FR3048924A1 - Volet debrayable par vis sans fin - Google Patents

Abstract

La description se rapporte notamment à un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant de véhicule automobile, comprenant un actionneur (1), un embrayage (3) agencé pour débrayer ou embrayer l'actionneur (1) avec un volet (6b) du dispositif d'obturation de face avant, et, lorsqu'il débraye l'actionneur (1), pour placer ledit volet (6b) en position ouverte, l'embrayage (3) étant solidaire d'un organe (4, 4') muni d'un trou taraudé, l'organe (4, 4') étant agencé pour coopérer avec une vis sans fin (9, 9') agencée pour transmettre sa rotation audit volet (6b).

Description

Volet débrayable par vis sans fin

La description a notamment pour objet un dispositif d’obturation pour face avant de véhicule automobile, également appelé obturateur actif de calandre, ou encore dispositif de contrôle d'entrée d'air. Un tel dispositif est parfois désigné par l'acronyme AGS, provenant de l'expression de langue anglaise "Active Grille Shutter" (obturateur actif de calandre). L'aérodynamisme d'un véhicule automobile est une caractéristique importante car il influence notamment la consommation de carburant (et donc la pollution) ainsi que les performances dudit véhicule. Ceci est particulièrement important lorsque le véhicule automobile se déplace à haute vitesse.

Un dispositif d’obturation pour face avant permet d'ouvrir ou de fermer l'accès de l'air via une calandre de véhicule automobile. En position ouverte, l'air peut circuler à travers la calandre et participer au refroidissement du moteur du véhicule automobile. En position fermée, l'air ne pénètre pas via la calandre ce qui réduit la traînée et permet ainsi de réduire la consommation de carburant et l'émission de C02. L'AGS 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.

Les faces avant des véhicules automobiles sont généralement composées de deux entrées d’air principales dites voie haute et voie basse. Ces deux voies sont généralement séparées par une poutre pour la protection contre les chocs (poutre de pare-chocs).

Les échangeurs de chaleur du véhicule automobile sont généralement disposés derrière cette poutre.

Un dispositif d’obturation pour face avant comprend habituellement des volets pilotés par un actionneur en face avant afin de réduire le coefficient de traînée et aussi d’améliorer les performances de refroidissement et de climatisation. Ces volets sont habituellement plans, et sont généralement orientés verticalement (dans un référentiel du véhicule automobile dans lequel ils sont montés) en position fermée et horizontalement (dans ce même référentiel) en position ouverte. Ces volets, pivotants, peuvent se déplacer entre une position ouverte, dans laquelle le plan que constitue chaque volet est parallèle au flux d’air entrant dans le véhicule automobile et une position fermée, dans laquelle le plan que constitue chaque volet est perpendiculaire au flux d’air. Ainsi, par temps froid, on peut fermer les volets ce qui permet de chauffer plus vite le moteur ainsi que l’habitacle, puis ouvrir ces volets en fonction des besoins de refroidissement du moteur et ou de l’habitacle.

Afin de masquer le caractère inesthétique de tels volets (qui forment une surface plane généralement inadaptée au style du véhicule automobile), ces derniers sont habituellement placés derrière la calandre. Ils sont par exemple placés derrière une grille d'aération matérialisant l'entrée d'air de la calandre, qui laisse passer l'air mais dissimule ce qui est derrière elle. Ils ne sont donc pas directement visibles de l'extérieur du véhicule.

Il arrive qu'une panne affecte l'ouverture des volets. Dans ce cas, il existe un risque que les volets soient restés en position fermée lors de la panne, et que le moteur thermique ne soit alors plus refroidi, ce qui peut conduire à l'endommager voire à le détruire. Pour y remédier, il est connu de déconnecter les volets en déconnectant un engrenage d'un train d'engrenages pilotant les volets. Mais cette solution est assez complexe. L’invention vise à améliorer la situation. L'invention se rapporte notamment à un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant de véhicule automobile, comprenant: un actionneur, un embrayage agencé pour débrayer ou embrayer l'actionneur avec un volet du dispositif d'obturation de face avant, et, lorsqu'il débraye l'actionneur, pour placer ledit volet en position ouverte, l'embrayage étant solidaire d'un organe muni d'un trou taraudé, l'organe étant agencé pour coopérer avec une vis sans fin agencée pour transmettre sa rotation audit volet.

