Brevet FR3060479A1 — publié le 20180622

- 1 - [0001] La présente invention concerne le domaine technique du contrôle du positionnement d'un volet de grille d'entrée d'air, par exemple de radiateur, dans un véhicule automobile. [0002] Dans l'état de la technique, on sait que la position fermée ou ouverte d'un volet de grille de radiateur détermine si le volet permet ou empêche le passage de l'air à travers la grille qui permet la ventilation du radiateur. En général, le volet est fermé au démarrage, puis, lorsque le véhicule roule, il est nécessaire de l'ouvrir pour laisser pénétrer l'air, en cas de température élevée dans le compartiment moteur. Actuellement, les volets mobiles des grilles de ventilation sont généralement mus par un moteur ou un vérin, aussi appelé actionneur. [0003] Un inconvénient de l'état de la technique est que l'actionneur doit être toujours actif et assez puissant pour résister à la poussée de l'air lorsque le véhicule roule à haute vitesse, de manière à conserver leur position fermée aux volets. Les inconvénients engendrés sont notamment la consommation d'énergie, le prix de revient et l'encombrement des actionneurs. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. [0004] Un objet de l'invention est un dispositif de maintien en position d'un volet pivotant de grille d'entrée d'air de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une butée apte à prendre deux positions, à savoir une position de verrouillage et une position de libération, et un actionneur agissant sur la butée pour la faire passer de la position de libération à la position de verrouillage. [0005] Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, la butée est agencée pour demeurer en position de verrouillage en l'absence d'action de l'actionneur. [0006] Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, l'actionneur comprend un organe actif réalisé dans un alliage à mémoire de forme. [0007] Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, l'actionneur est un moteur électrique. [0008] Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, l'actionneur est un émetteur de champ magnétique. 3060479 - 2 - [0009] Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, l'actionneur est une lame bistable. 5 [0010] Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, la lame bistable est empilée avec d'autres lames bistables pour constituer un système bistable. [0011] Un autre objet de l'invention est un volet pivotant de grille d'entrée d'air de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il possède une géométrie apte à coopérer 10 avec une butée mobile. [0012] Selon un mode de réalisation particulier du volet pivotant, la géométrie définit au moins une excroissance. 15 [0013] Un autre objet de l'invention est une grille d'entrée d'air de véhicule automobile, comprenant au moins un volet pivotant, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de maintien du volet pivotant selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20 [0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective de l'intérieur d'une peau de pare-chocs munie d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie et en élévation selon la flèche II de la figure 1, 25 abstraction faite de la peau de pare-chocs, - la figure 3 est une vue en coupe selon de la figure 2, - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 après rotation du volet, - la figure 5 est une vue en élévation du dispositif de maintien de la figure 3, seul, - la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 5, 30 - la figure 7 est une vue de derrière du dispositif de maintien, - la figure 8 est une vue agrandie d'un dispositif selon un autre mode de réalisation du dispositif des figures précédentes, selon la flèche II de la figure 1, montrant une butée réalisée sous la forme d'une lame bistable, - la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 8, d'une variante de butée 35 réalisée sous la forme d'un système multilame, - la figure 10 est une vue analogue à celles des figures 8 et 9, d'une autre variante de butée sous la forme d'une lame bistable avec des particules incorporées dans sa 3060479 - 3 - masse, - la figure 11 est une vue analogue à celles