Brevet FR3070323A1 — publié le 20190301

Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un volet de dispositif d'obturation pour véhicule automobile et un dispositif de régulation comprenant au moins un tel volet. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un volet de dispositif de régulation pour véhicule automobile, notamment pour dispositif de régulation d'entrée d'air de face avant de véhicule automobile, parfois appelé vanne AGS (de l'anglais « Active Grill Shutter », obturateur actif de grille). Etat de la technique Le dispositif de régulation permet d'ajuster le débit d'air traversant les entrées d'airs et arrivant aux échangeurs de chaleur. Il est ainsi possible d'optimiser l'efficacité de ces échangeurs de chaleur en fonction des besoins en faisant varier la quantité d'air qu'ils reçoivent. De plus, à grande vitesse, les volets en position d'obturation permettent de diminuer le coefficient de traînée du véhicule automobile et ainsi améliorent l'aérodynamisme dudit véhicule automobile. Le dispositif d'obturation permet donc de réduire la consommation d'énergie et la pollution lorsque le moteur n'a pas besoin d'être refroidi par l'air extérieur. Ces dispositifs connus de régulation sont soumis à de fortes variations de charge ou de pression en fonctionnement. De plus, les variations climatiques, notamment des changements de température peuvent également se combiner avec les variations de pression et contribuer à une usure prématurée d'un dispositif d'obturation. Les volets extrudés utilisés dans ce type de dispositifs de régulation sont composés d'une peau externe fine qui bien qu'elle améliore les propriétés mécaniques du dispositif de régulation, présente des lacunes quant à l'isolation thermique une fois les volets en position fermée. Par temps froid, l'air entrant dans le compartiment moteur ralentit la montée en température du moteur et prolonge la phase initiale polluante de celui-ci. La mauvaise isolation thermique en position d'obturation peut également avoir comme conséquence d'augmenter le temps de chauffage de l'habitacle entrainant des désagréments pour les usagers. 2 Dans le cas de véhicules électriques, la montée en température de l'habitacle est plus lente puisque de tels véhicules ne bénéficient pas de la chaleur dégagée par le moteur thermique. De plus, par temps froid, une mauvaise isolation entraîne une diminution des performances de la pompe à chaleur, et par conséquent une diminution de l'autonomie du véhicule. Il est donc 5 important de pouvoir isoler à la fois le compartiment moteur et l'habitacle. Objet de l'invention 10 Un des buts de l'invention est de proposer un volet d'obturation permettant d'améliorer l'isolation thermique du dispositif de régulation lorsque les volets se trouvent en position fermée. Un deuxième but de l'invention est de proposer un volet d'obturation aux performances mécaniques améliorées. 15 La présente invention concerne un volet d'obturation pour dispositif de régulation pour véhicule automobile, notamment pour dispositif de régulation d'entrée d'air de face avant de véhicule automobile, comprenant un corps de volet. Cette invention est remarquable en ce que le corps de volet est constitué d'un profilé 20 creux formé : - d'une peau externe réalisée dans un premier matériau, - d'une cavité remplie au moins en partie d'un deuxième matériau. Un tel volet permet d'obtenir une meilleure résistance thermique et/ou mécanique lorsque 25 le dispositif de régulation se trouve en position d'obturation. Une telle caractéristique présente l'avantage d'améliorer la vitesse de chauffage du moteur lors du démarrage, ce qui est particulièrement bénéfique pour les automobiles électriques ne bénéficiant pas de la chaleur du moteur thermique. Un tel volet permet également de diminuer le temps de chauffage nécessaire pour obtenir une température agréable dans l'habitacle, améliorant ainsi le confort de 30 l'utilisateur. Selon un exemple de l'invention, la cavité est remplie entièrement par le deuxième matériau. Selon un exemple de l'invention, le deuxième matériau est un matériau isolant ; 3 Selon un exemple de l'invention, le deuxième matériau est une mousse ; Selon un exemple de l'invention, la mousse est en polyuréthane ; Selon un exemple de l'invention, le corps est réalisé en matériau plastique ; Selon un exemple de l'invention, au moins une entretoise peut être agencée dans le 5 profilé creux. Selon un exemple de l'invention, la au moins une entretoise peut former des sous cavités dans la cavité, au moins une desdites sous cavités étant remplie avec le deuxième matériau. Selon un exemple de l'invention, toutes les sous cavités sont remplis par le deuxième matériau. 