FR2762890A1 - Dispositif de distribution d'air a volets multiples pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Un dispositif de distribution d'air, en particulier pour un appareil de chauffage/ climatisation de véhicule automobile, comprend une première entrée (14), une deuxième entrée d'air (16) et une troisième entrée d'air (18) occupant des positions angulaires respectives de part et d'autre de la première entrée d'air (14) ainsi que deux volets (28, 30) montés pivotants autour d'axes parallèles adjacents (32, 34) et déplaçables entre une position rapprochée où ils obturent conjointement la première entrée d'air (14) et une position éloignée où ils obturent respectivement la deuxième entrée d'air (16) et la troisième entrée d'air (18), l'un des volet (30), appelé " volet menant ", étant relié à des moyens de commande (68, 76, 74) et l'autre volet (28), appelé " volet mené ", étant relié au volet menant par des moyens de transmission (80, 82, 88, 92) à cinématique choisie, en sorte que le déplacement du volet mené s'effectue selon une loi choisie par rapport au déplacement du volet menant.

Description

DisDositif de distribution d'air à volets multiples pour véhicule automobile
L'invention concerne un dispositif de distribution d'air propre à faire partie d'une installation de chauffage/climatisation de véhicule automobile.

Elle concerne plus particulièrement un dispositif de distribution d'air du type comprenant un boîtier muni d'une première entrée d'air et d'une deuxième entrée d'air, ainsi que deux volets montés à rotation à l'intérieur du boîtier pour contrôler sélectivement la première entrée d'air et la deuxième entrée d'air.

On connaît déjà, d'après EP-A-0 678 410, un dispositif de ce genre, dans lequel les deux volets ont des parois respectives à surface sphérique et sont montés à rotation autour d'un axe commun, ces deux parois pouvant s'imbriquer 1'une dans l'autre et prendre différentes positions pour contrôler sélectivement la première et la deuxième entrée d'air.

Dans ce dispositif connu, les entrées d'air servent respectivement à l'admission d'air extérieur prélevé à l'extérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile et à de l'air recirculé prélevé à l'intérieur de cet habitacle.

Ce dispositif connu a notamment pour inconvénient que ses deux entrées d'air ont des sections respectives limitées comparativement aux dimensions du boîtier, ce qui limite le débit du flux d'air susceptible de traverser le boîtier.

Par conséquent, si l'on souhaite augmenter la section des deux entrées d'air du boîtier, il faut augmenter les dimensions du boîtier, ce qui augmente l'encombrement.

En outre, ce dispositif connu convient essentiellement à des volets ayant des parois à surface sphérique.

De plus, les volets ne garantissent pas toujours une étanchéité optimale, spécialement lorsqu'vils doivent s'opposer à un flux d'air de vitesse élevée.

Par ailleurs, ces volets ont pour inconvénient de ne pas permettre un contrôle précis de leurs vitesses de déplacement lorsqu'ils passent de l'une à l'autre de la position rapprochée et de la position éloignée.

De plus, leur mise en butée étanche ne peut être assurée d'une manière constante.

L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.

Elle propose à cet effet un dispositif de distribution d'air du type défini en introduction, lequel comprend en outre une troisième entrée d'air telle que la deuxième entrée d'air et la troisième entrée d'air occupent des positions angulaires respectives de part et d'autre de la première entrée d'air, dans lequel les deux volets sont montés pivotants autour d'axes parallèles adjacents et sont déplaçables entre une position rapprochée où ils obturent conjointement la première entrée d'air et une position éloignée où ils obturent respectivement la deuxième entrée d'air et la troisième entrée d'air, et dans lequel l'un des volets, appelé "volet menant", est relié à des moyens de commandes en déplacement, tandis que l'autre volet, appelé "volet mené", est relié au volé menant par des moyens de transmission à cinématique choisie, en sorte que le déplacement du volet mené s'effectue selon une loi choisie par rapport au déplacement du volet menant.

Ainsi, le dispositif de l'invention comprend trois entrées d'air pouvant être contrôlées par les deux volets, ces derniers étant montés pivotants autour d'axes parallèles adjacents et pouvant se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre.

I1 en résulte que la section d'entrée d'air totale offerte par le boîtier du dispositif de l'invention est supérieure à celle du dispositif de la technique antérieure.

