un distributeur ainsi défini, dans lequel chaque gorge interne circulaire du corps s'étend radialement par rapport à l'axe de rotation du volet. L'invention concerne également un distributeur ainsi défini, dans lequel la 30 paroi périphérique du volet comporte au niveau de chaque empreinte deux encoches situées chacune à une extrémité de l'empreinte, chaque encoche débouchant dans une ouverture de la paroi périphérique, pour recevoir un joint en forme de courroie fermée qui ceinture la paroi périphérique entre les encoches, en étant engagé dans ces encoches tout en ayant une portion emboîtée dans l'empreinte. L'invention concerne également un distributeur ainsi défini, dans lequel le flanc circulaire présente lorsque vu en section dans un plan contenant l'axe principal une forme incurvée pour épouser la forme du joint. L'invention concerne également un distributeur ainsi défini, dans lequel chaque empreinte recevant un joint comporte deux nervures ou butées espacées l'une de l'autre et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation du volet entre les deux encoches. L'invention concerne également un distributeur ainsi défini, dans lequel la paroi périphérique du volet est espacée du flanc circulaire lorsque le volet est en 10 place dans le corps du distributeur. L'invention concerne également un distributeur ainsi défini, dans lequel la paroi périphérique du volet est pourvue d'un bourrelet destiné à s'opposer au passage d'air d'une sortie vers l'autre dans certaines positions du volet. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 15 La figure 1 est une vue en coupe transversale du distributeur en configuration de distribution d'air vers la partie haute de l'habitacle ; La figure 2 est une vue en coupe longitudinale montrant le distributeur au niveau d'un joint d'étanchéité et au niveau d'une portion courante ; La figure 3 est une vue partielle en perspective montrant une région du volet 20 destinée à recevoir un joint d'étanchéité ; La figure 4 est une vue partielle en perspective montrant une région du volet équipée d'un joint d'étanchéité ; La figure 5 est une vue en coupe transversale du distributeur en configuration intermédiaire de distribution d'air vers des parties haute et basse de 25 l'habitacle ; La figure 6 est une vue en coupe transversale du distributeur en configuration de distribution d'air vers la partie basse de l'habitacle ; La figure 7 est une vue en coupe transversale du distributeur en configuration intermédiaire de dégivrage du pare-brise et de distribution d'air vers la 30 partie basse de l'habitacle ; La figure 8 est une vue en coupe transversale du distributeur en configuration de dégivrage du pare-brise. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'idée à la base de l'invention est de prévoir un labyrinthe pour assurer l'étanchéité entre les flancs sensiblement plats du boîtier et le volet rotatif et ou des joints accrochés mécaniquement au volet pour assurer l'étanchéité entre le flanc circulaire et le volet rotatif. En outre, les zones de proximité du volet ont une forme ajustée avec une empreinte recevant le joint pour ne générer de friction additionnelle que dans les positions utiles du volet. Le joint a une forme assurant une surface de contact entre les boîtier et le volet qui reste limitée. Le distributeur selon l'invention qui est repéré par 1 dans les figures comporte un corps de boîtier 2 ayant une forme générale de tambour comportant un flanc circulaire 3, et deux flancs sensiblement plats en forme de disques repérés par 4 et 6 dans la figure 2 qui ferment chaque ouverture du flanc circulaire 2. Ce corps de boîtier 2 comporte une entrée d'air EA sous forme d'un canal s'étendant radialement et débouchant dans une ouverture du flanc circulaire, une sortie d'air de dégivrage DG sous forme d'un autre canal radial raccordé à une ouverture correspondant du flanc circulaire. De manière analogue, le corps 2 comporte aussi une sortie de distribution vers la partie haute de l'habitacle VH et une sortie de distribution vers la partie basse VB de l'habitacle, qui se