10 Selon un exemple de l'invention, la moitié des sous cavités est remplie par le deuxième matériau. L'invention se rapporte également, selon un autre aspect, à un dispositif de régulation pour véhicule automobile selon l'invention, notamment dispositif de régulation pour entrée d'air 15 de face avant de véhicule automobile, comportant : - un cadre muni d'au moins un volet selon l'une quelconque des revendications précédentes, le au moins un volet étant adapté à pivoter entre au moins une position d'ouverture et une position d'obturation, et - au moins un actionneur adapté à commander le pivotement du volet par rapport au 20 cadre, de préférence autour d'un axe longitudinale du volet. Un aspect supplémentaire de l'invention est l'utilisation d'un dispositif de régulation selon l'invention sur un véhicule automobile comportant un moteur électrique. 25 Un dernier aspect de l'invention est un procédé de fabrication d'un volet pour dispositif de régulation de véhicule automobile selon l'invention, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - extrusion d'un profilé creux formée d'une peau externe réalisée dans un premier matériau, 30 - découpe du profilé creux à une longueur prédéterminée de sorte à former un corps de volet, - injection d'un deuxième matériau dans la cavité du profilé creux, - mise en place d'embouts aux extrémités du corps de volet. 4 Description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à 5 titre illustratif et non limitatif, en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale d'une partie avant d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une représentation schématique en perspective de face d'un dispositif de régulation en position d'obturation ; 10 - la figure 3 est une représentation schématique d'une section transversale d'un corps de volet ; - la figure 4 est une représentation schématique d'un corps de volet, la cavité dudit corps étant remplie d'un deuxième matériau ; - la figure 5a est une représentation schématique d'une variante du corps du volet de la 15 figure 4, une entretoise étant agencée dans la cavité dudit corps formant ainsi deux sous cavités, les deux dites sous cavités étant remplies d'un deuxième matériau ; - la figure 51) est une variante du corps de volet de la figure 5a, seulement une seule des sous cavités étant remplie d'un deuxième matériau ; - la figure 6a est une représentation schématique d'une variante du corps du volet de la 20 figure 4, trois entretoises étant agencées dans la cavité dudit corps formant ainsi quatre sous cavités, les quatre dites sous cavités étant remplies d'un deuxième matériau ; - la figure 6b est une variante du corps de volet de la figure 6a, seulement deux des sous cavités étant remplies d'un deuxième matériau. 25 Description détaillée des modes de réalisation La figure 1 illustre schématiquement en coupe longitudinale la partie avant d'un véhicule automobile 100 connu. Comme illustré, ce véhicule automobile 100 est muni d'un dispositif 30 d'échange thermique 102 disposé entre une ou plusieurs grilles 104, fixées sur la caisse du véhicule automobile 100, et le moteur 106 du véhicule automobile. Les grilles 104 sont ici séparées horizontalement par le pare-chocs 108 du véhicule automobile 100. Pour contrôler le flux d'air parvenant au dispositif d'échange thermique 102, un dispositif 1 de régulation d'entrée 5 d'air de face avant de véhicule automobile est disposé sur le trajet de ce flux d'air, en amont de l'échangeur thermique 102, au plus près des grilles 104. Tel qu'illustré à la figure 2, un tel dispositif de régulation 1 consiste essentiellement en 5 un cadre 12, définissant au moins une ouverture 13 et des volets 14, montés pivotant sur le cadre 12 pour sélectivement fermer les ouvertures 13. Le pivotement des volets 14 permet de laisser passer plus ou moins d'air à travers les grilles 104, vers l'échangeur thermique 102, en fonction des besoins de celui-ci et/ou de la vitesse du véhicule automobile 100. 