En outre, les volets ne viennent pas s'imbriquer l'un dans l'autre, ce qui simplifie notamment les moyens assurant leur commande.

Par ailleurs, les moyens de transmission interposés entre le volet menant et le volet mené permettent à ces derniers de se déplacer avec des mouvements choisis, ce qui signifie que le volet mené peut être déplacé à une vitesse angulaire différente du volet menant ou encore être maintenu immobile alors que le volet menant est déplacé en rotation.

Autrement dit, il est possible de moduler la vitesse angulaire du volet mené par rapport à celle du volet menant supposée constante.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de transmission comprennent des moyens de came.

A cet égard on préfère utiliser des moyens de came à échappement, lesquels sont opératoires sur une partie de la course de déplacement du volet menant.

Par l'expression "moyens de came à échappement", on entend que les moyens de came sont interrompus et deviennent inopératoires dès que le volet menant se trouve sur une autre partie de sa course de déplacement.

A cet égard, l'invention prévoit que les moyens de transmission comprennent en outre des moyens à engrenages opératoires sur une autre partie de la course de déplacement du volet menant.

Autrement dit, ces moyens à engrenage assurent le "relais" des moyens de came à échappement, et inversement
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de came, et les moyens à engrenages sont opératoires successivement dans cet ordre, lorsque le volet menant est déplacé de la position rapprochée des volets vers la position éloignée des volets.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de came comprennent une voie de came portée par le volet menant et un pion porté par le volet mené propre à suivre la voie de came.

Dans une forme de réalisation de l'invention, la voie de came comporte une première partie conformée pour que le volet mené soit maintenu fixe ou entraîné en rotation alors que le volet menant est déplacé, et une deuxième partie conformée pour que le volet mené soit entraîné en synchronisme avec le volet menant dans un sens de rotation opposé.

Les moyens à engrenages comportent avantageusement un pignon interrompu solidaire en rotation du volet menant et propre à engrener avec un pignon continu solidaire en rotation du volet mené.

Lorsque la transmission du mouvement entre le volet menant et le volet mené s'effectue par les moyens de came à échappement, les pignons précités n'engrènent pas.

De préférence, ces moyens de transmission à engrenage ont un rapport de transmission de 1 et permettent au volet mené d'être entraîné à la même vitesse angulaire, et en sens opposé, par rapport au volet menant.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens de commande comprennent un câble agissant directement ou indirectement sur un levier radial solidaire du volet menant.

De préférence les volets ont des parois conformées en coques.

L'invention s'applique tout particulièrement au cas où le boîtier est un boîtier d'entrée d'air pour un appareil de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, la première entrée d'air étant propre à être alimentée par un flux d'air extérieur prélevé à l'extérieur de l'habitacle, tandis que la deuxième et la troisième entrée d'air sont propres à être alimentées toutes deux par un flux d'air recirculé prélevé à l'intérieur de l'habitacle.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de distribution d'air selon l'invention associé à un pulseur d'air d'une installation de chauffage/climatisation de véhicule automobile; - la figure 2 est une vue latérale du volet menant - la figure 3 est une vue en coupe, à échelle réduite, selon la ligne III-III de la figure 2 - la figure 4 est une vue latérale du volet mené ; et - la figure 5 est une vue en coupe, à échelle réduite, selon la ligne V-V de la figure 4.

On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un dispositif de distribution d'air 10 selon l'invention comprenant un boîtier 12 de forme générale semi-cylindrique circulaire muni d'une première entrée 14, d'une deuxième entrée 16 et d'une troisième entrée 18. Les entrées 16 et 18 occupent des positions angulaires situées respectivement de part et d'autre de la première entrée 14. L'entrée 14 sert à admettre un flux d'air extérieur AE prélevé à l'extérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile, tandis que les entrées 16 et 18 servent à l'admission d'un flux d'air recirculé AR prélevé à l'intérieur dudit habitacle.

Le boîtier 12 comprend une sortie d'air 20 qui est disposée à l'opposé de l'entrée d'air 14 et qui communique avec une entrée axiale 22 d'un pulseur d'air 24 comportant un boîtier 26 en forme de volute destiné à loger une turbine (non représentée). Le pulseur 24 fait partie d'une installation de chauffage/climatisation (non représentée) comprenant des moyens de traitement et de distribution d'air, connus en soi.