Ce système de verrouillage est avantageux notamment en ce qu'il est plus simple et plus facile à mettre en œuvre que les systèmes de verrouillage réversibles connus, c'est-à-dire qu'il est débrayable en cas de problème (par exemple si l'actionneur tombe en panne), et réembrayable lorsque le problème disparaît, de manière très simple. En particulier, il comprend moins de composants (le train d'engrenages de l'état de l'art n'est plus nécessaire). Ainsi, si le problème est temporaire, le système de verrouillage revient dans sa configuration normale (embrayée) sans nécessité d'intervention, et ce de façon plus simple que dans l'état de l'art.

Ce système de verrouillage est également avantageux en ce qu'il permet d'ouvrir le volet lorsqu'un problème survient, de manière plus simple et donc en principe plus fiable. Ceci permet de mieux assurer un refroidissement du moteur thermique. Le système de verrouillage réduit donc davantage les chances que le problème conduise à bloquer le volet en position fermée et en conséquence provoque une destruction ou une dégradation du moteur thermique en raison de l'insuffisance du refroidissement due à l'absence d'un flux d'air significatif, le volet étant fermé.

Le dispositif d’obturation selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison. L'invention se rapporte notamment à un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant, dans lequel, en position embrayée, ledit organe est solidaire d'un axe de l'actionneur et transmet un éventuel mouvement de rotation de cet axe à la vis sans fin. L'invention se rapporte notamment à un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant, dans lequel, en position débrayée, ledit organe est désolidarisé dudit axe de l'actionneur. L'invention se rapporte notamment à un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant, dans lequel l'embrayage est agencé pour débrayer en déplaçant ledit organe en translation le long d'un axe parallèle à la vis sans fin. L'invention se rapporte notamment à un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant, dans lequel ledit organe se situe entre l'actionneur et ledit volet, l'embrayage étant agencé pour débrayer en éloignant ledit organe de l'actionneur et en le rapprochant dudit volet. L'invention se rapporte notamment à un dispositif d'obturation de face avant comprenant un système de verrouillage selon un aspect de l'invention. L'invention se rapporte notamment à un dispositif d'obturation de face avant comprenant plusieurs volets. L'invention se rapporte notamment à un dispositif d'obturation de face avant, dans lequel tous les volets sont identiques et liés les uns aux autres par un dispositif de liaison de façon à subir des mouvements de rotation simultanés, l'organe étant agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l'axe de l'actionneur au dispositif de liaison. L'invention se rapporte notamment à un dispositif d'obturation de face avant, dans lequel tous les volets sont identiques, l'organe étant agencé pour transmettre un mouvement de rotation à l'un des volets, tous les volets étant liés les uns aux autres de façon à subir des mouvements de rotation simultanés. L'invention se rapporte notamment à un dispositif d'obturation de face avant, dans lequel ledit un des volets est solidaire de ladite vis sans fin coopérant avec ledit organe, les autres volets étant liés audit un des volets de façon à subir des mouvements de rotation simultanés. L'invention se rapporte notamment à un dispositif d'obturation de face avant, dans lequel chaque volet est solidaire d'une vis sans fin respective coopérant avec un organe respectif et avec un actionneur respectif. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un dispositif d'obturation de face avant, muni d'un système de verrouillage selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 illustre un détail d'un dispositif d'obturation de face avant, muni d'un système de verrouillage selon un mode de réalisation de l'invention.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque élément mentionné dans le cadre d'un mode de réalisation ne concerne que ce même mode de réalisation, ou que des caractéristiques de ce mode de réalisation s'appliquent seulement à ce mode de réalisation.

La figure 1 illustre (en vue de face par rapport à un véhicule automobile dans lequel il est monté) un dispositif d'obturation de face avant muni d'un système de verrouillage selon un mode de réalisation de l'invention.

Le dispositif d'obturation de face comprend un actionneur 1 comportant un axe 2, et un embrayage 3. L'embrayage 3 comprend un stator 4, ou du moins est solidaire de ce stator 4 (ce qui revient au même). En position embrayée, une rotation de l'axe 2 de l'actionneur 1 entraîne une même rotation de l'embrayage 3 et de son stator 4. En position débrayée, l'axe 2 de l'actionneur 1 est complètement déconnecté de l'embrayage 3 (et donc du stator 4).