10 Comme illustré sur les figures annexées, le volet d'obturation 14 est préférentiellement formé d'un corps de volet 15. Le corps 15 se présente sous la forme d'un profilé 16 creux présentant une section transversale. Ce profilé 16 est composé d'une peau externe 161 formant une cavité 162. 15 Sur la figure 3, le volet 14 comporte un corps de volet 15 allongé selon son axe de pivotement A et de longueur L. Le corps de volet15 peut notamment avoir une section transversale de largeur 1. La section transversale du corps de volet 15 peut plus particulièrement avoir un profil sensiblement ovale. Il est néanmoins tout à fait possible d'imaginer d'autres formes pour le profil de la section transversale du corps de volet 14, comme par exemple 20 rectangulaire, elliptique, ou encore avec une portion centrale creuse d'où partent des ailettes. Dans un mode de réalisation, des embouts (non représentés) sont disposés à chaque extrémité du corps de volet 14. Dans le cas présent, on parle des extrémités selon la direction longitudinale du corps de volet 14 Les embouts peuvent comporter, sur une première face dirigée 25 vers le corps de volet 14, des excroissances faisant saillies parallèlement à l'axe de pivotement A afin d'être encastrées aux extrémités du corps de volet 14. Ils peuvent également comporter, sur une deuxième face opposée à la première face, un doigt s'étendant selon l'axe de pivotement A du volet 14 et coopérant avec un palier porté par le cadre support 12. Les embouts 14 peuvent également comporter, au niveau de leur interface avec les extrémités du corps de volet 14, une 30 collerette s'étendant perpendiculairement à l'axe de pivotement A. Lesdites collerettes permettent notamment de protéger le cadre support 12 et l'élément de commande de l'eau ou de la poussière qui pourrait arriver au niveau du corps de volet 14. Les embouts sont de préférences réalisés en matière plastique par moulage par injection. 6 La figure 3 montre une section transversale d'un corps de volet 15. Le corps de volet 15 se présente sous la forme du profilé 16 comportant la peau externe 161 délimitant la cavité 162. La peau externe 161 est réalisée, par exemple, grâce à un procédé d'extrusion du premier matériau. Ce premier matériau peut par exemple être une matière métallique et permettre que 5 ladite peau externe 161 ait une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence entre 0,2 et 0,3 mm. Le premier matériau peut également être un polymère thermoplastique et permettre que ladite peau externe 161 ait une épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm, de préférence entre 0,7 et 0,9 mm. Ces épaisseurs de peau externe 161 sont inférieures à celles de volets 14 réalisés par moulage. 10 Au sein de sa cavité 162, le corps de volet 14 peut également comporter au moins une entretoise 17 reliant deux portions 161a et 161b opposées de peau externe 161 de la section transversale. Ces entretoises 17 permettent au corps de volet 14 de garder sa rigidité quelle que soit sa longueur L et ce tout en conservant sa légèreté. Le nombre de ces entretoises 17 est 15 dépendant de la largeur 1 du corps de volet 14. Plus la largueur 1 est grande, plus le nombre d'entretoise 17 peut être grand. Les entretoises 17 sont formées en même temps que la peau externe 161 par extrusion et viennent de matière avec cette dernière. Comme illustré sur la figure 3, le corps de volet 15 peut également comporter sur au 20 moins une de ses arêtes un joint d'étanchéité 18. Les arêtes correspondent aux extrémités de la section transversale du corps de volet 15 et s'étendent parallèlement à l'axe de pivotement A. Ce joint 18 peut être réalisé dans un élastomère thermoplastique (TPE), par exemple un élastomère thermoplastique styrénique (TPS) tel que le polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène (SEBS). Il permet d'assurer l'étanchéité des volets 14 entre eux et avec le cadre support 12 25 lorsque lesdits volets 14 sont en position d'obturation. Le joint d'étanchéité 18 peut être collé sur l'arrête du corps de volet 14 ou bien il peut être réalisé par extrusion simultanée avec la peau externe 161 et la ou les entretoises 17, il s'agit alors d'une coextrusion. Les figures 4, 5a, 51), 6a et 6b représentent des variantes de réalisation du volet 14. La 30 figure 4 illustre un corps 15 sans entretoise 17. Dans ce mode de réalisation, la cavité 162 est totalement remplie par le deuxième matériau 163 permettant une isolation optimale lorsque le volet 14 est en position d'obturation. 