FR3063967A1

FR3063967A1 - Lame aerodynamique actionnee par un dispositif a accumulation d'energie

Info

Publication number: FR3063967A1
Application number: FR1752259A
Authority: FR
Inventors: Gerald Andre; Bertrand MAZUE; Julien Jacomy; Jerome Utter
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2018-09-21
Anticipated expiration: 2037-03-20
Also published as: US20210276633A1; MA48985A; CN110691731A; EP3601019A1; FR3063967B1; WO2018172675A1

Abstract

Lame aérodynamique (1) pour un véhicule à moteur, comprenant un volet (10) monté sur un arbre porteur (27) d'axe XX' relié à un châssis du véhicule par au moins un palier (270), et entrainé en rotation autour dudit axe entre une position ouverte et une position fermée par un ensemble moteur (2) caractérisé en ce que ledit ensemble moteur (2) comprend des moyens d'accumulation d'énergie mécanique (20) dont le niveau d'énergie accumulée est ajustable pour délivrer à la demande un couple suffisant permettant au volet (10) de changer de position de manière quasi instantanée en un temps inférieur à 1 seconde.

Description

063 967

52259 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :

(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : B 62 D 35/00 (2017.01)

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION

A1

©) Date de dépôt : 20.03.17.	© Demandeur(s) : COMPAGNIE PLASTIC OMNIUM
(© Priorité :	Société anonyme — FR.
	@ Inventeur(s) : ANDRE GERALD, MAZUE
	BERTRAND, JACOMY JULIEN, UTTER JEROME,
(43) Date de mise à la disposition du public de la	TRESSE DAVID et BRIZIN JEROME.
demande : 21.09.18 Bulletin 18/38.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux	® Titulaire(s) : COMPAGNIE PLASTIC OMNIUM
apparentés :	Société anonyme.
©) Demande(s) d’extension :	(© Mandataire(s) : LLR.

LAME AERODYNAMIQUE ACTIONNEE PAR UN DISPOSITIF A ACCUMULATION D'ENERGIE.

FR 3 063 967 - A1

Lame aérodynamique (1) pour un véhicule à moteur, comprenant un volet (10) monté sur un arbre porteur (27) d'axe XX' relié à un châssis du véhicule par au moins un palier (270), et entraîné en rotation autour dudit axe entre une position ouverte et une position fermée par un ensemble moteur (2) caractérisé en ce que ledit ensemble moteur (2) comprend des moyens d'accumulation d'énergie mécanique (20) dont le niveau d'énergie accumulée est ajustable pour délivrer à la demande un couple suffisant permettant au volet (10) de changer de position de manière quasi instantanée en un temps inférieur à 1 seconde.

[001] L’invention concerne le domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement les dispositifs aérodynamiques disposés à des endroits précis d’un véhicule pour réduire la traînée aérodynamique engendrée par ce véhicule roulant à grande vitesse ou encore pour ouvrir ou obturer un conduit d’arrivée d’air.

[002] On connaît les effets favorables obtenus à l’aide de volets mobiles qui sont disposés devant les entrées d’air pour fermer les passages susceptibles d’introduire des volumes d’air de refroidissement à l’intérieur du véhicule, ou placés à l’avant du véhicule pour réduire les flux d’air passant sous le véhicule, ou encore qui sont disposés à l’arrière du véhicule de manière à orienter les flux turbulents engendrés par la vitesse.

[003] En règle générale, ces volets sont entraînés en translation ou en rotation autour d’un axe, par des actionneurs électriques. Ces moyens relativement souples permettent d’ouvrir ou de fermer à volonté les volets de la lame aérodynamique en fonction de la configuration de roulage du véhicule. Les volets alternent alors entre une position ouverte et une position fermée et, dans quelques cas plus rares, entre une ou deux positions intermédiaires. L’ensemble formé par les volets et son groupe de motorisation, comprenant les actionneurs, forme une lame aérodynamique.

