WO2020229492A1 - Dispositif de fermeture d'un module de refroidissement pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2020229492A1
WO2020229492A1 PCT/EP2020/063228 EP2020063228W WO2020229492A1 WO 2020229492 A1 WO2020229492 A1 WO 2020229492A1 EP 2020063228 W EP2020063228 W EP 2020063228W WO 2020229492 A1 WO2020229492 A1 WO 2020229492A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
covering skin
rigid skeleton
cooling module
closing device
skin
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/063228
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent Legot
Carlos Alberto CARRASCO MARTINS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
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Priority to EP20724149.8A priority patent/EP3969312A1/fr
Publication of WO2020229492A1 publication Critical patent/WO2020229492A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds

Definitions

  • the invention relates to the field of cooling modules for motor vehicles. It relates more particularly to cooling modules intended to be placed on the front face of a motor vehicle, for example at the level of a grille of such a vehicle.
  • Such cooling modules generally include a cover defining a volume for accommodating one or more heat exchangers, as well as a propeller controlled by an electric motor in order to create, within the cooling module, a depression providing a guide of an air flow coming from the outside through the aforementioned heat exchangers.
  • the propeller and the motor which controls it are generally received in a closing wall of the cooling module, a closing wall whose function is to support the aforementioned propeller and its drive motor, and of which another function is to optimize the guidance of the cooling air flow through the heat exchangers, in particular by preventing the return of hot air which has passed through the propeller in the direction of the heat exchangers.
  • such a wall is generally in the form of a single piece in which are arranged, in particular, means for receiving and supporting the previously mentioned propeller and its drive motor.
  • a wall is generally in the form of a single piece produced by injecting a plastic material into a mold.
  • the invention relates, according to a first aspect, to a device for closing a cooling module of a vehicle.
  • automobile configured to support a motorized propeller intended to guide an air flow through heat exchangers of the cooling module, characterized in that it comprises a rigid skeleton and a covering skin of the rigid skeleton, the rigid skeleton and the covering skin being made of different materials.
  • the closure device according to the invention is composed of two parts produced independently and assembled on top of each other, made of different materials, so as to form, on the one hand, a rigid skeleton. and on the other hand a skin covering the rigid skeleton.
  • the rigid skeleton is, for example, produced by injecting a plastic material into a mold.
  • the material chosen for the production of the rigid backbone can be a material from the family of polypropylenes or polyamides. In general, this material is chosen both for its low cost, its ability to be used by injection, and its mechanical properties once shaped, in particular its rigidity. This material can be loaded with glass fibers to stiffen the structure, which increases the rigidity of the assembly but also the cost. It is thus advantageous to only need a material loaded with glass fibers on a small portion of the closure device.
  • the rigid skeleton comprises a frame, the general shape of which is substantially that of a rectangular parallelepiped. More precisely, according to this example, the frame of the rigid skeleton extends mainly in a plane in which it has a substantially rectangular shape, and it has, perpendicular to this main extension plane, a small thickness compared to the dimensions of the shape rectangular above. In other words, the frame of the rigid skeleton has two long sides that are substantially parallel to each other and two short sides that are substantially parallel to each other, the long sides being substantially perpendicular to the short sides. It should be understood here, as well as in what follows, by “substantially”, that the manufacturing tolerances must be taken into account.
  • the invention provides for the frame to be perforated instead of having a solid frame in which the propeller is housed. More particularly, the frame is perforated in that, within this interior space, structural elements, and where appropriate reinforcing elements, extend inside the frame with empty spaces between the structural elements.
  • the shapes and dimensions of these structural and reinforcing elements are defined by digital modeling to give the rigid skeleton its properties, in particular its mechanical rigidity.
  • the interior space defined by the large and small sides of the frame of the rigid skeleton is an empty space within which extend the structural elements and the previously mentioned reinforcing elements, defined by digital modeling.
  • certain structural elements and / or reinforcing elements arranged in the interior space delimited by the frame of the rigid skeleton contain a more or less large amount of material. Furthermore, some structural elements and / or reinforcing elements extend from the large and / or small sides of the frame, other structural elements and / or reinforcing elements extending, within the interior space previously defined, from other structural and / or reinforcing elements. In addition, certain structural elements and / or reinforcing elements have a function of receiving and supporting components of the cooling module, while others mainly play a role in the rigidity of the rigid skeleton.
  • a "structural element” will be designated as an element arranged within the aforementioned interior space and mainly configured to receive and / or to support a component of the cooling module equipped with the closure device according to FIG. invention, and an element arranged within the interior space defined above and mainly configured to give the rigid skeleton its mechanical properties, in particular its rigidity, will be designated as “reinforcing element”.
  • the functionality of the elements structural elements and reinforcing elements are not mutually exclusive, and that, for example, a structural element can contribute to giving the rigid skeleton its mechanical properties, in particular its rigidity.
  • the rigid skeleton comprises a first annular ring, the shapes and dimensions of an outline of which are substantially identical, except for manufacturing tolerances, to those of the motorized propeller configured to guide a flow of cooling air through it. 'cooling module heat exchangers.
  • the first annular ring is advantageously connected to the frame of the rigid skeleton by a plurality of reinforcing elements.
  • the rigid skeleton also comprises a second annular ring configured to receive and support a drive motor of the aforementioned propeller.
  • the aforementioned first annular ring and the second annular ring are substantially cylindrical, concentric, and a diameter of the second annular ring is less than the diameter of the first annular ring.
  • the first annular ring and the second annular ring are connected to each other by a set of structural elements, for example by several bars which extend substantially radially relative to the axis of the one or the other of the annular rings.
  • the main function of the covering skin of the closure device according to the invention is to close off the interior space defined above, that is to say at least partially the interior of the frame not occupied by the reinforcing elements or structural, and therefore prevent air recirculation after its suction by the motorized propeller by having a reduced weight compared to the use of the material used to form the reinforcing or structural elements.
  • the covering skin therefore advantageously has shapes and dimensions complementary to those of the rigid skeleton, in such a way that it can be pressed against the latter by closing off the interior space defined above.
  • the covering skin of the closure device according to the invention is a thin membrane, made of a plastic material chosen, in particular, for its low cost and for its mechanical properties, among which, as by way of non-exhaustive examples, its suitability for thin-thickness forming, its mechanical resistance in the presence of an air flow and its elasticity.
  • the covering skin is produced by thermoforming, for example of a material from the polypropylene family.
  • a thickness of the covering skin is less than one millimeter.
  • the cover skin has an opening configured to allow passage of air to the cooling module propeller.
  • the covering skin comprises an opening whose shapes and dimensions are complementary to those of the aforementioned helix. This makes it possible to avoid any passage of air, in particular air recirculating towards the heat exchangers, around the aforementioned propeller and, therefore, any loss of cooling efficiency.
  • the opening arranged in the covering skin has shapes and dimensions complementary to those of the first annular ring. More specifically, the shapes and dimensions of the aforementioned opening are defined to allow the covering skin to be hooked onto the aforementioned first annular ring.
  • the rigid skeleton comprises at least one fixing member configured to retain the covering skin.
  • the covering skin is an element of the closure device according to the invention distinct from the rigid skeleton and it is attached to the latter by mechanical means provided for this purpose.
  • the covering skin is substantially flat and extends along a plane substantially parallel to the main extension plane of the frame of the rigid skeleton.
  • the invention thus achieves the aim it had set itself, on the one hand, by producing a lightened rigid skeleton and, on the other hand, by adding to this rigid skeleton, a skin thin and light covering, the rigid skeleton and the covering skin being made of different materials.