Le dispositif d'obturation de face comprend un cadre 5 dans lequel sont montés des volets 6a, 6b et 6c mobiles en rotation autour d'axes respectifs 7a, 7b et 7c. Les axes de rotation 7a, 7b et 7c sont liés entre eux par un dispositif de liaison 8, de sorte qu'ils sont tous trois soumis à une rotation simultanée.

Le stator 4 est muni d'un filetage coopérant avec un pas de vis d'une vis sans fin 9.

La vis sans fin 9 est fixe en translation le long de son axe de rotation. Elle ne peut que tourner autour de son axe de rotation.

En position embrayée, la position du stator 4 sur l'axe de rotation de la vis sans fin 9 est fixe. Il est ici question d'une position longitudinale (le long de l'axe considéré). En conséquence, une rotation du stator 4 (entraîné par l'actionneur 1) est directement transmise à cette vis sans fin 9 qui est alors soumise à la même rotation, et fait tourner les volets 6a, 6b et 6c.

En position débrayée, le stator 4 est désolidarisé de l'actionneur 1. Le stator 4 est alors mobile en translation le long de l'axe de rotation de la vis sans fin 9, mais n'est plus mobile en rotation autour de cet axe. Afin d'atteindre cette position débrayée, le stator 4 est soumis à un mouvement de translation le long de cet axe de rotation de la vis sans fin 9. Le stator 4 n'étant pas mobile en rotation, sa translation provoque, via son filetage qui entraîne le pas de vis de la vis sans fin 9, une rotation de la vis sans fin 9. Cette rotation provoque l'ouverture des volets 6a, 6b et 6c.

Sur la figure 1, la vis sans fin est munie d'une roue dentée qui entraîne l'axe de rotation 7b du volet 6b, cet axe de rotation 7b étant lui-même muni d'une roue dentée correspondante qui s'engrène avec celle de la vis sans fin.

Selon une variante possible, représentée sur la figure 2 (en vue de face par rapport à un véhicule automobile dans lequel le dispositif d'obturation de face avant est monté), la vis sans fin 9 est placée coaxialement à l'axe de rotation d'un volet. Ainsi, sur la figure 2, un stator 4' coopère avec une vis sans fin 9' qui est solidaire d'un axe 7'b qui est monté en rotation dans le cadre 5'. La vis sans fin 9' et l'axe 7'b ont ici le même axe de rotation (il n'y a pas de recours à des roues dentées). Par exemple, la vis sans fin est fixée à l'axe 7'b, qui est identique aux axes des autres volets. Selon une autre mise en œuvre, l'axe 7'b est spécifique (différent des axes des autres volets) et intègre la vis sans fin 9'. Pour débrayer, l'embrayage 3 déplace le stator 4' le long de la flèche 10, ce qui provoque par ailleurs une rotation 11 de la vis sans fin 9'.

Selon un premier mode de réalisation, un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant de véhicule automobile comprend un actionneur 1, qui est par exemple un moteur électrique. Cet actionneur est par exemple piloté par un microcontrôleur, sur la base d'un scénario programmé qui peut prendre en compte de multiples paramètres (température extérieure, température du moteur thermique, vitesse du véhicule, etc.). Cet actionneur permet d'ouvrir et de fermer au moins un volet du dispositif d'obturation de face avant.

Le système de verrouillage comprend un embrayage 3 agencé pour débrayer ou embrayer l'actionneur 1 avec un volet 6b du dispositif d'obturation de face avant. Selon une mise en œuvre possible, en utilisation normale, l'embrayage maintient une position embrayée. Selon une mise en œuvre possible, en cas de problème, l'embrayage est agencé pour débrayer l'actionneur. Lorsqu'il débraye l'actionneur 1, l'embrayage 3 est agencé pour placer ledit volet 6b en position ouverte et protéger ainsi le moteur thermique en permettant son refroidissement grâce au flux d'air entrant par la calandre (le volet étant ouvert).