[004] En dépit de leurs avantages, les actionneurs présentent toutefois l’inconvénient d’être gourmands en énergie, en particulier lorsque les mouvements à réaliser nécessitent des couples importants. De plus, dans certaines configurations, les volets sont montés de sorte que leurs axes de rotation sont situés sensiblement à proximité immédiate de la surface de la carrosserie du véhicule dans le but de réduire l’encombrement de la lame aérodynamique. Cet arrangement a pour effet de créer un couple supplémentaire engendré par les forces aérodynamiques s’exerçant sur la surface des volets lorsque le véhicule se déplace à grande vitesse, lequel s’additionne au couple d’ouverture ou de fermeture.

[005] Pour réduire ces couples moteurs et autoriser l’usage de moteurs de plus faible puissance, il peut être envisagé d’utiliser des ensembles motoréducteurs permettant de démultiplier les efforts d’actionnement au détriment de la vitesse de changement de position. Ces dispositifs démultiplicateurs présentent alors l’inconvénient de ralentir les mouvements du volet.

[006] L’invention a pour objet de proposer une solution originale à la problématique évoquée ci-dessus.

[007] La lame aérodynamique selon l’invention est destinée à équiper un véhicule à moteur. Elle comprend un volet monté sur un arbre porteur d’axe XX’, qui est relié à un châssis du véhicule par au moins un palier, et qui est entraîné en rotation autour dudit axe entre une position ouverte et une position fermée par un ensemble moteur.

[008] Cette lame aérodynamique se caractérise en ce que ledit ensemble moteur comprend des moyens d’accumulation d’énergie mécanique dont le niveau d’énergie accumulée est ajustable pour délivrer à la demande un couple suffisant permettant au volet de changer de position en un temps quasi instantanée, compris ici comme inférieur à 1 seconde.

[009] On entend ici par accumulateur d’énergie mécanique un moyen mécanique dont l’énergie potentielle est variable et adaptable, et qui est apte à délivrer cette énergie sous la forme d’un travail mécanique, produit d’une force et d’un déplacement, en l’espèce un couple et une rotation, sous la sollicitation d’un ordre donné.

[0010] A titre d’exemple, une retenue d’eau, une masse disposée à l’extrémité d’un balancier, ou encore un ressort, comme on le verra par la suite, sont des accumulateurs d’énergie mécanique.

[0011] Bien qu’ils puissent être associés à des dispositifs électriques, ils se distinguent des accumulateurs d’énergie électrique, qui à l’exemple d’une batterie ou d’un condensateur font appel dans la plupart des cas à des dispositifs chimiques ou électriques.

[0012] L’accumulateur d’énergie peut donc être rechargé à l’aide de moyens de faible puissance pendant une durée donnée, dans la période de temps précédent le passage du volet de la position ouverte à la position fermée ou de la position fermée à la position ouverte.

[0013] Le niveau d’énergie accumulée est variable et va dépendre, en reprenant les exemples évoqués ci-dessus, du niveau de l’eau, de la hauteur de la masse ou encore de la tension du ressort. Ce niveau d’énergie peut également être ajustable, de sorte que la quantité de travail délivrée à la demande reste limitée au juste nécessaire pour assurer le passage du volet d’une position à une autre.

[0014] Le couple délivré par l’accumulateur d’énergie est un couple d’ouverture ou un couple de fermeture selon la position initiale ouverte ou fermée dans laquelle se trouve le volet.

[0015] Le dispositif selon l'invention peut aussi comprendre isolément, ou en combinaison, les caractéristiques suivantes :

Les moyens d’accumulation d’énergie mécanique sont formés par un ressort de torsion d’axe XX’.

L’ensemble moteur comprend un ensemble de verrouillage muni d’un doigt d’enclenchement mobile en translation entre une première et une seconde position, et configuré de sorte que, lorsque le doigt d’enclenchement est dans la première position la rotation de l’arbre porteur est bloquée lorsque le volet est en position ouverte ou fermée, et lorsque le doigt d’enclenchement est dans la deuxième position l’arbre porteur est libre en rotation.