  • the definition of the structural elements and of the reinforcing elements of the rigid skeleton makes it possible to give the closure device according to the invention its mechanical functions, while achieving both material gain and weight gain, and the covering skin contributes to further lighten the device while retaining its functionalities.
  • the material savings that it allows also result in savings in the cost of purchasing the raw materials necessary for the production of such a device. closing.
  • the use of material loaded with glass fibers can be concentrated in the areas serving to support the motorized propeller and the other areas having only a role of closing to the air flow are carried out. by a less heavy and less expensive material.
  • the invention may also exhibit one or more of the following characteristics, taken separately or in combination:
  • a member for fixing the covering skin to the rigid skeleton comprises a pin on which the covering skin is fixed.
  • the rigid skeleton comprises, extending substantially perpendicular to its main plane of extension, at least one pin, for example cylindrical, configured to pierce the covering skin when the latter is pressed against the skeleton. and to retain it.
  • the attachment of the covering skin on such a pin is effected by forcibly inserting the latter onto the latter, until the covering skin is pierced.
  • such a pin may include a body projecting from the skeleton and a head disposed at the free end of the body and having larger dimensions than the body, the head thus being configured to retain the covering skin once it has been removed. breakthrough.
  • the head can be inserted on the pin once the covering skin has been pierced, or it can be an integral part of the pin: thanks to its elasticity, the covering skin, after having been pierced by the head of the pin , retracts around said pin.
  • a pin can be either arranged on the frame of the rigid skeleton, or on one or more structural elements or reinforcing elements thereof.
  • the presence of one or more pins as they have just been described does not exclude the use of other types of means for fixing the covering skin on the rigid skeleton, such as that, for example, riveting or welding, for example by ultrasound.
  • the covering skin is made up of several different materials.
  • the covering skin is not "mono-material".
  • the term “mono-material” is understood here to mean a covering skin made entirely from the same material, whether this material is obtained from a single component or from a mixture of different constituents.
  • a covering skin made up of several distinct materials therefore comprises different regions, each of which consists of a specific material, these different regions being assembled together.
  • the composition of the covering skin varies continuously from one region to another of the latter. In other words, from one side of the frame to the other, the materials used to form the covering skin exhibit a physical property which changes gradually.
  • the covering skin is formed of a plurality of distinct elements assembled together, such as a patchwork.
  • these distinct elements can be assembled by welding, by gluing, or by any other appropriate mechanical or physico-chemical means.
  • different means of fixing the covering skin to the rigid skeleton can be implemented in different regions of the latter, in order to guarantee perfect holding of the covering skin against the rigid skeleton.
  • the use of several different materials for the realization of the covering skin makes it possible, for example, to modulate the mechanical and / or acoustic and / or thermal properties of this skin depending on the regions of the closure device according to the invention, in particular to improve its performance.
  • the covering skin comprises at least one window configured to receive or form a dynamic shutter for regulating a flow of cooling air through the closing device, the dynamic shutter being inserted in a tilting frame formed by a plurality of structural elements of the rigid skeleton.
  • Such dynamic shutters movable in rotation about an axis parallel to the main plane of extension of the rigid skeleton, are configured to adapt the quantity of cooling air conveyed through the heat exchangers of the cooling module to the driving conditions of the vehicle. More precisely, when the vehicle is moving at high speed in a steady state, the air flow generated by the movement implies that the motorized propeller is not set in rotation: it may be desired to increase the passage surface d. air through the opening of the dynamic shutters, so that the dynamic shutters can be kept closed or left open under the effect of the pressure of the air flowing through the cooling module.
  • the rotation of the propeller ensures an air passage through the cooling module so that the air pressure on the wall forming the closure device can not be sufficient to open the dynamic shutters: in this case, the shutters can be left closed or be forced to open by appropriate piloting.
  • the rigid skeleton of the closure device comprises a plurality of structural elements configured to receive a plurality of tilting frames, each tilting frame being itself configured to receive a dynamic flap. More precisely, each of these tilting frames advantageously comprises, on the one hand, reception means and, on the other hand, means of articulation of such a dynamic flap around its axis. rotation in order to be able to modify the angular position of this dynamic flap with respect to the main extension plane of the rigid skeleton.
  • the covering skin comprises at least one cutout configured to define a dynamic flap for regulating a flow of cooling air through the closure device. That is to say that, according to this characteristic, such a dynamic shutter is an integral part of the covering skin, and it is cut out in the latter.
  • the cutout arranged in the covering skin is advantageously defined by three substantially linear slots, with the production tolerances close: two of these linear slots are substantially parallel to each other, and they are joined at one of their ends by another linear slot which is substantially perpendicular to them.
  • These three substantially linear slots thus define, in the covering skin, three sides of a rectangle formed by the dynamic shutter, the fourth side of the rectangle thus defined remaining uncut in the covering skin.
  • the dynamic flap thus defined is attached to the covering skin by the fourth side of the aforementioned rectangle.
  • the cutting of the aforementioned linear slits is carried out by punching of the covering skin.
  • the covering skin comprises at least one thinned region configured to form an articulation hinge of the dynamic flap as defined above.
  • the aforementioned thinned region is arranged in the region of the covering skin in which the dynamic flap described above is attached to the covering skin.
  • the aforementioned thinned region is therefore that in which said fourth side extends.
  • This local thinning then results in an increase in the rotational mobility of the dynamic flap around the axis formed by this fourth side.
  • this local thinning can be supplemented by local perforations in order to increase the mobility of the dynamic flap arranged in the covering skin.
  • the invention thus makes it possible to simplify the production of dynamic shutters such as previously mentioned.
  • the covering skin is made of a material from the polypropylene family
  • the rigidity of the material forming the covering skin is important: this results in rigidity of the hinge produced by local thinning of the covering skin, and the dynamic flaps as described above preferably remain closed.
  • the quantity of cold air capable of being sucked in and passing through the heat exchangers is then small.
  • the aforementioned hinge heats up and the dynamic shutter opens spontaneously under the combined effect of the increased flexibility of the material with the temperature and of the configuration of the hinge. This therefore makes it possible to reduce, or even eliminate, the need for controlling the angular position of such dynamic flaps relative to the main extension plane of the rigid skeleton. This therefore results in additional simplification and weight savings, with equal cooling performance.
  • the invention extends to a cooling module intended to be placed on the front face of a motor vehicle, the cooling module comprising a motorized propeller configured to convey a flow of cooling air through it.
  • a motorized propeller configured to convey a flow of cooling air through it.
  • 'at least one heat exchanger characterized in that it comprises a closing device as has just been described.
  • the main function of the closure device is to force the air to pass through the motorized propeller and to prevent recirculation of hot air in the heat exchangers, the motorized propeller having the function of forcing the air. 'routing this air through one or more heat exchangers of the cooling module.
  • the covering skin of the closing device as described above is placed between the rigid skeleton of the closing device and a heat exchanger of the cooling module.
  • the closure device is arranged, in the cooling module according to the invention, in such a way that the suction resulting from the rotation of the motorized propeller has the effect of pressing the covering skin against the rigid skeleton, thus helping to strengthen the hold of the covering skin on the latter.
  • the covering skin is placed inside the cooling module relative to the skeleton. This has the effect of limiting as much as possible, or even completely eliminating, any possible lateral air leakage which could result from an imperfect plating of the covering skin on the rigid skeleton.
  • FIG.i is a schematic exploded perspective view of the main components of a cooling module according to the invention.
  • FIG.2 is a schematic exploded perspective view of the rigid skeleton and of the covering skin of a closure device according to the invention
  • FIG.3 is a schematic perspective view of a covering skin made of several different materials
  • FIG.4 is a schematic view of a covering skin in which are arranged several dynamic shutters for regulating a flow of cooling air, and
  • FIG.5 is a schematic view of a detail of an articulation hinge of such a dynamic shutter on the covering skin.