L'entrée d'air 14 s'étend sur un intervalle angulaire qui occupe une position centrale du boîtier 12 et qui correspond approximativement à la somme des intervalles angulaires de l'entrée d'air 16 et de l'entrée d'air 18.

Dans l'exemple, les entrées 16 et 18 s'étendent sur un intervalle angulaire d'environ 45 , tandis que l'entrée 14 s'étend sur un intervalle angulaire d'environ 90 . I1 en résulte que l'entrée d'air 14 possède une section d'entrée qui correspond pratiquement à la section d'entrée totale des entrées d'air 16 et 18 réunies.

Le boîtier 12 loge intérieurement deux volets 28 et 30 montés pivotants autour d'axes parallèles adjacents 32, 34. Le volet 30 est appelé "volet menant" et le volet 28 est appelé "volet mené.

Les volets 28 et 30 ont des configurations analogues et s'étendent sur des intervalles angulaires correspondant respectivement aux entrées d'air 16 et 18. Les volets 28 et 30 peuvent être déplacés entre une position rapprochée (volets représentés en trait plein sur la figure 1) en laquelle les volets obturent conjointement la première entrée 14 et une position éloignée (volets représentés en trait interrompu sur la figure 1) en laquelle ils obturent respectivement la deuxième entrée d'air 16 et la troisième entrée d'air 18.

Le volet 28 comprend deux flasques 36 ayant la forme de secteurs angulaires et reliés entre eux par une paroi d'obturation 38 ayant la forme d'une portion cylindrique circulaire (figures 1, 4 et 5). Le volet 28 est réalisé avantageusement par moulage d'une matière plastique et comprend en outre deux pivots 40 définissant l'axe 32 précité (figures 4 et 5).

Le volet 30 comprend deux flasques 42 reliant une paroi d'obturation 44 ayant la forme d'une portion cylindrique circulaire (figures 1, 2 et 3). Le volet 30 est réalisé avantageusement par moulage d'une matière plastique et comprend en outre deux pivots 45 définissant l'axe 34 précité (figures 2 et 3).

Dans l'exemple, le volet menant 30 s'étend sur un intervalle angulaire sensiblement supérieur à celui du volet mené 28.

Les volets 28 et 30 ont des premières butées respectives 46 et 48 susceptibles de venir en appui mutuel lorsque les deux volets sont dans la position rapprochée, comme représenté en trait plein sur la figure 1.

Par ailleurs, les volets 28 et 30 possèdent des secondes butées respectives 50 et 52 qui sont propres à venir en appui contre des bords 54 et 56 du boîtier lorsque les volets sont en position rapprochée et contre des bords 58 et 60 du boîtier lorsque les volets sont en position éloignée.

Le dispositif de l'invention comprend en outre des moyens de commande pour assurer le déplacement des volets 28 et 30, de façon coordonnée, de l'une à l'autre de la position rapprochée et de la position éloignée. Dans la position rapprochée, l'entrée d'air 14 est fermee tandis que les deux entrées 16 et 18 sont ouvertes, alors que dans la position éloignée, l'entrée d'air 14 est ouverte, tandis que les entrées d'air 16 et 18 sont toutes deux fermées.

Le volet 30 comporte un levier 62 qui s'étend radialement par rapport à l'axe 34 et qui est venu de moulage avec le volet 30. Ce levier porte, au voisinage de son extrémité libre, au moins une ouverture 64 servant de guidage à un pion 66 susceptible d'être entraîné en rotation à distance par un câble 68. Dans l'exemple, la liaison entre le pion 66 et le câble 68 s'effectue par l'intermédiaire d'un palonnier 70 monté pivotant autour d'un axe 72 fixe par rapport au boîtier. Le câble 68 passe à travers une gaine 74 et possède une extrémité 76 articulée à une extrémité du palonnier, tandis que l'autre extrémité du palonnier porte le pion 66.

Ainsi, lorsque l'extrémité 76 du câble est dans une position proche de la gaine, le volet 28 est dans la position rapprochée, tandis que, lorsque l'extrémité 76 du câble est éloignée de la gaine, le volet 28 est en position éloignée.

Le volet mené 28 est propre à être entraîné en rotation, dans un sens ou dans l'autre, par l'intermédiaire du volet menant 30 par des moyens de transmission à cinématique choisie, qui vont être décrits maintenant.