L’ensemble de verrouillage comprend un disque de verrouillage d’axe XX’, monté solidaire de l’arbre porteur, comprenant un premier et un deuxième logement pour recevoir le doigt d’enclenchement dans la première position, lorsque le volet est respectivement en position ouverte ou en position fermée.

L’ensemble moteur comprend un actionneur principal fixé au châssis du véhicule entraînant en rotation un pignon moteur de diamètre donné, coaxial à l’axe de l’arbre porteur, et en prise avec un pignon d’entrainement monté libre en rotation sur l’arbre porteur.

Le diamètre du pignon d’entrainement est supérieur ou égal au diamètre du pignon moteur.

Une première extension axiale du ressort de torsion est montée dans une insertion disposée sur un bord du volet et, une seconde extension axiale du ressort de torsion est montée dans une insertion disposée sur une face du pignon d’entrainement, de sorte que la mise en rotation du pignon moteur dans un sens de rotation ou dans un autre, engendre la mise en tension du ressort de torsion lorsque le doigt d’enclenchement est dans la première position.

Lorsque le doigt d’enclenchement est dans la deuxième position le volet est entraîné en rotation d’une position à une autre sous l’effet du couple engendré par le ressort de torsion.

L’ensemble moteur comprend des moyens d’amortissement fluidiques pour freiner la rotation de l’arbre porteur.

L’ensemble moteur comprend un capteur de position permettant de déterminer la position ouverte ou fermée du volet.

La lame aérodynamique est associée à une unité centrale comprenant des algorithmes sous forme d’instructions codées qui, lorsqu’elles sont exécutées, commandent :

o la mise en rotation de l’actionneur principal dans un sens de rotation ou dans un autre pour ajuster la tension du ressort de torsion, o la position du doigt d’enclenchement.

L’unité centrale comprend un algorithme permettant de piloter l’actionneur principal de manière à ajuster la tension du ressort de torsion en fonction de paramètres du véhicule.

L’unité centrale comprend un algorithme permettant de piloter l’ensemble de verrouillage pour commander le passage du volet d’une position à une autre en fonction d’un seuil donné desdits paramètres du véhicule.

Lesdits paramètres du véhicule comprennent une vitesse du véhicule, et/ou une température de l’eau de refroidissement, et/ou une détection d’un besoin imminent tel qu’un choc ou la mise en sécurité du véhicule.

L’unité centrale comprend un algorithme autorisant un seul changement de position du volet dans un intervalle de temps donné, préférentiellement compris entre 5 et 30 secondes.

L’unité centrale comprend un algorithme permettant de piloter l’actionneur principal de manière à ajuster par paliers successifs en fonction desdits paramètres du véhicule, et lorsque le doigt d’enclenchement est dans la première position, la tension du ressort de torsion de sorte que, en cas de demande de changement de position du volet, l’addition du couple délivré par le ressort de torsion et du couple engendré par les forces aérodynamiques agissant sur le volet reste comprise entre deux limites prédéterminées.

L’unité centrale comprend un algorithme permettant de piloter l’actionneur principal de manière à ramener à une valeur proche de zéro la tension du ressort lorsque le moteur du véhicule est à l’arrêt.

[0016] 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 représentation schématique en vue de face d’une lame aérodynamique selon l’invention.

La figure 2 est une représentation schématique en vue de côté de l’ensemble de verrouillage.

Les figure 3a, 3b, 3c sont des représentations schématiques en vue de face et en vue de côté du capteur de position

La figure 4 représente les diagrammes permettant de suivre l’évolution de la prétension imposée au ressort de torsion en fonction du temps et de la vitesse du véhicule en fonction du temps.

[0017] La lame aérodynamique 1 illustrée à la figure 1 est l’assemblage d’un volet 10 et d’un ensemble moteur 2.