  • FIG. 1 various elements which can be included in a cooling module 500 intended to be integrated into an engine compartment on the front face of a motor vehicle.
  • a cooling module can in particular comprise a device for regulating the air inlet in the cooling module, this regulating device comprising one or more air inlet grilles 501, one or more heat exchangers 502. stacked among which by way of non-limiting example a condenser and a radiator, and at least one motor-fan unit comprising a propeller 503 driven by a motor 504.
  • the cooling module further comprises a shroud configured to form a housing for at least the heat exchangers when the module is assembled, the air inlet grilles being able in particular to be attached to this shroud.
  • the fairing here comprises side walls 101 and a transverse wall 102 forming a closure device 100 of the cooling module according to the invention.
  • the cooling module is configured to facilitate passage of air through the air inlet grille (s) 501 and the heat exchanger (s) 502 of the cooling module 500, so as to perform an exchange of calories with a fluid circulating in the heat exchanger (s) 502.
  • the drive by the motor of the propeller 503 makes it possible to suck in fresh air and force it to pass through the exchangers, so as to increase the efficiency of the cooling obtained , when this air intake is no longer sufficient, for example in situations in which the vehicle is stationary or at least idling.
  • the flow of cooling air brought through the cooling module, and the heat exchanger (s) 503, where appropriate by the rotation of the propeller 502, is represented by the arrow F in FIG. 1.
  • the closure device 100 and more particularly the transverse wall 102 arranged across the path of the air flow, is configured to receive the propeller 503, substantially in the center of the transverse wall in the example illustrated in FIG. 1.
  • the closure device 100 comprises a housing 104 for receiving the motorized propeller 503, the dimensions of the circular-shaped housing being slightly greater than those of the external diameter of the powered propeller to allow the latter to s' register in the housing and be mobile in rotation.
  • An annular ring 131 is disposed substantially in the center of the housing 104 to form a support for the drive motor 504 of the propeller, housed in a central bell 505 of this propeller.
  • the annular ring 131 is held by a set of tie rods 132 extending substantially radially with respect to an axis of revolution of the annular ring.
  • the closure device 100 furthermore comprises a plurality of dynamic flaps 106 movable to regulate a quantity of air passing through the cooling module. According to the example more particularly illustrated in FIG. 1, the closing device 100 comprises four dynamic flaps 106.
  • the closure device 100 is particular in that it comprises a rigid skeleton and a covering skin fixed to the rigid skeleton. Only the covering skin 2 is visible and the fixing members 16 of the covering skin on the skeleton are shown by way of example.
  • This closing device aims to provide a lightweight closing device which has functions, on the one hand, for receiving and supporting the motorized propeller and its motor. drive, and, on the other hand, management of the flow of cooling air passing through the cooling module.
  • FIG. 2 schematically shows, in perspective, the components of a closure device 100 according to the invention.
  • the closure device 100 comprises a rigid skeleton 1 and a covering skin 2 attached by fixing to the rigid skeleton 1.
  • the rigid skeleton 1 is advantageously produced by injection into a mold of a plastic material such as, by way of nonlimiting example, a material from the family of polypropylenes or polyamides.
  • the rigid skeleton 1 comprises a frame 10 whose sides 11, 12 together delimit an interior space 110 within which extend, with reference to the previously defined names, structural elements 13 and reinforcing elements 14. More precisely, the skeleton rigid 1 extends mainly in a plane 600 perpendicular to the path of the air flow F, and the frame 10 has two long sides 11 substantially parallel to each other, with manufacturing tolerances close, and two short sides 12 substantially parallel to each other, except for manufacturing tolerances, the short sides 12 joining together two by two the ends of the long sides 11 while being substantially perpendicular to the latter.
  • the frame 10 has substantially the shape of a rectangular parallelepiped, the thickness of which, measured in a direction perpendicular to the main extension plane 600 defined above, is small compared to the dimensions of the large and small sides 11, 12, mentioned above.
  • the interior space 110 delimited by the frame 10, is a hollow space which, apart from the structural elements 13 and the aforementioned reinforcing elements 14, does not contain any material.
  • the rigid skeleton 1 therefore has a lower weight than a single piece of the same general shapes and dimensions.
  • the shapes and dimensions of the structural elements 13 and of the reinforcing elements 14 which extend within the interior space 110 can be optimized by digital modeling.
  • the rigid skeleton 1 comprises a first substantially cylindrical annular ring 130 and a second substantially cylindrical annular ring 131, arranged within the interior space 110.
  • the first annular ring 130 and the second annular ring 131 have a common axis 150 substantially perpendicular to the main extension plane 600 of the frame 10.
  • the diameter of the first annular ring 130 is greater than the diameter of the second annular ring 131. More precisely, the diameter of the first annular ring 130 is substantially equal to an outer diameter of the motorized propeller 503 defined above, not shown in the figure. FIG. 2, so that the blades of the motorized propeller can rotate with their free end closest to the wall defining this annular ring. And the diameter of the second annular ring 131 is defined so that the latter can receive and support the drive motor 504 of the propeller 503, not shown in FIG. 2. It is understood that with reference to the previously defined names, the first annular ring 130 and the second annular ring 131 form part of the structural elements 13 of the rigid skeleton 1.
  • the first annular ring 130 is connected to the long sides 11 and to one of the short sides 12a of the frame 10 by a plurality of reinforcing elements 14, and it is connected to the second annular ring 131 by a plurality of tie rods 132 disposed substantially radially around the common axis 150 of the annular rings 130, 131.
  • the first annular ring 130 and the second annular ring 131 are connected to one another by four substantially radial tie rods 132.
  • first annular ring 130 and the second annular ring 131 are arranged, within the interior space 110 previously defined, closer to one of the short sides 12a of the frame 10 than on the other short side 12b of this frame.
  • the rigid skeleton 1 may comprise a plurality of imperceptibly parallelepipedal tilting frames whose long sides are substantially parallel to the long sides 11 of the frame 10 and whose short sides are substantially parallel to the short sides 12 of the frame 10.
  • each of the tilting frames 133 is configured to receive a dynamic flap, not shown in FIG. 2, the role of which is to regulate a flow of cooling air. Movable in rotation around an axis substantially parallel to the main extension plane 600 of the frame 10, such dynamic shutters can take different angular positions with respect to the aforementioned main plane 600.
  • each tilting frame 133 is, with reference to the previously defined names, a structural element of the rigid skeleton 1.
  • the rigid skeleton 1 comprises seven tilting frames 133 mainly arranged in the interior space 110 between the first annular ring 130 and the small side 12b of the frame 10 opposite the small side 12a to which this first annular ring 130 is closest.
  • the tilting frames 133 are connected to each other and to the sides 11, 12b of the frame 10 by a plurality of reinforcing elements 14, the shapes and dimensions of which are, as indicated above, optimized by digital modeling.
  • the frame 10 of the rigid skeleton 1 also comprises a certain number of elements 15 which can allow on the one hand the fixing of the closure device in a cooling module 500 such as that illustrated in FIG. 1 and on the other hand the fixing of 'other elements of the cooling module, such as the air intake grilles, on this closure device.
  • FIG. 2 also shows schematically, and at a distance from the rigid skeleton 1, the covering skin 2 which, once assembled with the rigid skeleton 1 forms the closure device 100 according to the invention.
  • the covering skin 2 is a membrane, a maximum thickness of which is of the order of a millimeter, and it is made of a pastic material, for example by thermoforming.
  • the covering skin 2 is made of a material different from that used to make the rigid skeleton. This material is chosen in particular in that it allows a thin design of a few millimeters.