L'un des flasques 42 du volet menant 30 comporte un prolongement angulaire 78 (figures 1 à 3) dans lequel est formé une voie de came 80. Cette came sert de chemin de guidage à un pion 82 porté intérieurement par l'un des flasques 36 du volet mené 28 (figures 1, 4 et 5). Ce pion 82 s'étend parallèlement et à distance de l'axe 32, comme on le voit plus particulièrement sur les figures 4 et 5.

Le chemin de came 80 comporte (figure 2) une première partie 80A ayant la forme d'une courbe évolutive. La première partie 80A est conformée en une courbe évolutive concentrique à l'axe 34 pour que le volet mené 28 soit maintenu fixe, ou en une courbe évolutive non concentrique à l'axe 34 pour que le volet mené 28 soit entraîné en rotation alors que le volet menant 30 est déplacé. Cette première partie 80A s'étend à partir d'une extrémité fermée 84 et se poursuit par une seconde partie 80B, laquelle aboutit à une extrémité ouverte 86 qui débouche vers l'extérieur du prolongement 78, de manière à constituer un échappement pour le pion 82.

Cette deuxième partie 80B est conformée pour que le volet mené 28 soit entraîné en synchronisme avec le volet menant 30 dans un sens de rotation opposé. Lorsque le pion 82 quitte la voie de came 80 des moyens à engrenage prennent le "relais" de la transmission par came.

Ces moyens à engrenage comportent un pignon interrompu 88 concentrique à l'axe 34 du volet menant 30 et solidaire en rotation de celui-ci. Ce pignon interrompu comporte un bord radial d'arrêt 90 (figure 2). Le pignon 88 est situé du côté extérieur du prolongement 78 (figure 3).

Le pignon interrompu 88 est propre à engrener avec un pignon continu 92 calé sur l'axe de rotation 32 du volet mené 28 et solidaire en rotation de celui-ci. Le pignon 92 est situé du côté intérieur du flasque 36 qui porte le pion 82 (figure 5).

Les pignons 88 et 90 sont de même diamètre et sont prévus pour coopérer à engrènement entre eux sur une partie de la course de déplacement du volet menant 30. I1 en résulte que, pendant cette partie de la course de déplacement, le volet menant 30 et le volet mené 28 sont entraînés à la même vitesse angulaire, mais avec des sens de rotation opposés.

On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de l'invention en partant de la position rapprochée des volets 28 et 30, en laquelle ils obturent l'entrée 14 de l'air extérieur AE. Dans cette position, les entrées 16 et 18 sont ouvertes et le boîtier est alimenté uniquement par de l'air recirculé AR.

Si l'on exerce une poussée sur le câble 74, le volet menant 30 se déplace vers sa position éloignée, dans le sens horaire sur la figure 1. Dans la position rapprochée, le pion 82 se situe au niveau de l'extrémité 84 de la voie de came 80. A mesure que le volet menant 30 est déplacé vers la position éloignée, le pion 82 suit d'abord la première partie 80A de la voie de came 80 qui impose au volet mené 28 une cinématique correspondant à une loi définie, ce qui signifie que le volet mené 28 peut par exemple rester fixe ou pivoter avec une vitesse angulaire plus lente (en sens opposé) que le volet menant 30.

Ensuite, le pion 82 suit la partie 80B de la voie de came 80 si bien que les deux volets se déplacent à la même vitesse angulaire mais en sens opposé. Puis, lorsque le pion 82 s'échappe de la voie de came 80, le volet menant 30 entraîne le volet mené 28 à la même vitesse de rotation, mais en sens opposé, par l'intermédiaire des engrenages 88 et 92 qui coopèrent entre-eux. Ainsi, en supposant que le volet menant 30 est déplacé à une vitesse constante de la position rapprochée (représenté en trait plein sur la figure 1) vers la position éloignée (représenté en trait interrompu sur la figure 1), le volet mené 28 est déplacé en rotation, en sens inverse, mais avec une vitesse angulaire constante qui peut comporter une ou plusieurs périodes d'arrêt.

Dans l'exemple, le déplacement du volet mené 28 de la position rapprochée vers le position éloignée s'effectue d'abord avec une vitesse plus lente que celle du volet menant 30 et ensuite avec une vitesse égale à celle du volet menant 30.

Ceci permet d'éviter des transitions trop brusques entre la position air extérieur et la position air recirculé ou inversement.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes.