[0018] Le volet 10 est monté sur un arbre porteur 27 d’axe XX’. Cet arbre porteur est rendu solidaire du châssis du véhicule (non représenté) par un palier 270. Dans l’exemple servant de support à la présente description le palier 270, représenté par des lignes en pointillé, est implanté dans le boîtier d’un actionneur principal 23, lui-même fixé au châssis du véhicule. L’arbre porteur 27 peut également être relié au châssis par deux paliers situés axialement de part et d’autre du volet 10.

[0019] L’actionneur principal 23 comprend un moteur électrique (non visible) animant en rotation un arbre moteur 220 supportant un pignon moteur 22 de diamètre Φι donné. L’axe du pignon moteur 22 et de l’arbre moteur 220 est parallèle à l’axe XX’ de l’arbre porteur 27.

[0020] Le pignon moteur 220 est en prise avec un pignon d’entrainement 21 d’axe XX’ monté libre en rotation sur l’arbre porteur 27. Le pignon d’entrainement 21 a un diamètre Φ2, préférentiellement supérieur ou égal au diamètre Φ1 du pignon moteur 22.

[0021] Un ressort de torsion 20, coaxial à l’arbre porteur, est interposé entre le et le pignon d’entrainement 21. Ce ressort de torsion 20 comprend une première extension axiale 201 permettant d’ancrer la première extrémité du ressort de torsion 20 dans une insertion 11 aménagée sur le bord du volet 10, et une seconde extension axiale 202 permettant d’ancrer la seconde extrémité du ressort de torsion 20 dans une insertion 210 aménagée dans une face du pignon d’entrainement 21.

[0022] Un ensemble de verrouillage 25 complète le mécanisme ci-dessus en autorisant la rotation ou le blocage de l’arbre porteur 27. Visible également à la figure 2, l’ensemble de verrouillage 25 comprend un disque de verrouillage 254 rendu solidaire de l’arbre porteur 27.

[0023] Le disque de verrouillage 254 comprend un premier et un deuxième logement, respectivement 255 et 256, disposés sur la périphérie du disque 254. Un doigt d’enclenchement 251 est animé en translation entre une première et une deuxième position par un électroaimant 250 solidaire du châssis du véhicule. En première position, le doigt d’enclenchement 251 pénètre dans un des logements 255, 256, et empêche la rotation de l’arbre porteur 27. La position circonférentielle des logements 255 et 256 est ajustée pour correspondre angulairement respectivement à la position ouverte et à la position fermée du volet 10. Lorsque le doigt d’enclenchement 251 est en première position le volet 10 est donc bloqué en position ouverte ou en position fermée.

[0024] En seconde position, le doigt d’enclenchement 251 glisse sur la circonférence du disque de verrouillage 254, et autorise la rotation de l’arbre porteur 27 autour de l’axe XX’ afin de permettre au volet 10 de passer de la position ouverte à la position fermée et inversement.

[0025] L’ensemble de verrouillage 25 comprend également un ressort de rappel 253 coaxial avec une tige de guidage 252 supportant à son extrémité le doigt d’enclenchement 251 proprement dit. Lorsque le doigt d’enclenchement 251 est en première position, la tige de guidage 252 est libre de se translater axialement dans le corps de l’électroaimant 250. Le doigt d’enclenchement 251 est alors maintenu dans sa position dans un des logements (255, 256) par l’action du ressort de rappel 253 intercalé entre le corps de l’électroaimant 250 et le doigt de verrouillage.

[0026] Le doigt d’enclenchement 251 a une forme sensiblement arrondie ou présentant une pente, complémentaire de la forme sensiblement concave ou pentue du premier et du deuxième logement 255, 256. Aussi, lorsqu’un couple supérieur à un seuil prédéterminé s’exerce sur l’arbre porteur, le doigt d’enclenchement 251 peut se désengager du logement (255, 256) afin de permettre au volet 10 de pivoter. Le réglage du seuil peut se faire en ajustant la compression du ressort de rappel 253. Cette disposition permet par exemple de replier le volet 10 lorsque ce dernier est en position ouverte et heurte un obstacle ou subit un effort trop important susceptible d’engager sa ruine.