Selon une mise en œuvre possible, le débrayage est déclenché par la détection d'une température trop élevée du moteur thermique, laissant supposer un problème de refroidissement (pouvant être dû à une fermeture intempestive des volets du dispositif d'obturation de face avant). Selon une mise en œuvre possible, l'embrayage est déclenché dès que la température du moteur thermique revient dans une plage autorisée. L'embrayage 3 est solidaire d'un organe 4, 4', muni d'un trou taraudé. Cet organe (ou stator) est une sorte d'écrou. Il est agencé pour coopérer avec une vis sans fin 9, 9' agencée pour transmettre sa rotation audit volet 6b. La vis sans fin 9' est par exemple solidaire du volet, elle peut par exemple être fixée à un axe de rotation dudit volet, de manière coaxiale à cet axe de rotation.

Selon un deuxième mode de réalisation, l'organe 4, 4' d'un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon le premier mode de réalisation est, en position embrayée, solidaire d'un axe 2 de l'actionneur et transmet un éventuel mouvement de rotation de cet axe 2 à la vis sans fin 9, 9'. Par exemple, le trou taraudé de l'organe 4, 4' et l'axe 2 sont coaxiaux, et soumis à une rotation identique autour de l'axe 2 (en position embrayée).

Selon un troisième mode de réalisation, l'organe 4, 4' d'un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon le deuxième mode de réalisation est, en position débrayée, désolidarisé dudit axe 2 de l'actionneur 1. Ainsi, un blocage de l'actionneur 1 n'entraîne pas un blocage du volet 6b, qui peut être piloté indépendamment de l'actionneur 1.

Selon un quatrième mode de réalisation, l'embrayage 3 d'un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon l'un des premier au troisième modes de réalisation est agencé pour débrayer en déplaçant ledit organe 4, 4' en translation le long d'un axe parallèle à la vis sans fin 9, 9'. Cette translation est illustrée par la flèche 10 sur la figure 2. Cette translation entraîne la rotation 11 de la vis sans fin (figure 2).

Selon un cinquième mode de réalisation, ledit organe 4, 4' d'un système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon le quatrième mode de réalisation se situe entre l'actionneur 1 et ledit volet 6b. L'embrayage 3 est agencé pour débrayer en éloignant ledit organe 4, 4' de l'actionneur 1 et en le rapprochant dudit volet 6b. Par exemple, l'organe 4, 4' est poussé ou tiré, par un vérin, par une tringle ou par une vis sans fin.

Selon un sixième mode de réalisation, un dispositif d'obturation de face avant comprend un système de verrouillage selon l'un des premier au cinquième modes de réalisation. Toute la commande d'embrayage et de débrayage est alors intégrée au dispositif d'obturation de face avant, mais une consigne d'embrayage ou de débrayage peut provenir de l'extérieur du dispositif d'obturation.

Selon un septième mode de réalisation, un dispositif d'obturation de face avant selon le sixième mode de réalisation comprend plusieurs volets 6a, 6b, 6c. Utiliser plusieurs volets au lieu d'un seul permet de gagner de la place, en revanche il est alors nécessaire de piloter plusieurs volets.

Selon un huitième mode de réalisation, tous les volets 6a, 6b, 6c d'un dispositif d'obturation de face avant selon le septième mode de réalisation sont identiques et liés les uns aux autres par un dispositif de liaison 8. Les volets subissent ainsi des mouvements de rotation simultanés. Selon une mise en œuvre possible, ces mouvements de rotation sont identiques (chaque volet adoptant alors à chaque instant une position angulaire relative identique à celle de tous les autres volets). Mais selon une variante, une démultiplication différente est appliquée à différents volets, de sorte que certains tournent plus vite que d'autre. L'organe 4, 4' est agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l'axe 2 de l'actionneur 1 au dispositif de liaison 8. Le dispositif de liaison 8 est par exemple un parallélépipède vertical relié à tous les axes de rotation 7a, 7b et 7c, le parallélépipède étant déformé par la rotation de l'actionneur. Le dispositif de liaison 8 peut correspondre par exemple à une bielle. Par exemple, les grands côtés du parallélépipède sont en toute circonstance verticaux (mais plus ou moins proches l'un de l'autre), et les petits côtés voient leur position angulaire (par rapport aux grand côtés) fluctuer selon la rotation appliquée par l'actionneur 1.