présentent elles aussi sous forme de canaux radiaux raccordés à des ouvertures correspondantes du flanc circulaire. Comme visible dans la figure 1, l'entrée d'air a une section correspondant à la plus grande dimension du corps de boîtier 2, de sorte que son ouverture s'étend sur environ la moitié du flanc circulaire 3. Les trois sorties d'air DG, VH et VB ont des dimensions beaucoup plus réduites, de sorte que les ouvertures correspondantes dans le flanc circulaire s'étendent chacune dans un secteur angulaire valant environ un huitième de tour. Ce corps de boîtier 2 renferme un volet rotatif, repéré par 7, monté pivotant autour d'un axe AX coïncidant sensiblement avec l'axe de révolution du corps de boîtier en forme de tambour, et qui permet d'orienter sélectivement l'air arrivant par l'entrée d'air EA vers l'une ou l'autre de sorties d'air DG, VH ou VB, selon la position angulaire qu'il occupe autour de l'axe AX. Ce volet rotatif 7 comporte deux plateaux en forme de disques sensiblement plats repérés par 8 et 9 dans la figure 2 et qui longent respectivement les flancs sensiblement plats 4 et 6 du corps 3, ces deux plateaux circulaires 8 et 9 ayant leurs bords réunis par une paroi périphérique 11 longeant le flanc circulaire 3 du corps 2 lorsque le volet est en place. La paroi périphérique 11 s'étend sur environ un demi-tour pour délimiter une ouverture d'admission d'air OA de grandes dimensions correspondant à l'entrée d'air EA, et une autre ouverture de sortie repérée par OS significativement plus petite qui s'étend sur environ un huitième de tour. 10 Dans la configuration de la figure 1, le volet 7 occupe une position angulaire dans laquelle son ouverture d'admission OA est en vis-à-vis de l'entrée d'air EA, et dans laquelle son ouverture de sortie OS est en vis-à-vis de la sortie de distribution d'air haute VH. Dans cette situation, et comme représenté par les flèches, les sorties de dégivrage DG et de distribution d'air basse VB sont obturées par la paroi 15 périphérique 11 et sont donc fermées. L'air arrivant par l'entrée EA est ainsi transféré directement vers la sortie de distribution d'air haute VH, en passant à travers l'ouverture d'admission OA et en étant refoulé par l'ouverture de sortie OS après être passé dans l'espace interne du volet rotatif s'étendant entre ses deux plateaux 8 et 9. 20 Pour réduire les fuites d'air possibles vers les sorties fermées, telles que les sorties DG et VB dans la configuration de la figure 1, l'agencement comporte deux chicanes circulaires. L'une de ces chicanes est réalisée dans la région de l'un des deux bords circulaires de la paroi périphérique 11 et du bord circulaire interne du boîtier correspondant à la jonction du flanc circulaire 3 avec le flanc plat 4. L'autre 25 chicane est réalisée dans la région de l'autre bord circulaire de la paroi périphérique 11 et du bord circulaire interne du boîtier correspondant à la jonction du flanc circulaire 3 avec le flanc plat 6 longé par cet autre plateau 9. Plus particulièrement, et comme visible dans la figure 2, le corps de boîtier comporte une gorge interne circulaire 12 longeant la zone de jonction du flanc 30 circulaire 3 avec le flanc plat 4. Cette gorge 12 s'étend radialement en présentant une section en U ouverte vers l'intérieur du corps de boîtier 2. Complémentairement, le bord circulaire correspondant de la paroi périphérique 11 comporte un rebord ou bourrelet 13 qui dépasse pour constituer une couronne s'engageant dans la gorge 12 lorsque le volet est en place, pour délimiter avec celle-ci une chicane. La faible 35 quantité d'air admis par l'entrée EA dans l'espace séparant le plateau 8 du flanc sensiblement plat 4 doit ainsi parcourir toute cette chicane pour atteindre une sortie obturée telle que la sortie DG ou VB dans la configuration de la figure 1. De manière analogue, le corps de boîtier comporte une autre gorge 14 au niveau de la jonction de son flanc circulaire 3 avec son flanc sensiblement plat 6, et la paroi périphérique 11 du volet 7 comporte un autre rebord ou bourrelet 16 qui dépasse radialement en formant