  • the covering skin 2 has substantially complementary shapes and dimensions to those of the frame 10 of the rigid skeleton 1, such that it can entirely cover a main face thereof parallel to the main extension plane 600 defined above. According to the example more particularly illustrated by FIG. 2, the covering skin 2 therefore has a generally substantially rectangular shape having two large sides 2a and two small sides 2b, the dimensions of which are substantially identical to those of the sides of the frame 10 described above. .
  • the covering skin 2 comprises a substantially circular opening 20 whose shapes and dimensions are substantially complementary to those of the first annular ring 130 previously described, as well as a plurality of rectangular windows 21 whose shapes and sizes. dimensions are complementary to those of the tilting frames 133 described above.
  • the covering skin 2 when the covering skin 2 is placed on the rigid skeleton 1, it closes the interior space 110, previously defined, of the latter, with the exception of the interior of the first annular ring 130 corresponding to the circular opening 20 and with the exception also of the tilting frames corresponding to the rectangular windows 21.
  • a flow of cooling air for example illustrated by the arrow F in FIG. 2, approaching the closure device 100, will be channeled by the covering skin 2, on the one hand, through the circular opening 20, towards the motorized propeller 503 previously described, not shown in FIG. 2 and, on the other hand, through rectangular windows 21, towards dynamic regulation shutters received in the tilting frames 133.
  • the covering skin 2 forms a sealing of the space interior 110 previously defined, with the exception of the regions of this interior space corresponding to the openings and windows 20, 21, previously defined, through which the flow of cooling air F can be conveyed to the motorized propeller.
  • the covering skin 2 is in particular fixed to the rigid skeleton 1 by means of substantially cylindrical pins 16, 17 arranged on the rigid skeleton 1 and forming fixing members configured to cooperate with orifices 22, 23 formed in the covering skin 2. More precisely, each pin 16, 17 extends substantially perpendicular to the main extension plane 600 of the frame 10 and is configured to pass through the covering skin 2 while being engaged in a corresponding orifice 22, 23.
  • the pins forming a fixing member are distinguished by first pins 16 and second pins 17, the first pins having a first diameter of greater value than the second diameter of the second pins.
  • the orifices capable of being crossed by the pins are distinguished by first orifices 22 and second orifices 23.
  • the first orifices 22 are formed in the covering skin 2 before fixing the covering skin on the rigid skeleton 1 and they have a diameter slightly less than the diameter of a first corresponding pin 16, so that the insertion of the pin 16 into the orifice 22 requires a force.
  • the second orifices 23 are illustrated in FIG.
  • the function of these different pawns can thus differ in that the second pawns 17 have an exclusively function of fixing the covering skin, by tearing and adhesion of the skin on each second pawn, while the first pions 16 have a function of fixing by similar adhesion as well as a positioning function, the operator having to make the first pins 16 cooperate with the first holes 22 to ensure the correct positioning of the covering skin 2 with respect to the rigid skeleton 1.
  • the pins 16, 17 may include a head configured to retain the covering skin 2 against the rigid skeleton 1.
  • a pin comprises a body projecting from the skeleton and a head disposed at the free end of the body and having larger dimensions than the body. Once the pin has passed through the covering skin, the head retains the covering skin facing the rigid skeleton while preventing the skin from coming off.
  • the head can in particular be attached to the first pegs after plating the covering skin, and it may form an integral part of the second pegs by helping to locally tear the skin when the latter is brought against the skeleton, the covering skin being suitable. after having been pierced by the head of the pin to retract around said pin thanks to its elasticity.
  • the covering skin 2 can be fixed to the rigid skeleton by other means such as, by way of nonlimiting examples, by ultrasonic welding or by riveting.
  • the invention provides that, in the cooling module 500, the closure device 100 is arranged in such a way that a flow of cooling air such as that illustrated by the arrow F, generated by the rotation of a motorized propeller 503 as previously mentioned, has the effect of pressing the covering skin 2 against the rigid skeleton 1 in order to increase the cohesion between these two elements and in order to avoid any possible air leakage resulting from an imperfect plating of the covering skin 2 against the rigid skeleton 1.
  • the covering skin is arranged upstream of the rigid skeleton by in relation to the direction of circulation of the air flow F.
  • the covering skin 2 of the closing device 100 is placed between the rigid skeleton 1 of this closing device 100 and the heat exchangers 502 of the cooling module 500.
  • the covering skin 2 can be fixed by welding on a periphery of the first annular ring 130, while first pins 16 as described above will be used to guide the positioning of the covering skin with respect to the frame of the rigid skeleton 1 and to fix this covering skin 2 on the rigid skeleton 1 in the region of the latter situated between the aforementioned first annular ring 130 and the tilting frames 133 previously described.
  • the covering skin 2 is made of a material different from that used to produce the rigid skeleton 1.
  • FIG. 3 illustrates a particular embodiment of the invention, in which the covering skin 2 is itself made up of different distinct materials, represented respectively by a hatch pattern different from that of the others.
  • the covering skin 2 comprises a first region 200 made from a first material, a second region 201 made from a second material distinct from the first material, and a third region 202 made from a third material distinct from the first material and from the aforementioned second material.
  • the covering skin 2 is therefore in the form of a patchwork of three distinct elements associated with one another, for example, by ultrasonic welding.
  • the materials chosen to produce the different regions of such a covering skin 2 may have mechanical and / or acoustic and / or thermal properties that are different from each other. Indeed, as shown in Figure 3, the surfaces of the regions 200, 201, 202, previously defined have different dimensions, and these different regions can be sources of different vibrations when the closure device 100 is subjected to a flow of air of cooling such as that represented by the arrow F in FIG. 1 or 2. The choice of different materials for the production of these different regions of the covering skin 2 can therefore make it possible to reduce any noise generated by the closure device 100 within the cooling module 500.
  • FIGS. 4 and 5 illustrate another embodiment of the covering skin 2 of the closure device 100 according to the invention, in which dynamic control flaps such as previously mentioned are arranged in the covering skin 2.
  • Figure 4 shows schematically in perspective a cover skin 2 in which are arranged several dynamic shutters 24 for regulating a cooling air flow
  • Figure 5 schematically shows a detail of an embodiment of such dynamic shutter 24.
  • a dynamic flap 24 is defined, in the covering skin 2, by three linear slots, respectively 240a, 240b, 240c. More precisely, according to the example illustrated in FIG. 4, a first linear slot 240a, substantially parallel to a large side 2a of the covering skin 2, is arranged in the latter, a second linear slot 240b and a third linear slot 240c being substantially perpendicular to the first slot 240a, each of the slots 240b, 240c being arranged from one end of the first slot 240a. According to various embodiments, the linear slots 240a, 240b, 240c can be produced by cutting or by punching the covering skin.
  • the lengths of the second slot 240b and of the third slot 240c are substantially identical, except for manufacturing tolerances, and they are less than the length of the first linear slot 240a.
  • the linear slots 240a, 240b, 240c therefore release, in the covering skin 2, a substantially rectangular shutter 24 free to move relative to the covering skin 2 by the three sides 24a, 24b, 24c, respectively released by the linear slots 240a, 240b, 240c.
  • Such mobility is also made possible by virtue of the small thickness of the covering skin 2 and the elasticity of the material which constitutes it.
  • FIG. 5 shows a detail of an embodiment of a dynamic shutter 24 as has just been described.
  • a part of the covering skin 2 as well as a dynamic flap 24 delimited, on the one hand, by its three sides 24a, 24b, 24c, by which the dynamic flap 24 is free to move relative to to the covering skin 2, and, on the other hand, by its fourth side 24d via which it is attached to the covering skin 2.