7 Les figures 5a et 5b représentent un corps 15 possédant une unique entretoise 17. Dans ce mode de réalisation, la cavité 162 est divisée en deux sous cavités 162a. Pour des raisons de simplification, l'entretoise 17 a été placée au centre de la cavité 162, toutefois, elle peut évidemment être placée dans n'importe quelle position. Sur la figure 5a, le deuxième matériau 5 163 est injecté dans les deux sous cavités 162a de manière à obtenir une isolation thermique uniforme sur toute la largeur du volet 14 lorsque celui-ci se trouve en position d'obturation. La figure 5b illustre un mode de réalisation alternatif, où seulement une seule des deux sous cavités 162a est remplie avec le deuxième matériau 163. Ce mode de réalisation peut, par exemple, être particulièrement utile pour fabriquer des volets 14 ayant un coût de revient plus réduit. 10 Les figures 6a et 6b représentent un autre exemple de mode de réalisation dans lequel trois entretoises 17 sont agencées à l'intérieur de la cavité 162 du corps 15. Ce mode de réalisation peut être particulièrement utile lorsque les profilés 16 ont des longueurs et/ou largeurs importantes. Sur la figure 6a, les quatre sous cavités 162b formées par les entretoises 17 sont 15 remplies avec le deuxième matériau 163. De cette manière, une isolation thermique uniforme est obtenue le long de tout le volet 14 lorsqu'il est en position d'obturation. La figure 6b représente une variante de réalisation dans laquelle seulement certaines sous cavités 162b sont remplies. Ce mode peut, par exemple, être utilisé de manière à utiliser moins de second matériau et ainsi optimiser les coûts de revient de chacun des volets 14, tout en conservant de bonnes capacités 20 d'isolation du volet 14 lorsqu'il se trouve en position d'obturation. Le deuxième matériau 163 est préférentiellement une mousse, notamment une mousse en polyuréthane. Elle peut toutefois être réalisée dans n'importe quel matériau convenant à l'Homme du métier, comme par exemple une mousse en polyéthylène, polyuréthane, 25 polystyrène... Ces mousses sont connues et utilisées pour leur qualité d'isolation thermique et leur facilité d'installation. Ainsi, la mousse peut être injectée facilement dans la cavité 162 du corps 15. Un tel matériau permet de combler facilement tous les recoins pouvant exister dans la cavité 162 et/ou les sous cavités 162a, 162b et ainsi optimiser l'isolation du volet 14. 30 Dans un mode de réalisation, la mousse 163 utilisée peut également servir d'isolant électrique. Cette caractéristique permet d'éviter tous faux contacts lors de l'utilisation du dispositif de régulation 1, comme par exemple lors de l'utilisation de systèmes de chauffage et/ou de dégivrage installés sur les volets 14. 8 Les modes de réalisation décrits précédemment ne représentent pas une liste exhaustive de toutes les possibilités couvertes par ce document. En outre, diverses modifications peuvent être apportées à ces éléments et/ou moyens et/ou étapes, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. En particulier : 5 - le nombre d'entretoises 17 agencées dans la cavité 162 peut varier d'un volet 14 à un autre ; - les entretoises 17 peuvent être agencées verticalement dans la cavité 162, ce mode de réalisation permettant également d'injecter le deuxième matériau 163 uniquement dans une des sous cavités ; 10 - le nombre de sous cavités 162a, 162b peut également varier selon le type de volet 14. Le nombre de sous cavités 162a, 162b remplies avec le deuxième matériau, peuvent donc également varier ; - le placement du joint d'étanchéité 18 peut éventuellement changer, - le type de deuxième matériau 163 utilisé peut bien sûr être différent de 15 celui donné dans les paragraphes précédents. On peut imaginer pouvoir utiliser des matériaux sous d'autres formes, comme par exemple utiliser des matériaux sous forme de gel ; - Le procédé utilisé pour ajouter le deuxième matériau 163 est un procédé d'injection. Cependant, l'Homme du métier peut utiliser n'importe quelle 20 autre technique lui permettant d'obtenir un résultat similaire, comme par exemple la coextrusion, l'insertion de couches de mousse préformées dans la cavité 162 ou dans les sous cavités 162a,