une couronne qui s'engage dans la gorge 14 lorsque le volet 7 est en place. De manière analogue, cette autre chicane permet de limiter les fuites d'air admis dans l'espace séparant le plateau 9 du flanc sensiblement plat 6. Ainsi, l'étanchéité entre les plateaux du volet et le corps de boîtier est assurée par ces deux chicanes qui limitent significativement le passage d'air depuis les régions situées entre chaque plateau du volet et le flanc sensiblement plat correspondant du boîtier vers les sorties fermées. Complémentairement, la paroi périphérique 11 du volet est équipée ici de deux joints assurant une étanchéité entre cette paroi périphérique 11 et le flanc circulaire 3 du boîtier de manière à assurer que de l'air refoulé par une sortie ouverte ne puisse pas s'introduire dans une sortie fermée en passant dans l'espace séparant la paroi périphérique du flanc circulaire. Le montage de chaque joint sur la paroi périphérique 11 du volet, qui est 20 représenté schématiquement aux figures 3 et 4 est assuré de façon entièrement mécanique : chaque joint est emboîté dans un logement correspondant, sans devoir être ni collé ni surmoulé. Plus particulièrement, comme visible dans la figure 3, la paroi périphérique 11 qui a une forme généralement cylindrique, comporte un joint 17 monté à proximité 25 de l'un des bords de l'ouverture OS qui est repéré par 18. Ce joint 17 assure que de l'air refoulé par la sortie VH ouverte ne peut pas passer dans la sortie DG fermée dans la configuration de la figure 1. A cet effet, la paroi 11 comporte deux encoches s'étendant orthoradialement, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction radiale et dans un plan normal à l'axe 30 AX, dont une est visible dans la figure 3 où elle est repérée par 19, et qui débouchent dans l'ouverture OS au niveau du bord 18. Comme visible dans les figures, le bord 18 s'étend parallèlement à l'axe AX, alors que les deux encoches s'étendent perpendiculairement à ce bord 18 dans la paroi 11. L'une de ces encoches s'étend le long du bord ou bourrelet 3 qui dépasse de la paroi 11 en s'étendant dans le prolongement du plateau 8, alors que l'autre encoche s'étend le long du bord ou bourrelet 16 qui dépasse de la paroi périphérique 11 en s'étendant dans le prolongement de l'autre plateau du volet, à savoir le plateau 9. Ainsi, l'espace situé entre ces deux encoches s'étend sensiblement d'un bord à l'autre de la paroi périphérique 11 : il s'étend depuis le voisinage du bord longeant le plateau 8 jusqu'au voisinage du bord longeant l'autre plateau , à savoir le plateau 9. Le joint 17 est un élément de mousse ou analogue sensiblement élastique en forme de bande à section rectangulaire qui est refermée sur elle-même, pour avoir une forme d'anneau, de courroie ou analogue. Comme illustré aux figures 3 et 4 le montage de ce joint 17 consiste à le placer au niveau de l'ouverture OS en vis-à-vis du bord 18 et à engager chacune de ses extrémités dans une encoche correspondante, pour qu'il ceinture la portion de la paroi 11 située entre les encoches. Une fois que le joint 17 est en place, une moitié de ce joint longe la face externe de la paroi périphérique 11 alors que l'autre moitié longe la face interne de cette paroi. Complémentairement, la face externe de la paroi 11 est pourvue de deux nervures ou butées 21, 22 qui dépassent radialement tout en s'étendant 20 parallèlement à l'axe AX et en étant espacées l'une de l'autre autour de l'axe AX d'une distance qui coïncide avec la largeur du joint 17. Ces deux nervures ou butées 21, 22 délimitent conjointement une empreinte E à la face externe de la paroi périphérique 11 qui maintient le joint 17 en position en s'opposant à son glissement à la circonférence de cette paroi 11 lorsque le volet 25 pivote par rapport au boîtier dans lequel il est monté. Deux autres nervures du même type à la face opposée délimitent une autre empreinte qui maintient l'autre partie de ce joint. Comme visible dans la figure 2, le flanc circulaire 3 présente lorsque vu en section dans un plan contenant l'axe AX une forme incurvée pour épouser