Les volets du dispositif de l'invention peuvent présenter des parois conformées ayant des formes très différentes, du moment qu'il s'agit de parois du type coque.

En outre, les moyens de commande du dispositif de l'invention sont susceptibles de nombreuses variantes. L'actionneur peut être réalisé notamment sous la forme d'un moyen de commande à distance tel qu'un câble. I1 est possible aussi d'utiliser d'autres actionneurs, notamment un micromoteur.

Les moyens de transmission à cinématique choisie faisant partie du dispositif de l'invention sont également susceptibles de nombreuses variantes, non seulement dans leurs structures, mais aussi dans la loi de cinématique qu'ils permettent de conférer au volet mené à partir du volet menant. I1 est possible de combiner différents types de moyens de transmission, qu'il s'agisse de moyens de came, de moyens à engrenages, ou encore d'autres types de moyens mécaniques.

De plus, l'invention n'est pas limitée au cas d'un boîtier servant à l'admission d'un flux d'air extérieur et d'un flux d'air recirculé, comme décrit précédemment à titre d'exemple.

Elle peut s'appliquer à d'autres types de boîtiers faisant partie d'une installation de chauffage/climatisation de véhicules automobiles.

Claims (12)

Revendications

1. Dispositif de distribution d'air pour véhicule automobile, du type comprenant un boîtier muni d'une première entrée d'air et d'une deuxième entrée d'air, ainsi que deux volets montés à rotation à l'intérieur du boîtier pour contrôler sélectivement la première entrée d'air et la deuxième entrée d'air, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une troisième entrée d'air (18) telle que la deuxième entrée d'air (16) et la troisième entrée d'air (18) occupent des positions angulaires respectives de part et d'autre de la première entrée d'air (14), en ce que les deux volets (28, 30) sont montés pivotants autour d'axes parallèles adjacents (32, 34) et sont déplaçables entre une position rapprochée où ils obturent conjointement la première entrée d'air (14) et une position éloignée où ils obturent respectivement la deuxième entrée d'air (16) et la troisième entrée d'air (18), et en ce que l'un des volets (30), appelé "volet menant", est relié à des moyens de commande en déplacement (68, 76, 74), tandis que l'autre volet (28) appelé "volet mené", est relié au volet menant (30) par des moyens de transmission (80, 82, 88, 90) à cinématique choisie, en sorte que le déplacement du volet mené s'effectue selon une loi choisie par rapport au déplacement du volet menant.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent des moyens de came (80, 82).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de came (80, 82) sont des moyens de came à échappement, opératoires sur une partie de la course de déplacement du volet menant (30).

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent en outre des moyens à engrenages (88, 92) opératoires sur une autre partie de la course de déplacement du volet menant (30).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de came et les moyens à engrenage (88, 92) sont opératoires successivement dans cet ordre lorsque le volet menant (30) est déplacé de la position rapprochée des volets vers la position éloignée des volets.

6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens de came comprennent une voie de came (80) porté par le volet menant (30) et un pion (82) porté par le volet mené (28) et propre à suivre la voie de came.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la voie de came (80) comporte une première partie (80A) conformé pour que le volet mené (28) soit maintenu fixe ou entraîné en rotation lorsque le volet menant (30) est déplacé et une deuxième partie (80B) conformée pour que le volet mené (28) soit entraîné en synchronisme par le volet menant (30) dans un sens de rotation oppose.

8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les moyens à engrenages comportent un pignon interrompu (88) solidaire en rotation du volet menant (30) et propre à engrener avec un pignon continu (92) solidaire en rotation du volet mené (28).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de transmission à engrenage (88, 92) ont un rapport de transmission de 1 et permettent au volet mené (28) d'être entraîné à la même vitesse angulaire, et en sens opposé, par rapport au volet menant (30).

10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un câble (68) agissant directement ou indirectement sur un levier radial (62) solidaire du volet menant (30).

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les deux volets ont des parois conformées en coques.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le boîtier (12) est réalisé sous la forme d'un boîtier d'entrée d'air pour un appareil de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile et en ce que la première entrée d'air (14) est propre à être alimentée par un flux d'air extérieur (AE) prélevé à l'extérieur de l'habitacle alors que la deuxième entrée d'air (16) et la troisième entrée d'air (18) sont propres à être alimentées toutes deux par un flux d'air recirculé (AR) prélevé à l'intérieur de l'habitacle.