  • the covering skin 2 is thinned in the region of the fourth side 24d of the dynamic shutter 24. More precisely, according to this example, the fourth side 24d of the dynamic shutter is materialized, on each face of the covering skin 2, by a groove, respectively 24od, 24od ', which face each other in a direction perpendicular to the surface of the covering skin 2. The thickness of the covering skin 2 is therefore thinned, in the region of the fourth side 24d of the dynamic flap 24, by the presence of the grooves 24od, 24od '.
  • the invention here makes it possible to reduce, or even eliminate, the need for piloting such dynamic shutters, correspondingly reducing the costs of producing the cooling module 500.
  • the invention therefore makes it possible, by simple and inexpensive means, to reduce the weight of a closing device 100 of a cooling module 500 intended to be placed on the front face of a motor vehicle.
  • a closing device 100 of a cooling module 500 intended to be placed on the front face of a motor vehicle.
  • the invention also allows simple and inexpensive regulation of an air flow. cooling conveyed through such a cooling module 500.
  • the invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated, and it also applies to all equivalent means or configurations and to any combination of such means.
  • the invention applies whatever the shape and dimensions of the rigid skeleton 1 and of the covering skin 2, insofar as the latter covers the rigid skeleton by presenting the functionalities described in this document, in particular by being made of a material different from that used to produce the rigid skeleton.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de fermeture (100) d'un module de refroidissement (500) d'un véhicule automobile, configuré pour supporter une hélice motorisée (503) destinée à guider un flux d'air (F) au travers d'échangeurs thermiques (502) du module de refroidissement (500). Le dispositif de fermeture (100) selon l'invention comprend un squelette rigide (1) et une peau de recouvrement (2) du squelette rigide (1), le squelette rigide (1) et la peau de recouvrement (2) étant réalisés dans des matériaux distincts.

Description

DISPOSITIF DE FERMETURE D’UN MODULE DE REFROIDISSEMENT POUR
VEHICULE AUTOMOBILE
L’invention se rapporte au domaine des modules de refroidissement pour véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement des modules de refroidissement destinés à être placés en face avant d'un véhicule automobile, par exemple au niveau d'une calandre d'un tel véhicule.
De tels modules de refroidissement comprennent généralement un capot définissant un volume d'accueil d'un ou plusieurs échangeurs thermiques, ainsi qu'une hélice commandée par un moteur électrique afin de créer, au sein du module de refroidissement, une dépression réalisant un guidage d'un flux d'air venant de l'extérieur au travers des échangeurs thermiques précités.
L'hélice et le moteur qui la commande sont généralement reçus dans une paroi de fermeture du module de refroidissement, paroi de fermeture dont une fonction est de supporter l'hélice précitée et son moteur d'entraînement, et dont une autre fonction est d'optimiser le guidage du flux d'air de refroidissement au travers des échangeurs thermiques, notamment en empêchant le retour de l’air chaud ayant traversé l’hélice en direction des échangeurs thermiques.
Le problème technique auquel l'invention se propose d'apporter une solution est celui du poids d'une telle paroi de fermeture. En effet, une telle paroi se présente généralement sous la forme d'une pièce monobloc dans laquelle sont agencés, notamment, des moyens de réception et de support de l'hélice précédemment évoquée et de son moteur d'entraînement. Pour des raisons de coût et de tenue mécanique, une telle paroi se présente généralement sous la forme d'une pièce monobloc réalisée par injection d'un matériau plastique dans un moule. Dans un contexte d'exigences accrues en termes de réduction de la consommation en carburant des véhicules automobiles, par exemple dans le but de diminuer les émissions de gaz carbonique, il est intéressant d'alléger autant que possible une telle paroi de fermeture tout en conservant ses fonctionnalités et ses performances.
Pour répondre à cette problématique, l'invention a pour objet, selon un premier aspect, un dispositif de fermeture d'un module de refroidissement d'un véhicule automobile, configuré pour supporter une hélice motorisée destinée à guider un flux d'air au travers d'échangeurs thermiques du module de refroidissement, caractérisé en ce qu'il comprend un squelette rigide et une peau de recouvrement du squelette rigide, le squelette rigide et la peau de recouvrement étant réalisés dans des matériaux distincts.
En d'autres termes, le dispositif de fermeture selon l'invention est composé de deux parties réalisées de manière indépendante et assemblées l’une sur l’autre, réalisées dans des matériaux distincts, de manière à former d'une part un squelette rigide et d'autre part une peau de recouvrement du squelette rigide.
Le squelette rigide est, par exemple, réalisé par injection d'un matériau plastique dans un moule. A titre d'exemples non limitatifs, le matériau choisi pour la réalisation du squelette rigide peut être un matériau de la famille des polypropylènes ou des polyamides. D'une manière générale, ce matériau est choisi à la fois pour son faible coût, son aptitude à être mis en œuvre par injection, et ses propriétés mécaniques une fois mis en forme, notamment sa rigidité. Ce matériau peut être chargé en fibres de verre pour rigidifier la structure, ce qui augmente la rigidité de l’ensemble mais également le coût. Il est de la sorte avantageux de n’avoir besoin de matériau chargé en fibres de verre que sur une portion réduite du dispositif de fermeture.
Selon un exemple, le squelette rigide comprend un cadre dont la forme générale est sensiblement celle d'un parallélépipède rectangle. Plus précisément, selon cet exemple, le cadre du squelette rigide s'étend principalement dans un plan dans lequel il présente une forme sensiblement rectangulaire, et il présente, perpendiculairement à ce plan principal d'extension, une épaisseur faible devant les dimensions de la forme rectangulaire précitée. En d'autres termes, le cadre du squelette rigide comporte deux grands côtés sensiblement parallèles entre eux et deux petits côtés sensiblement parallèles entre eux, les grands côtés étant sensiblement perpendiculaires aux petits côtés. Il faut entendre ici, ainsi que dans ce qui suit, par "sensiblement", que les tolérances de fabrication doivent être prises en compte. Grands et petits côtés définissent ensemble, dans le plan principal d'extension du cadre du squelette rigide, la forme rectangulaire précitée, c'est-à-dire que les grands et petits côtés délimitent ensemble un espace intérieur du cadre du squelette rigide. Pour alléger le poids du squelette rigide et, donc, du dispositif de fermeture, l'invention prévoit que le cadre est ajouré au lieu d’avoir un cadre plein dans lequel est logée l’hélice. Plus particulièrement, le cadre est ajouré en ce que, au sein de cet espace intérieur, des éléments structurels, et le cas échéant des éléments de renfort, s’étendent à l’intérieur du cadre avec des espaces vides entre les éléments structurels. Les formes et dimensions de ces éléments structurels et de renfort sont définies par une modélisation numérique pour conférer au squelette rigide ses propriétés, notamment sa rigidité mécanique. Autrement dit, dans le dispositif de fermeture selon l'invention, l'espace intérieur défini par les grands et petits côtés du cadre du squelette rigide est un espace vide au sein duquel s'étendent les éléments structurels et les éléments de renfort précédemment cités, définis par une modélisation numérique.
Dans le dispositif de fermeture selon l'invention, certains éléments structurels et/ ou éléments de renfort agencés dans l'espace intérieur délimité par le cadre du squelette rigide contiennent une quantité plus ou moins importante de matière. Par ailleurs, certains éléments structurels et/ ou éléments de renfort s'étendent à partir des grands et/ou petits côtés du cadre, d'autres éléments structurels et/ou éléments de renfort s'étendant, au sein de l'espace intérieur précédemment défini, à partir d'autres éléments structurels et/ ou de renfort. De plus, certains éléments structurels et/ou éléments de renfort ont une fonction de réception et de support de composants du module de refroidissement, tandis que d'autres jouent principalement un rôle dans la rigidité du squelette rigide.