la forme 30 de la face externe du joint 17 en place. Concrètement, lorsque vu en coupe dans un plan contenant l'axe AX, le joint 17 présente une section ayant un contour oblong s'étendant de part et d'autre de la paroi 11 qu'il ceinture localement, et le flanc circulaire 3 présente une section dont la forme correspond à la moitié de ce contour oblong. Par ailleurs, la paroi périphérique 11 du volet est espacée du flanc circulaire 3 du boîtier, ce qui permet de réduire les frottements entre ces deux éléments aux seules zones pourvues d'un joint du type du joint 17. Comme visible dans la figure 1, la portion de la paroi périphérique 11 qui permet de fermer la sortie d'air de dégivrage DG, comme par exemple dans la configuration de la figure 1, est équipée de deux joints. Le premier de ces deux joints, à savoir le joint 17 s'étend le long du bord 18 délimitant l'ouverture OS, et le second de ces joints, repéré par 23 s'étend le long du bord opposé de cette portion de paroi permettant de fermer la sortie de dégivrage, c'est-à-dire son bord qui délimite un côté de l'ouverture d'admission d'air OA entre les deux plateaux du volet rotatif 7. Ces deux joints 17 et 23 sont ainsi disposés de part et d'autre de la sortie de dégivrage DG lorsque le volet 7 occupe une position de fermeture de cette sortie, 15 comme dans le cas de la figure 1, où le volet occupe une position dans laquelle seule la sortie de distribution d'air haute VH de l'habitacle est ouverte. Dans ce cas, le joint 17 est appliqué contre la face interne du flanc cylindrique 3 au niveau du tronçon de ce flanc qui sépare la sorite DG de la sortie VH, de sorte que de l'air passant dans la sortie VH ne peut pas s'engager entre la 20 paroi circulaire 11 et le flanc 3 du fait de l'obstruction que présente ce joint. De manière analogue, de l'air arrivant par l'entrée EA ne peut pas non plus cheminer vers la sortie de dégivrage DG en passant entre le flanc circulaire 3 et la paroi périphérique 11 du fait de la présence de l'autre joint, à savoir le joint 23 qui obstrue cet autre passage comme visible dans la figure 1. 25 Ainsi, grâce à ces deux joints 17 et 23, et aux chicanes, l'air ne peut pas passer vers la sortie de dégivrage lorsqu'elle est fermée et que la sortie de distribution d'air haute VH est ouverte comme dans la configuration de la figure 1. Complémentairement aux joints 17 et 23, la paroi périphérique 11 est pourvue d'un bourrelet 24 qui s'étend parallèlement aux joints 17 et 23 et qui 30 dépasse également de cette paroi, de manière à réduire significativement l'écoulement d'air depuis la sortie VH vers la sortie de dégivrage DG lorsque le volet 7 occupe une position intermédiaire comme dans la figure 5, dans laquelle la sortie DG est fermée est les sorties VH et VB sont toutes deux partiellement ouvertes. Dans cette configuration, le bourrelet 24 est en vis-à-vis du tronçon du flanc circulaire 3 qui sépare la sortie VH de la sortie DG de sorte qu'il limite très fortement le risque que de l'air issu de de l'entrée d'air EA et destinée à la sortie VH passe dans la sortie DG. Ce bourrelet 24 a une efficacité sensiblement moindre qu'un joint, mais il oppose néanmoins un résistance significative au passage de l'air sans pour autant générer de frottement supplémentaire du fait qu'il n'est pas en appui contre le flanc circulaire 3. Dans la configuration de la figure 6, le volet 7 occupe une position dans laquelle il ferme les sorties VH et DG et ouvre la sortie de distribution d'air basse VB. Dans ce cas, les joint 17 est en appui sur le tronçon du flanc cylindrique 3 qui sépare la sortie VB de la sortie VH, et le joint 23 est en appui contre le tronçon de ce flanc cylindrique qui sépare l'entrée d'air EA de la sortie DG. Là encore de l'air ne peut pas passer dans la sortie de dégivrage DG, grâce notamment à l'étanchéité apportée par les deux joints 17 et 22. Dans la configuration de la figure 7, le volet occupe une position d'ouverture partielle de la sortie de dégivrage et de la sortie de distribution d'air basse VB, et les joints 17 et 22 sont sans effet du fait