[0027] Lorsque le doigt d’enclenchement 251 est en première position et que le volet 10 est bloqué en rotation en position ouverte ou en position fermée, la rotation autour de l’axe XX’ de l’extension axiale 201 du ressort est également bloquée. La mise en rotation du pignon moteur 22 engendre la rotation du pignon d’entrainement 21, et la mise en compression du ressort de torsion 20.

[0028] On s’arrange également pour que le couple exercé par le ressort de torsion sur l’arbre 27 reste inférieur au seuil prédéterminé de désengagement du doigt d’enclenchement 251 des logements 255 ou 256. De même, l’électroaimant 250 est apte à comprimer le ressort de rappel 253 pour faire passer le doigt d’enclenchement 251 de la première à la seconde position.

[0029] En faisant tourner le pignon d’entrainement 21 dans un sens on comprime le ressort 20 pour qu’il engendre un couple d’ouverture du volet 10 et, lorsque l’on fait tourner le pignon d’entrainement 21 en sens inverse, on comprime le ressort 20 pour qu’il engendre un couple de fermeture du volet 10.

[0030] Le rapport Φ2/Φ1 du diamètre Φ2 du pignon d’entrainement 21 et du diamètre

Φι du pignon moteur 22, permet d’évaluer la démultiplication entre le couple moteur de l’actionneur principal 23 mesuré au niveau de l’arbre moteur 220 et la tension conférée au ressort de torsion 20. Ce rapport permet de mesurer le gain en consommation électrique réalisé au niveau de l’actionneur principal 23.

[0031] A titre indicatif, pour un ressort apte à délivrer un couple maximum de l’ordre de 15 Nm, et pour un rapport Φ2/Φ1 de l’ordre de 4, le couple au niveau de l’arbre moteur 220 est utilement compris entre 1 à 8 Nm et la vitesse de rotation du pignon moteur 22 est comprise entre 4 à 20 tours par minute. Plus la vitesse de rotation de l’arbre moteur est faible et plus le gain de couple, à puissance égale, est important.

[0032] Le passage du volet 10 de la position ouverte à la position fermée, et inversement, s’effectue en un quart de tour. En règle générale, pour chacune de ces positions, le volet 10 vient buter sur un limiteur de course de manière à s’assurer de son bon positionnement.

[0033] Aussi, l’ensemble moteur 2 de la lame aérodynamique 1 peut également comprendre un amortisseur fluidique 24 agissant sur l’arbre porteur 27 de manière à réduire l’impact du volet 10 contre le limiteur de course lors du mouvement de fermeture ou d’ouverture du volet 10.

[0034] De même il peut s’avérer utile de munir le dispositif d’un capteur de position 26 formé par exemple d’un capteur sans contact, ou encore d’une came 260 et d’un contact 261, comme cela est illustré en détail aux figures 3a, 3b et 3c.

[0035] La mise en tension du ressort, n’est pas instantanée et peut donc durer plusieurs secondes. De l’ordre d’une dizaine de secondes dans le cas des puissances et des rapports de démultiplication évoqués ci-dessus.

[0036] Il convient donc d’anticiper la mise en compression du ressort de torsion 20 de sorte que, lorsque l’ordre d’ouverture ou de fermeture est donné en plaçant le doigt d’enclenchement 251 en seconde position, le volet 10 puisse changer de position dans un temps très bref, inférieur à une seconde, et considéré ici comme une durée quasi instantanée.

[0037] Le pilotage de la lame aérodynamique 1 peut alors utilement être réalisé à l’aide d’une unité centrale 4 disposée à un endroit approprié du véhicule. L’unité centrale 4 comprend dans sa mémoire des instructions codées qui, lorsqu’elles sont exécutées, permettent de mettre en oeuvre les algorithmes décrits ci-après. L’unité centrale est donc reliée, par l’intermédiaire d’une électronique de puissance appropriée, à l’actionneur principal 23, à l’électroaimant 250, au contact 261, et à l’unité de contrôle du véhicule contrôlant les principaux paramètres du véhicule.