des figures 8 à 10, d'une autre variante de butée sous la forme d'une lame bistable sensible aux champs magnétiques, - la figure 12 est une vue analogue à la figure 2 montrant un premier exemple 5 d'intégration d'une lame bistable dans une peau de pare-chocs, - la figure 13 est une vue analogue à la figure 12 montrant un troisième exemple d'intégration d'une lame bistable, dans lequel le mouvement de la lame bistable est dissymétrique, - la figure 14 est une vue analogue à la figure 12 montrant un exemple d'intégration 10 d'une lame deformable en alliage à mémoire de forme en alliage à mémoire de forme dans une peau de pare-chocs, - la figure 15 est une vue en coupe selon XV-XV de la figure 14, - la figure 16 est une vue analogue à la figure 15 après déformation de la lame. 15 [0015] Sur la figure 1, on a représenté une peau de pare-chocs 1 vue de l'intérieur. Cette peau de pare-chocs 1 comprend un évidement central 3 qui est destiné à servir d'entrée d'air pour un radiateur (non représenté) positionné derrière la peau de pare-chocs 1, dans le sens d'avancement du véhicule. 20 [0016] L'évidement central 3 est fermé par un volet pivotant 5 monté sur un axe longitudinal 7 qui est orienté selon la direction transversale du véhicule. La structure matérielle de l'axe n'est pas représentée ici, pour des raisons de clarté. [0017] L'axe longitudinal 7 du volet pivotant 5 est monté sur deux nervures 9 en 25 saillie de la peau de pare-chocs 1, sur sa face intérieure. Ces nervures 9 sont issues de moulage avec la peau de pare-chocs 1. [0018] Le volet pivotant 5 présente une forme générale rectangulaire avec deux excroissances 11 d'extrémité prolongeant son bord supérieur 13. Chacune des 30 nervures 9 de la peau de pare-chocs 1 intègre un dispositif 15 de maintien selon un mode réalisation de l'invention. Ce dispositif 15 de maintien est représenté seul sur les figures 5, 6 et 7. [0019] Comme on le voit mieux sur les vues agrandies des figures 2, 3 et 4, le 35 dispositif 15 de maintien fait dépasser une butée 17 sur la face interne 19 de chacune des nervures 9. 3060479 - 4 - [0020] Chaque butée 17 est mobile entre deux positions, à savoir une position haute de verrouillage, dans laquelle la butée 17 se trouve à la hauteur de l'excroissance 11 du volet pivotant 5 (figure 3), et une position basse de libération, dans laquelle la même butée 17 ne se trouve plus à la hauteur de l'excroissance 11 du volet pivotant 5 (figure 5 4). [0021] Le fonctionnement du dispositif 15 de maintien est le suivant. [0022] Lorsque chaque butée 17 se trouve en position haute de verrouillage, le volet 10 pivotant 5 est empêché de pivoter sur son axe car ses excroissances 11 rencontrent les butées 17 en position de verrouillage. Le volet pivotant 5 est donc maintenu en position fermée d'obturation de l'évidement central 3 de la peau de pare-chocs 1 (figure 3). [0023] Lorsque chaque butée 17 est en position basse de libération, le volet pivotant 15 5 est libre de pivoter car ses excroissances 11 ne rencontrent plus les butées 17 sur leur chemin, ce qui permet l'ouverture de l'évidement central 3 de la peau de pare-chocs 1 et donc la ventilation du radiateur (figure 4). [0024] Sur les figures 5, 6 et 7, on a représenté le dispositif 15 de maintien seul. Ce 20 dispositif 15 de maintien peut être surmoulé dans la nervure 9 qui le porte ou fixé dans un logement de celle-ci prévu à cet effet, après moulage de la peau de pare-chocs 1. [0025] Le dispositif comprend un boîtier 21 de forme allongée, qui est muni d'une fente longitudinale 23 dans sa partie centrale 25, qui est élargie. Cette partie centrale 25 25 élargie loge la butée 17 mobile qui comporte une base 27 large et un ergot 29. La base 27 large est dimensionnée pour pouvoir coulisser dans la partie centrale 25 élargie du boîtier 21. L'ergot 29, moins large que la base 27, dépasse du boîtier 21 par la fente longitudinale 23. 