De manière arbitraire, on désignera dans ce qui suit comme "élément structurel" un élément agencé au sein de l'espace intérieur précité et principalement configuré pour recevoir et/ou pour supporter un composant du module de refroidissement équipé du dispositif de fermeture selon l'invention, et on désignera comme "élément de renfort" un élément agencé au sein de l'espace intérieur précédemment défini et principalement configuré pour conférer au squelette rigide ses propriétés mécaniques, notamment sa rigidité. Il va de soi que les fonctionnalités des éléments structurels et des éléments de renforts ne sont pas exclusives les unes des autres, et que, par exemple, un élément structurel peut contribuer à conférer au squelette rigide ses propriétés mécaniques, notamment sa rigidité.
Avantageusement, le squelette rigide comprend une première bague annulaire, dont les formes et dimensions d'un contour sont sensiblement identiques, aux tolérances de fabrication près, à celles de l'hélice motorisée configurée pour guider un flux d'air de refroidissement au travers d'échangeurs thermiques du module de refroidissement. La première bague annulaire est avantageusement reliée au cadre du squelette rigide par une pluralité d'éléments de renforts. Avantageusement, le squelette rigide comprend également une deuxième bague annulaire configurée pour recevoir et supporter un moteur d'entraînement de l'hélice précitée. Selon un exemple particulièrement avantageux, mais non exclusif, la première bague annulaire et la deuxième bague annulaire précitées sont sensiblement cylindriques, concentriques, et un diamètre de la deuxième bague annulaire est inférieur au diamètre de la première bague annulaire. Selon un exemple, la première bague annulaire et la deuxième bague annulaire sont reliées l'une à l'autre par un ensemble d'éléments structurels, par exemple par plusieurs barrettes qui s'étendent sensiblement radialement par rapport à l’axe de l’une ou l’autre des bagues annulaires.
La peau de recouvrement du dispositif de fermeture selon l'invention a pour fonction principale d'obturer l'espace intérieur précédemment défini, c’est-à-dire au moins en partie l’intérieur du cadre non occupé par les éléments de renfort ou structurels, et donc d’empêcher la recirculation d’air après son aspiration par l’hélice motorisée en présentant un poids réduit par rapport à l’utilisation du matériau utilisé pour former les éléments de renfort ou structurels. La peau de recouvrement présente donc avantageusement des formes et dimensions complémentaires de celles du squelette rigide, de telle manière qu'elle peut être plaquée contre celui-ci en obturant l'espace intérieur précédemment défini.
A cette fin, la peau de recouvrement du dispositif de fermeture selon l'invention est une membrane mince, réalisée dans un matériau plastique choisi, notamment, pour son faible coût et pour ses propriétés mécaniques, parmi lesquelles, à titre d'exemples non exhaustifs, son aptitude au formage en faible épaisseur, sa résistance mécanique en présence d'un flux d'air et son élasticité. Selon un exemple non limitatif, la peau de recouvrement est réalisée par thermoformage, par exemple d'un matériau de la famille des polypropylènes.
Selon une caractéristique de l’invention, une épaisseur de la peau de recouvrement est inférieure à un millimètre.
Pour permettre l'acheminement de l'air de refroidissement au travers du module de refroidissement via le fonctionnement de l’hélice motorisée, la peau de recouvrement comporte une ouverture configurée pour permettre le passage de l'air vers l'hélice du module de refroidissement. Plus précisément, la peau de recouvrement comporte une ouverture dont les formes et dimensions sont complémentaires de celles de l'hélice précitée. Ceci permet d'éviter tout passage d'air, notamment de l’air recirculant en direction des échangeurs thermiques, autour de l'hélice précitée et, donc, toute perte d'efficacité du refroidissement.
Selon l'exemple précédemment évoqué dans lequel le squelette rigide comprend une première bague annulaire et une deuxième bague annulaire concentriques configurées pour recevoir et supporter l'hélice précitée et son moteur d'entraînement, l'ouverture agencée dans la peau de recouvrement présente des formes et dimensions complémentaires de celles de la première bague annulaire. Plus précisément, les formes et dimensions de l'ouverture précitée sont définies pour permettre un accrochage de la peau de recouvrement sur la première bague annulaire précitée.
Selon une caractéristique de l'invention, le squelette rigide comporte au moins un organe de fixation configuré pour retenir la peau de recouvrement. En d'autres termes, la peau de recouvrement est un élément du dispositif de fermeture selon l'invention distinct du squelette rigide et elle est rapportée sur celui-ci par des moyens mécaniques prévus à cette fin.
Selon une caractéristique de l'invention, la peau de recouvrement est sensiblement plane et s'étend selon un plan sensiblement parallèle au plan principal d'extension du cadre du squelette rigide. Bien que nécessitant une opération supplémentaire d'assemblage de la peau de recouvrement sur le squelette rigide, la fabrication indépendante du squelette rigide et de la peau de recouvrement permet une meilleure prise en compte individuelle et une meilleure optimisation de la réalisation et des propriétés de ces deux composants, pour une optimisation du dispositif de fermeture qu'ils forment une fois assemblés.
L'invention atteint ainsi le but qu'elle s'était fixé, d'une part, par la réalisation d'un squelette rigide allégé et, d'autre part, par l'adjonction, à ce squelette rigide, d'une peau de recouvrement mince et légère, le squelette rigide et la peau de recouvrement étant réalisés dans des matériaux différents. La définition des éléments structurels et des éléments de renfort du squelette rigide permet de conférer au dispositif de fermeture selon l'invention ses fonctionnalités mécaniques, tout en réalisant à la fois un gain de matière et un gain de poids, et la peau de recouvrement contribue à alléger encore le dispositif tout en lui conservant ses fonctionnalités. Il est à noter qu'outre les gains de poids réalisés grâce à l'invention, les gains de matière qu'elle permet se traduisent également par des gains de coût d'achat des matières premières nécessaires à la réalisation d'un tel dispositif de fermeture. A titre d’exemple, l’utilisation de matériau chargé en fibres de verres peut être concentrée dans les zones servant au support de l’hélice motorisée et les autres zones n’ayant qu’un rôle de fermeture au flux d’air sont réalisées par un matériau moins lourd et moins coûteux.
L'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
- un organe de fixation de la peau de recouvrement sur le squelette rigide comprend un pion sur lequel la peau de recouvrement est fixée. Plus précisément, selon cette caractéristique, le squelette rigide comprend, s'étendant sensiblement perpendiculairement à son plan principal d'extension, au moins un pion, par exemple cylindrique, configuré pour percer la peau de recouvrement lorsque celle- ci est plaquée contre le squelette et pour la retenir. En d'autres termes, l'accrochage de la peau de recouvrement sur un tel pion se fait par insertion en force de cette dernière sur celui-ci, jusqu'au perçage de la peau de recouvrement. Complémentairement, un tel pion peut comporter un corps en saillie du squelette et une tête disposée à l’extrémité libre du corps et présentant de plus grandes dimensions que le corps, la tête étant ainsi configurée pour retenir la peau de recouvrement une fois celle-ci percée. Selon différents exemples de réalisation, la tête peut être insérée sur le pion une fois la peau de recouvrement percée, ou elle peut faire partie intégrante du pion : grâce à son élasticité, la peau de recouvrement, après avoir été percée par la tête du pion, se rétracte autour dudit pion. Il est à noter qu'un tel pion peut être indifféremment agencé sur le cadre du squelette rigide, ou sur un ou plusieurs éléments structurels ou éléments de renfort de celui-ci. Il est également à noter que la présence d'un ou plusieurs pions tels qu'ils viennent d'être décrits n'exclut pas la mise en œuvre d'autres types de moyens de fixation de la peau de recouvrement sur le squelette rigide, tels que, par exemple, un rivetage ou une soudure, par exemple par ultra-sons.