[0038] L’unité centrale 4 pilote en fonction desdits paramètres véhicules, tels que la vitesse du véhicule, la température de l’eau de refroidissement ou encore un besoin imminent tel qu’un choc ou la mise en sécurité du véhicule, et par anticipation, le niveau d’énergie mécanique accumulée par la mise en tension du ressort de torsion 20, ou le mouvement du doigt d’enclenchement 251 autorisant le passage du volet 10 d’une position à une autre.

[0039] La figure 4 permet d’illustrer, dans le cas d’une lame aérodynamique placée en sous-bassement, l’évolution de la tension du ressort de torsion 20 en fonction de la vitesse du véhicule au cours d’un cycle de roulage.

[0040] Au temps précédent le temps T_o, le véhicule est à l’arrêt, et la tension du ressort de torsion est nulle. Le volet 10 est en position fermée, et le doigt d’enclenchement 251 est en première position dans le second logement 256.

[0041] A temps T_o le véhicule démarre. Dès l’introduction de la clé de contact, l’actionneur principal est mis en rotation de manière à faire effectuer au pignon d’entrainement une course angulaire équivalente à l’ouverture complète de la lame, et la tension dans le ressort de torsion augmente jusqu’à un niveau maximum prédéterminé.

[0042] Il est possible à ce stade d’augmenter légèrement la valeur angulaire de la rotation du pignon d’entrainement de manière à conserver un léger couple résiduel dans le ressort pour s’assurer que le volet 10 est complètement ouvert ou complètement fermé. Ce couple résiduel est alors repris par le limiteur de course, puis par le doigt d’enclenchement 251 lorsque ce dernier passe de la seconde à la première position et se positionne dans un des logements 255 ou 256.

[0043] Au temps L, le véhicule atteint et dépasse une vitesse de seuil Vs donnée, par exemple la vitesse de 60Km/h. Le doigt d’enclenchement 251 passe alors de la première à la seconde position et libère l’énergie mécanique potentielle accumulée sous la forme d’un couple d’ouverture dans le ressort de torsion 20. Le volet 10 pivote alors instantanément d’un quart de tour autour de l’axe XX’, et passe en position ouverte. Le doigt d’enclenchement 251 glisse sur la partie périphérique du disque de verrouillage 254 et vient, sous l’action du ressort de rappel 253, se placer en première position dans le premier logement 255. La rotation de l’arbre porteur 27 est bloquée et le volet 10 est maintenu en position ouverte.

[0044] L’actionneur principal 23 est alors relancé, en sens inverse, pour remettre le ressort de torsion 20 en compression de manière à libérer un couple apte à engendrer la fermeture du volet 10 en anticipation d’un ordre de fermeture.

[0045] Au temps t₂, la tension du ressort est alors maximale.

[0046] La vitesse du véhicule continuant à augmenter, les forces aérodynamiques s’appliquant sur le volet 10 augmentent également et sont susceptibles de s’additionner au couple de fermeture engendré par le ressort de torsion 20, au cas où un ordre de fermeture du volet 10 serait donné. L’actionneur principal 23 ajuste alors la tension du ressort de torsion 20, en la diminuant lorsque la vitesse reste élevée, comme c’est le cas entre t2 et Î3, ou en l’augmentant si nécessaire, comme c’est le cas à Î3, de manière à ce que, en cas de demande de changement de position du volet, l’addition du couple délivré par le ressort de torsion et du couple engendré par les forces aérodynamiques agissant sur le volet 10, reste comprise entre deux limites prédéterminées.

[0047] Pour éviter les mouvements incessants de l’actionneur principal en fonction de la vitesse du véhicule, cet ajustement peut se faire utilement par paliers de 20Km/h.