30 [0026] Le mouvement de la butée 17 dans le boîtier 21 lui permet de prendre les deux positions précédemment décrites, de verrouillage et de libération. [0027] À l'intérieur du boîtier 21, sont logés des ressorts 31 et 33 aptes chacun à exercer une poussée ou une traction sur la base 27 de la butée 17 mobile pour la 35 déplacer entre ses deux positions. Ces ressorts 31 et 33 sont réalisés en un alliage à mémoire de forme. Chacun est programmé pour reprendre, lorsqu'il est activé, une position étendue en poussant la base 27 et en comprimant l'autre ressort, ou 3060479 - 5 - inversement en tirant la base 27 et en étirant l'autre ressort. Une activation alternative de chacun des deux ressorts 31 et 33 provoque le mouvement de la butée 17. L'activation des ressorts 31 et 33 peut être obtenue par mise sous tension électrique, grâce à des moyens de raccordement électrique qui ne sont pas présentés ici. 5 [0028] Sur la figure 8, on a représenté une butée 35 selon un autre mode de réalisation. Cette butée 35 est l'extrémité libre d'une lame bistable 37 capable de prendre deux positions, à savoir une position courbée vers le haut et une position courbée vers le bas. À cet effet, les faces externes, au-dessus et en-dessous de la 10 lame bistable 37, sont réalisées dans un matériau qui réagit à un champ électrique et permet de cintrer la lame bistable 37. Ce matériau est un diélectrique ou un matériau électro-actif ou encore un polymère diélectrique. Le cintrage de la lame bistable 37 déplace la butée 35 par rapport au volet pivotant (non représenté sur cette figure). Dans ce mode de réalisation, l'extrémité de la lame bistable 37 constitue la butée 35 et 15 le corps de la lame bistable 37 constitue l'actionneur de la lame bistable 33. [0029] Dans la variante illustrée par la figure 9, la butée 40 appartient à un système multilame 39 composé de plusieurs lames bistables 37 fines telles que la lame bistable de la figure 8. Un tel système est plus rigide tout en présentant un débattement assez 20 prononcé. L'extrémité libre du système multilame 39 constitue une butée 40. [0030] Dans la variante de la figure 10, des particules 43 d'un matériau diélectrique ou électro-actif ou encore d'un polymère diélectrique sont noyées dans la masse de la lame bistable 41 sensible aux champs électriques. Ce mode de réalisation nécessite 25 une bonne orientation et une bonne homogénéité des particules 43 pour qu'elles réagissent de la même façon et provoquent le mouvement de la lame bistable 41. [0031] La figure 11 représente une variante de lame bistable 45 sensible aux champs magnétiques. 30 [0032] Les deux carrés schématisent chacun un émetteur de champ magnétique 47, à savoir des aimants ou des électroaimants. La droite pointillée horizontale représente la position « neutre » du système. Les deux autres lignes en pointillés, au-dessus et en-dessous de la position neutre, représentent les deux positions stables du système. 35 - Dans le cas où les deux émetteurs de champ magnétique 47 sont des aimants, dès que la lame bistable 45 est légèrement orientée vers l'un ou l'autre des aimants, elle est attirée par lui. La position « neutre » est instable. La lame est donc toujours fléchie d'un 3060479 - 6 - côté ou de l'autre. Pour la faire passer de l'autre côté, il faut appuyer sur la lame - ce qui peut être obtenu par l'activation d'un alliage à mémoire de forme - pour la « libérer » de l'attraction de l'aimant et la faire passer au-delà de la position neutre en étant attirée par l'autre aimant. 5 - Dans le cas où les deux émetteurs de champ magnétique 47 sont des électro- aimants, on change de position en inversant la polarité. Cette inversion peut être obtenue grâce à un système électrode/cathode, que l'on commute en alternant les deux, ce qui provoque l'inversion du champ électrique. 10 [0033] L'invention n'est pas limitée aux deux seuls exemples mentionnés de l'alliage à mémoire de forme et du système bistable sensible aux champs magnétiques ou aux champs électriques, ni à une combinaison des deux. [0034] La figure 12 illustre comment une lame bistable 49 peut s'intégrer dans une 15 peau de pare-chocs 1. [0035] La lame bistable 49 peut prendre deux positions stables. L'une de ces positions est de nature à bloquer la rotation du volet pivotant 5, tandis que l'autre autorise la rotation du volet pivotant 5. L'extrémité libre de la lame bistable 49 sert de 20 butée 51 bloquant ou libérant le volet pivotant 5. Le corps de la lame bistable 49 sert d'actionneur de butée 51. [0036] Les mouvements de la lame bistable 49 sont ici symétriques, autour de la position neutre. 