qu'ils se trouvent respectivement au niveau de la région centrale de la sortie VB et de la sortie DG. On notera qu'une étanchéité de la sortie DG n'est pas nécessaire dans cette configuration puisqu'on souhaite au contraire que de l'air soit distribué par la sortie DG. Dans la configuration de la figure 8, le volet 7 occupe une position dans laquelle seule la sortie DG est ouverte, et les joints 17 et 22 sont alors en appui contre des portions correspondantes du flanc circulaire, ce qui a pour effet de fermer de manière étanche les sorties VH et VB.25 REVENDICATIONS1. Distributeur d'air comprenant boîtier ayant un corps (2) en forme de tambour incluant un flanc circulaire (3) fermé par deux flancs sensiblement plats (4, 6), ce corps (2) ayant une entrée (EA) destinée à recevoir de l'air issu d'un dispositif de conditionnement d'air de véhicule automobile et plusieurs sorties (DG, VH, VB) situées au niveau de son flanc circulaire (3) pour refouler cet air, ce corps (2) renfermant un volet rotatif (7) mobile autour d'un axe de rotation (AX) coïncidant sensiblement avec l'axe de révolution du tambour, entre plusieurs positions pour refouler l'air sélectivement vers une ou plusieurs ou aucune des sorties (DG, VH, VB) selon la position occupée, ce volet rotatif (7) comportant une paroi périphérique (11) pourvue d'ouvertures de passage d'air (OA, OS), cette paroi longeant le flanc circulaire (3) du corps pour obturer une sortie (DG, VH, VB) dans une position du volet (7), caractérisé en ce que : - le corps (2) comporte une première gorge circulaire interne (12) située au niveau d'une zone de jonction de son flanc circulaire (3) avec l'un de ses flancs sensiblement plats (4) et une seconde gorge circulaire interne (14) située au niveau d'une autre zone de jonction de son flanc circulaire (3) avec son autre flanc sensiblement plat (6), et en ce que la paroi périphérique (11) du volet (7) comporte un premier et un second rebord circulaires (13, 16) qui dépassent pour s'engager chacun dans la gorge circulaire interne correspondante (12, 14) du corps afin de former avec cette gorge une chicane s'opposant au passage d'air ; - la paroi périphérique (11) du volet rotatif (7) porte au moins deux joints (17, 23) espacés l'un de l'autre le long de la circonférence de cette paroi périphérique (11) et s'étendant chacun parallèlement à l'axe de rotation (AX) maintenus chacun en position par emboîtement dans une empreinte correspondante (E) formée en face externe de cette paroi périphérique (11). 2. Distributeur selon la revendication 1, dans lequel chaque gorge interne circulaire (12, 14) du corps (2) s'étend radialement par rapport à l'axe de rotation (AX) du volet (7). 3. Distributeur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la paroi périphérique (11) du volet (7) comporte au niveau de chaque empreinte (E) deux encoches (19) situées chacune à une extrémité de l'empreinte (e), chaque encoche débouchant dans une ouverture (OA, OS) de la paroi périphérique (11), pour recevoir un joint en forme de courroie fermée qui ceinture la paroi périphérique (11) entre les- encoches, en étant engagé dans ces encoches (19) tout en ayant une portion emboîtée dans l'empreinte (E). 4. Distributeur selon la revendication 3, dans lequel le flanc circulaire (3) présente lorsque vu en section dans un plan contenant l'axe principal (AX) une forme incurvée pour épouser la forme du joint. 5. Distributeur selon la revendication 3 ou 4, dans lequel chaque empreinte (E) recevant un joint (17, 23) comporte deux nervures ou butées espacées l'une de l'autre et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation du volet (7) entre les deux encoches. 6. Distributeur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi périphérique du volet (7) est espacée du flanc circulaire lorsque le volet (7) est en place dans le corps du distributeur. 7. Distributeur selon la revendication 6, dans lequel la paroi périphérique du volet (7) est pourvue d'un bourrelet (24) destiné à s'opposer au passage d'air d'une sortie vers l'autre dans certaines positions du volet.