[0048] Au temps t₄, la vitesse du véhicule redescend en-dessous du seuil Vs. Le doigt d’enclenchement passe alors en seconde position et le volet 10 se referme aussitôt. Le doigt d’enclenchement 251 repasse en première position et vient se placer dans le second logement 256.

[0049] Ce cycle peut alors recommencer si nécessaire comme décrit précédemment.

[0050] A l’arrêt du véhicule au temps ts, et à la coupure du contact, l’actionneur principal 23 continue de réduire la tension du ressort de torsion 20, jusqu’à ce qu’elle retourne, au temps te, à une valeur nulle.

[0051] De manière à éviter des ordres d’ouverture ou de fermeture consécutifs trop rapprochés dans le temps et permettre la remise en tension le ressort 20, l’unité centrale comprend un algorithme autorisant un seul changement de position du volet dans un intervalle de temps donné qui peut utilement être compris entre 5 et 30 secondes.

[0052] Il va de soi, comme cela a été évoqué ci-dessus, que l’algorithme de pilotage simplifié évoqué ci-dessus peut intégrer d’autres paramètres comme par exemple la température de l’eau de refroidissement.

[0053] La forme d’exécution de l’invention décrite dans le présent exposé, qui apparaît comme étant la plus simple et la plus économique pour résoudre le problème posé et résolu à l’aide des moyens envisagés dans la revendication 1, peut connaître des formes variées et équivalentes de mise en oeuvre sans pour autant se départir de l’esprit même de l’invention.

NOMENCLATURE

Lame aérodynamique.

Volet.

Insertion.

Ensemble moteur.

Ressort de torsion.

201 Première extension axiale d’ancrage du ressort dans le volet.

202 Seconde extension axiale d’ancrage du ressort dans le pignon d’entrainement.

Pignon d’entrainement.

210 Insertion.

Pignon moteur.

220 Arbre moteur.

Actionneur principal.

Amortisseur fluidique.

Ensemble de verrouillage.

250 Electroaimant.

251 Doigt d’enclenchement.

252 Tige de guidage.

253 Ressort de rappel.

254 Disque de verrouillage.

255 Premier logement du doigt d’enclenchement (position ouverte)

256 Second logement du doigt d’enclenchement (position fermée).

Capteur de position.

260 Came.

261 Contact.

Arbre porteur.

270 Palier

Actionneur de déverrouillage.

Unité centrale.

Φι Diamètre du pignon moteur 22.

Φ2 Diamètre du pignon d’entrainement 21.

XX’ Axe de l’arbre porteur 27.