Selon un neuvième mode de réalisation, tous les volets 6a, 6b, 6c d'un dispositif d'obturation de face avant selon le septième mode de réalisation sont identiques et l'organe 4, 4' est agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l'axe 2 de l'actionneur à l'un des volets 6b, tous les volets 6a, 6b, 6c étant liés les uns aux autres de façon à subir des mouvements de rotation simultanés (qui peuvent être identiques). Le volet 6b est alors qualifié de volet meneur, et son mouvement de rotation est répercuté sur les autres volets (soit à l'identique, soit avec une amplification ou une atténuation de la rotation).

Selon un dixième mode de réalisation, un des volets 6b d'un dispositif d'obturation de face avant selon le neuvième mode de réalisation est solidaire de ladite vis sans fin 9' coopérant avec ledit organe 4, 4'. Les autres volets sont liés audit un des volets 6b de façon à subir des mouvements de rotation simultanés (qui peuvent notamment être soit identiques, soit proportionnels, à l'aide d'une amplification ou d'une atténuation de la rotation).

Selon un onzième mode de réalisation, chaque volet 6a, 6b, 6c d'un dispositif d'obturation de face avant selon le septième mode de réalisation est solidaire d'une vis sans fin respective coopérant avec un organe respectif et avec un actionneur respectif. Cette mise en œuvre est plus onéreuse et plus lourde compte tenu de la redondance introduite. En revanche, elle est plus fiable, une panne d'un voire de plusieurs actionneurs (ou de leur système d'ouverture et de fermeture associé) n'affectant pas les autres volets.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant de véhicule automobile, comprenant: un actionneur (1), un embrayage (3) agencé pour débrayer ou embrayer l'actionneur (1) avec un volet (6b) du dispositif d'obturation de face avant, et, lorsqu'il débraye l'actionneur (1), pour placer ledit volet (6b) en position ouverte, l'embrayage (3) étant solidaire d'un organe (4, 4') muni d'un trou taraudé, l'organe (4, 4') étant agencé pour coopérer avec une vis sans fin (9, 9') agencée pour transmettre sa rotation audit volet (6b).
2. 2. Système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 1, dans lequel, en position embrayée, ledit organe (4,4') est solidaire d'un axe (2) de l'actionneur et transmet un éventuel mouvement de rotation de cet axe (2) à la vis sans fin (9, 9').
3. 3. Système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 2, dans lequel, en position débrayée, ledit organe (4, 4') est désolidarisé dudit axe (2) de l'actionneur (1).
4. 4. Système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'embrayage (3) est agencé pour débrayer en déplaçant ledit organe (4, 4') en translation le long d'un axe parallèle à la vis sans fin (9, 9').
5. 5. Système de verrouillage pour dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 4, dans lequel ledit organe (4, 4') se situe entre l'actionneur (1) et ledit volet (6b), l'embrayage (3) étant agencé pour débrayer en éloignant ledit organe (4, 4') de l'actionneur (1) et en le rapprochant dudit volet (6b).
6. 6. Dispositif d'obturation de face avant comprenant un système de verrouillage selon l'une des revendications précédentes.
7. 7. Dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 6, comprenant plusieurs volets (6a, 6b, 6c).
8. 8. Dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 7, dans lequel tous les volets (6a, 6b, 6c) sont identiques et liés les uns aux autres par un dispositif de liaison (8) de façon à subir des mouvements de rotation simultanés, l'organe (4, 4') étant agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l'axe (2) de l'actionneur (1 ) au dispositif de liaison (8).
9. 9. Dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 7, dans lequel tous les volets (6a, 6b, 6c) sont identiques, l'organe (4, 4') étant agencé pour transmettre un mouvement de rotation à l'un des volets (6b), tous les volets (6a, 6b, 6c) étant liés les uns aux autres de façon à subir des mouvements de rotation simultanés.
10. 10. Dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 9, dans lequel ledit un des volets (6b) est solidaire de ladite vis sans fin (9') coopérant avec ledit organe (4, 4'), les autres volets étant liés audit un des volets (6b) de façon à subir des mouvements de rotation simultanés.
11. 11. Dispositif d'obturation de face avant selon la revendication 7, dans lequel chaque volet (6a, 6b, 6c) est solidaire d'une vis sans fin respective coopérant avec un organe respectif et avec un actionneur respectif.