- la peau de recouvrement est constituée de plusieurs matériaux distincts. En d'autres termes, selon cette caractéristique, la peau de recouvrement n'est pas "mono-matière". On entend ici par "mono-matière" une peau de recouvrement entièrement réalisée dans un même matériau, que ce matériau soit obtenu à partir d'un composant unique ou d'un mélange de différents constituants. Une peau de recouvrement constituée de plusieurs matériaux distincts comporte donc différentes régions dont chacune est constituée d'un matériau spécifique, ces différentes régions étant assemblées entre elles. Selon un exemple, la composition de la peau de recouvrement varie continûment d'une région à l'autre de cette dernière. En d’autres termes, d’un côté à l’autre du cadre, les matériaux utilisés pour former la peau de recouvrement présentent une propriété physique qui évolue de façon progressive. Selon un autre exemple, la peau de recouvrement est formée d'une pluralité d'éléments distincts assemblés entre eux, tels un patchwork. Selon différents modes de réalisation, ces éléments distincts peuvent être assemblés par soudage, par collage, ou par tout autre moyen mécanique ou physico-chimique approprié. Il est à noter que différents moyens de fixation de la peau de recouvrement sur le squelette rigide peuvent être mis en œuvre en différentes régions de celui-ci, afin de garantir une tenue parfaite de la peau de recouvrement contre le squelette rigide. La mise en œuvre de plusieurs matériaux distincts pour la réalisation de la peau de recouvrement permet, par exemple, de moduler les propriétés mécaniques et/ou acoustiques et/ou thermiques de cette peau en fonction des régions du dispositif de fermeture selon l'invention, notamment pour en améliorer les performances.
- la peau de recouvrement comporte au moins une fenêtre configurée pour recevoir ou former un volet dynamique de régulation d'un flux d'air de refroidissement au travers du dispositif de fermeture, le volet dynamique étant inséré dans un cadre de basculement formé par une pluralité d'éléments structurels du squelette rigide.
De tels volets dynamiques, mobiles en rotation autour d'un axe parallèle au plan principal d'extension du squelette rigide, sont configurés pour adapter la quantité d'air de refroidissement acheminée au travers des échangeurs thermiques du module de refroidissement aux conditions de conduite du véhicule. Plus précisément, lorsque le véhicule se déplace à grande vitesse en régime stabilisé, le flux d'air généré par le déplacement implique que l’hélice motorisée n’est pas mise en rotation : il peut être souhaité d’augmenter la surface de passage d’air par l’ouverture des volets dynamiques, de sorte que les volets dynamiques peuvent être maintenus fermés ou bien être laissés ouverts sous l’effet de la pression de l’air circulant à travers le module de refroidissement. En revanche, lorsque le véhicule roule au ralenti ou est à l'arrêt, la rotation de l'hélice assure un passage d’air à travers le module de refroidissement de sorte que la pression d’air sur la paroi formant dispositif de fermeture peut ne pas être suffisante pour ouvrir les volets dynamiques : dans ce cas, les volets peuvent être laissés fermés ou bien être forcés en ouverture par un pilotage approprié.
Avantageusement, la position angulaire de tels volets autour de leur axe de rotation est commandée par une unité de pilotage du module de refroidissement. Selon un exemple, le squelette rigide du dispositif de fermeture selon l'invention comporte une pluralité d'éléments structurels configurés pour recevoir une pluralité de cadres de basculement, chaque cadre de basculement étant lui-même configuré pour recevoir un volet dynamique. Plus précisément, chacun de ces cadres de basculement comporte avantageusement, d'une part, des moyens de réception et, d'autre part, des moyens d'articulation d'un tel volet dynamique autour de son axe de rotation afin de pouvoir modifier la position angulaire de ce volet dynamique par rapport au plan principal d'extension du squelette rigide.
- la peau de recouvrement comporte au moins une découpe configurée pour délimiter un volet dynamique de régulation d'un flux d'air de refroidissement au travers du dispositif de fermeture. C'est-à-dire que, selon cette caractéristique, un tel volet dynamique fait partie intégrante de la peau de recouvrement, et il est découpé dans cette dernière. Selon un exemple dans lequel un tel volet dynamique présente une forme sensiblement rectangulaire, la découpe agencée dans la peau de recouvrement est avantageusement définie par trois fentes sensiblement linéaires, aux tolérances de réalisation près : deux de ces fentes linéaires sont sensiblement parallèles entre elles, et elles sont jointes, à l'une de leurs extrémités, par une autre fente linéaire qui leur est sensiblement perpendiculaire. Ces trois fentes sensiblement linéaires définissent ainsi, dans la peau de recouvrement, trois côtés d'un rectangle formé par le volet dynamique, le quatrième côté du rectangle ainsi défini demeurant non découpé dans la peau de recouvrement. En d'autres termes, le volet dynamique ainsi défini est rattaché à la peau de recouvrement par le quatrième côté du rectangle précité. Selon un exemple de réalisation, non limitatif, la découpe des fentes linéaires précitées est réalisée par poinçonnage de la peau de recouvrement.
- la peau de recouvrement comporte au moins une région amincie configurée pour former une charnière d'articulation du volet dynamique tel que précédemment défini. Avantageusement, la région amincie précitée est agencée dans la région de la peau de recouvrement dans laquelle le volet dynamique précédemment décrit est rattaché à la peau de recouvrement. Selon l'exemple, précédemment décrit, dans lequel le volet dynamique forme un rectangle attaché à la peau de recouvrement par son quatrième côté, la région amincie précitée est donc celle dans laquelle s'étend ledit quatrième côté. Il résulte alors de cet amincissement local une augmentation de la mobilité en rotation du volet dynamique autour de l'axe que constitue ce quatrième côté. Selon un exemple, cet amincissement local peut être complété par des perforations locales afin d'augmenter la mobilité du volet dynamique agencé dans la peau de recouvrement. L'invention permet ainsi de simplifier la réalisation de volets dynamiques tels que précédemment évoqués. De plus, dans le cas où la peau de recouvrement est réalisée dans un matériau de la famille des polypropylènes, il convient de noter qu’aux basses températures, c'est-à-dire lorsque le besoin en refroidissement est moindre, la rigidité du matériau formant la peau de recouvrement est importante : il s'ensuit une rigidité de la charnière réalisée par amincissement local de la peau de recouvrement, et les volets dynamiques tels que précédemment décrits restent préférentiellement fermés. La quantité d’air froid susceptible d’être aspiré et de passer à travers les échangeurs thermiques est alors faible. Lorsque la température et donc le besoin en refroidissement augmentent, la charnière précitée se réchauffe et le volet dynamique s'ouvre spontanément sous l'effet combiné de la souplesse accrue du matériau avec la température et de la configuration de la charnière. Ceci permet donc de réduire, voire de supprimer les besoins en pilotage de la position angulaire de tels volets dynamiques par rapport au plan principal d'extension du squelette rigide. Il s'ensuit donc une simplification et un gain de poids supplémentaires, à performances égales de refroidissement.
Selon un deuxième aspect, l'invention s'étend à un module de refroidissement destiné à être placé en face avant d'un véhicule automobile, le module de refroidissement comportant une hélice motorisée configurée pour acheminer un flux d'air de refroidissement au travers d'au moins un échangeur thermique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de fermeture tel qu'il vient d'être décrit. Comme indiqué précédemment, le dispositif de fermeture a pour fonction principale de forcer l’air à passer à travers l'hélice motorisée et d’éviter une recirculation d’air chaud dans les échangeurs thermiques, l’hélice motorisée ayant pour fonction de forcer l'acheminement de cet air au travers d'un ou plusieurs échangeurs thermiques du module de refroidissement.