Claims

REVENDICATIONS

1. Lame aérodynamique (1) pour un véhicule à moteur, comprenant un volet (10) monté sur un arbre porteur (27) d’axe XX’ relié à un châssis du véhicule par au moins un palier (270), et entraîné en rotation autour dudit axe entre une position ouverte et une position fermée par un ensemble moteur (2) caractérisé en ce que ledit ensemble moteur (2) comprend des moyens d’accumulation d’énergie mécanique (20) dont le niveau d’énergie accumulée est ajustable pour délivrer à la demande un couple suffisant permettant au volet (10) de changer de position de manière quasi instantanée en un temps inférieur à une seconde.
2. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d’accumulation d’énergie mécanique sont formés par un ressort de torsion (20) d’axe XX’.
3. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’ensemble moteur (2) comprend un ensemble de verrouillage (25) muni d’un doigt d’enclenchement (251) mobile en translation entre une première et une seconde position, et configuré de sorte que, lorsque le doigt d’enclenchement (251) est dans la première position la rotation de l’arbre porteur (27) est bloquée lorsque le volet (10) est en position ouverte ou fermée, et lorsque le doigt d’enclenchement est dans la deuxième position l’arbre porteur (27) est libre en rotation.
4. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 3, dans laquelle l’ensemble de verrouillage (25) comprend un disque de verrouillage (254) d’axe XX’, monté solidaire de l’arbre porteur (27), comprenant un premier et un deuxième logement (255, 256) pour recevoir le doigt d’enclenchement (251) dans la première position, lorsque le volet (10) est respectivement en position ouverte ou en position fermée.
5. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’ensemble moteur (2) comprend un actionneur principal (23) fixé au châssis du véhicule et entraînant en rotation un pignon moteur (22) de diamètre (Φι) donné, coaxial à l’axe de l’arbre porteur, et en prise avec un pignon d’entrainement (21), monté libre en rotation sur l’arbre porteur (27).
6. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 5, dans laquelle le diamètre (Φ2) du pignon d’entrainement (21) est supérieur ou égal au diamètre (Φ1) du pignon moteur (22).
7. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 5 ou 6 prises en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle une première extension axiale (201) du ressort de torsion (20) est montée dans une insertion (11) disposée sur un bord du volet et, une seconde extension axiale (202) du ressort de torsion (20) est montée dans une insertion (210) disposée sur une face du pignon d’entrainement (21), de sorte que la mise en rotation du pignon moteur (22) dans un sens de rotation ou dans un autre, engendre la mise en tension du ressort de torsion (20) lorsque le doigt d’enclenchement (251) est dans la première position.
8. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 7, prise en combinaison avec la revendication 3, dans laquelle lorsque le doigt d’enclenchement (251) est dans la deuxième position le volet (10) est entraîné en rotation d’une position à une autre sous l’effet du couple engendré par le ressort de torsion (20).
9. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’ensemble moteur (2) comprend des moyens d’amortissement fluidiques (24) pour freiner la rotation de l’arbre porteur (27).
10. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’ensemble moteur (2) comprend un capteur de position (26) permettant de déterminer la position ouverte ou fermée du volet (10).
11. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, associée à une unité centrale (4) comprenant des algorithmes sous forme d’instructions codées qui, lorsqu’elles sont exécutées, commandent :

la mise en rotation de l’actionneur principal (23) dans un sens de rotation ou dans un autre pour ajuster la tension du ressort de torsion (20), la position du doigt d’enclenchement (251).
12. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 11 dans laquelle l’unité centrale comprend un algorithme permettant de piloter l’actionneur principal (23) de manière à ajuster la tension du ressort de torsion (20) en fonction de paramètres du véhicule.
13. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12, dans laquelle l’unité centrale (4) comprend un algorithme permettant de piloter l’ensemble de verrouillage (25) pour commander le passage du volet (10) d’une position à une autre en fonction d’un seuil donné desdits paramètres (Vs) du véhicule.
14. Lame aérodynamique (1) selon la revendication 12 ou la revendication 13, dans laquelle lesdits paramètres du véhicule comprennent la vitesse du véhicule (Vs), et/ou la température de l’eau de refroidissement, et/ou la détection d’un besoin imminent tel qu’un choc ou la mise en sécurité du véhicule.
15. Lame aérodynamique selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans laquelle l’unité centrale comprend un algorithme autorisant un seul changement de position du volet dans un intervalle de temps donné, préférentiellement compris entre 5 et 30 secondes.
16. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications 12 à 15, dans laquelle l’unité centrale (4) comprend un algorithme permettant de piloter l’actionneur

5 principal (23) en fonction desdits paramètres du véhicule, de manière à ajuster par paliers successifs, et lorsque le doigt d’enclenchement (251) est dans la première position, la tension du ressort de torsion (20) de sorte que, en cas de demande de changement de position du volet (10), l’addition du couple délivré par le ressort de torsion (20) et du couple engendré par les forces aérodynamiques agissant sur le volet (10) reste comprise entre deux

10 limites prédéterminées.
17. Lame aérodynamique (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 16, dans laquelle l’unité centrale (4) comprend un algorithme permettant de piloter l’actionneur principal de manière à ramener à une valeur proche de zéro la tension du ressort (20) lorsque le moteur du véhicule est à l’arrêt.

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