25 [0037] Dans l'exemple de la figure 13, la lame bistable 53, sensible au champ magnétique généré par un émetteur de champ magnétique 55, possède deux positions stables qui ne sont pas symétriques. La position de blocage correspond à la position stable courbée vers le haut, qui place la butée 57 derrière le volet pivotant 5, ce qui 30 bloque ledit volet pivotant 5, tandis que la position de libération du volet pivotant 5 correspond à la position rectiligne de la lame bistable 53, dans laquelle la butée 57 laisse passer le volet pivotant 5. Dans ce cas, l'unique électroaimant 55 permet de bloquer ou libérer le volet pivotant 5. La position rectiligne de la lame bistable 53 est sa position de repos, dans laquelle elle ne subit pas de contrainte. Cette position est 35 choisie comme étant celle qui convient en termes de sécurité, car dans cette position, le volet est ouvert, ce qui garantit le refroidissement du moteur. 3060479 - 7 - [0038] Sur les figures 14, 15 et 16, on a représenté un autre exemple d'intégration d'une lame déformable en alliage à mémoire de forme 59 sur une peau de pare-chocs 1. 5 [0039] Le volet pivotant 5 est monté comme en figure 1, autour d'un axe longitudinal 7. [0040] La lame 59 est formée de deux parties aboutées, à savoir une partie rigide 61 et une partie déformable 63. La partie rigide 61 est fixée à la face intérieure de la peau 10 de pare-chocs 1 à l'aide d'une colle 65. La partie déformable 63 possède une extrémité libre qui constitue une butée 67 pour le volet pivotant 5. Le corps de la lame 59 constitue un actionneur pour la butée 67. [0041] Comme on le voit sur la vue en coupe de la figure 15, la lame 59 retient le 15 volet pivotant 5 en position fermée tant que la lame 59 est en position quasi-rectiligne. En revanche, lorsqu'on fait basculer la lame 59 en position déformée, comme représenté sur la figure 16, par exemple sous l'action d'un champ magnétique si la lame 59 est sensible aux champs magnétiques, la lame 59 libère le passage pour le volet pivotant 5, ce qui permet audit volet pivotant 5 de pivoter et d'ouvrir l'entrée d'air 20 formée par l'évidement central 3 de la peau de pare-chocs 1. [0042] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. REVENDICATIONS1. Dispositif (15) de maintien en position d'un volet pivotant (5) de grille d'entrée d'air de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une butée (17 ; 35 ; 40 ; 51 ; 57 ; 67) apte à prendre deux positions, à savoir une position de verrouillage et une position de libération, et un actionneur (37 ; 41 ; 45 ; 49 ; 53; 59) agissant sur la butée (17 ; 35 ; 57 ; 63) pour la faire passer de la position de libération à la position de verrouillage. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la butée (17) est agencée pour demeurer en position de verrouillage en l'absence d'action de l'actionneur. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l'actionneur comprend un organe actif (31, 33 ; 45 ; 59) réalisé dans un alliage à 15 mémoire de forme. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l'actionneur est un moteur électrique. 20 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l'actionneur est un émetteur de champ magnétique (47 ; 55). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l'actionneur est une lame bistable (37 ; 41 ; 45; 49 ; 53). 25 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la lame bistable (37) est empilée avec d'autres lames bistables (37) pour constituer un système multilame (39). 8. Volet pivotant (5) de grille d'entrée d'air de véhicule automobile, caractérisé en ce 30 qu'il possède une géométrie apte à coopérer avec une butée d'un dispositif de maintien selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Volet pivotant (5) selon la revendication 8, dans lequel la géométrie définit au moins une excroissance (11). 35 10. Grille d'entrée d'air de véhicule automobile, comprenant au moins un volet pivotant (5), caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (15) de maintien du volet 3060479 -10- pivotant (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.