Avantageusement, dans le module de refroidissement selon l'invention, la peau de recouvrement du dispositif de fermeture tel que précédemment décrit est placée entre le squelette rigide du dispositif de fermeture et un échangeur thermique du module de refroidissement. En d'autres termes, le dispositif de fermeture est agencé, dans le module de refroidissement selon l'invention, de telle manière que l'aspiration résultant de la rotation de l'hélice motorisée a pour effet de plaquer la peau de recouvrement contre le squelette rigide, contribuant ainsi à renforcer la tenue de la peau de recouvrement sur ce dernier. Autrement dit, la peau de recouvrement est placée à l'intérieur du module de refroidissement par rapport au squelette. Ceci a pour effet de limiter au maximum, voire de supprimer totalement, toute éventuelle fuite latérale d'air qui pourrait résulter d'un plaquage imparfait de la peau de recouvrement sur le squelette rigide.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à l’aide de la description qui suit et des dessins parmi lesquels :
[Fig.i] est une vue schématique en perspective éclatée des principaux composants d'un module de refroidissement selon l'invention,
[Fig.2] est une vue schématique en perspective éclatée du squelette rigide et de la peau de recouvrement d'un dispositif de fermeture selon l'invention,
[Fig.3] est une vue schématique en perspective d'une peau de recouvrement réalisée dans plusieurs matériaux distincts,
[Fig.4] est une vue schématique d'une peau de recouvrement dans laquelle sont agencés plusieurs volets dynamiques de régulation d'un flux d'air de refroidissement, et
[Fig.5] est une vue schématique d'un détail d'une charnière d'articulation d'un tel volet dynamique sur la peau de recouvrement.
Il faut tout d'abord noter que si les figures exposent l'invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. Il est également à noter que, sur l'ensemble des figures, les éléments similaires et/ou remplissant la même fonction sont indiqués par le même repère.
Sur la figure 1 sont illustrés différents éléments pouvant être compris dans un module de refroidissement 500 destiné à être intégré dans un compartiment moteur en face avant d'un véhicule automobile. Un tel module de refroidissement peut notamment comprendre un dispositif de régulation de l’arrivée d’air dans le module de refroidissement, ce dispositif de régulation comportant une ou plusieurs grilles d'entrée d'air 501, un ou plusieurs échangeurs thermiques 502 empilés parmi lesquels à titre d’exemple non limitatif un condenseur et un radiateur, et au moins un groupe moto-ventilateur comportant une hélice 503 entraînée par un moteur 504.
Le module de refroidissement comporte en outre un carénage configuré pour former un logement d’au moins les échangeurs thermiques lorsque le module est assemblé, les grilles d’entrée d’air pouvant notamment être rapportées sur ce carénage. Le carénage comporte ici des parois latérales 101 et une paroi transversale 102 formant dispositif de fermeture 100 du module de refroidissement selon l'invention.
Le module de refroidissement est configuré pour faciliter un passage d'air au travers de la ou des grilles d’entrée d’air 501 et du ou des échangeurs thermiques 502 du module de refroidissement 500, de manière à réaliser un échange de calories avec un fluide circulant dans le ou les échangeurs thermiques 502. L’entraînement par le moteur de l'hélice 503 permet d’aspirer de l’air frais et la forcer au passage à travers les échangeurs, de manière à augmenter l'efficacité du refroidissement obtenu, lorsque cette arrivée d’air n’est plus suffisante, par exemple dans des situations dans lesquelles le véhicule est à l’arrêt ou au moins ralenti. Le flux d'air de refroidissement amené à traverser le module de refroidissement, et le ou les échangeurs thermiques 503, le cas échéant grâce à la rotation de l'hélice 502, est représenté par la flèche F sur la figure 1.
Le dispositif de fermeture 100, et plus particulièrement la paroi transversale 102 agencée en travers du trajet du flux d’air, est configuré pour recevoir l'hélice 503, sensiblement au centre de la paroi transversale dans l’exemple illustré sur la figure 1. A cet effet, le dispositif de fermeture 100 comporte un logement 104 de réception de l'hélice motorisée 503, les dimensions du logement de forme circulaire étant légèrement supérieures à celles du diamètre externe de l’hélice motorisée pour permettre à cette dernière de s’inscrire dans le logement et d’être mobile en rotation.
Une bague annulaire 131 est disposée sensiblement au centre du logement 104 pour former support au moteur d'entraînement 504 de l’hélice, logé dans une cloche centrale 505 de cette hélice. La bague annulaire 131 est tenue par un ensemble de tirants 132 s’étendant sensiblement radialement par rapport à un axe de révolution de la bague annulaire. Le dispositif de fermeture 100 comporte par ailleurs une pluralité de volets dynamiques 106 mobiles pour réguler une quantité d'air traversant le module de refroidissement. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 1, le dispositif de fermeture 100 comporte quatre volets dynamiques 106.
Selon l’invention, et tel que cela sera décrit ci-après, le dispositif de fermeture 100 est particulier en ce qu’il comporte un squelette rigide et une peau de recouvrement fixée sur le squelette rigide. Seule la peau de recouvrement 2 est visible et des organes de fixation 16 de la peau de recouvrement sur le squelette sont représentés à titre d’exemple.
On va décrire maintenant plus en détails ce dispositif de fermeture, étant rappelé que l’invention vise à proposer un dispositif de fermeture léger qui présente des fonctionnalités, d'une part, de réception et de support de l'hélice motorisée et de son moteur d'entraînement, et, d'autre part, de gestion du flux d'air de refroidissement passant dans le module de refroidissement.
La figure 2 montre schématiquement, en perspective, les composants d'un dispositif de fermeture 100 selon l'invention. En référence à cette figure, le dispositif de fermeture 100 comprend un squelette rigide 1 et une peau de recouvrement 2 rapportée par fixation sur le squelette rigide 1.
Le squelette rigide 1 est avantageusement réalisé par injection dans un moule d'un matériau plastique tel que, à titre d'exemple non limitatif, un matériau de la famille des polypropylènes ou des polyamides. Le squelette rigide 1 comprend un cadre 10 dont les côtés 11, 12 délimitent ensemble un espace intérieur 110 au sein duquel s'étendent, en référence aux dénominations précédemment définies, des éléments structurels 13 et des éléments de renfort 14. Plus précisément, le squelette rigide 1 s’étend principalement dans un plan 600 perpendiculaire au trajet du flux d’air F, et le cadre 10 comporte deux grands côtés 11 sensiblement parallèles entre eux, aux tolérances de fabrication près, et deux petits côtés 12 sensiblement parallèles entre eux, aux tolérances de fabrication près, les petits côtés 12 joignant entre elles deux à deux les extrémités des grands côtés 11 en étant sensiblement perpendiculaires à ces derniers. En d'autres termes, le cadre 10 a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle dont l'épaisseur, mesurée selon une direction perpendiculaire au plan principal d'extension 600 précédemment défini, est faible devant les dimensions des grands et petits côtés 11, 12, précités.
Selon l'invention, et comme le montre la figure 2, l'espace intérieur 110, délimité par le cadre 10, est un espace creux qui, hors les éléments structurels 13 et les éléments de renforts 14 précités, ne comporte pas de matière. Le squelette rigide 1 présente donc un poids moindre qu'une pièce monobloc de mêmes formes générales et dimensions. Comme indiqué précédemment, les formes et dimensions des éléments structurels 13 et des éléments de renfort 14 qui s'étendent au sein de l'espace intérieur 110 peuvent être optimisées par une modélisation numérique.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 2, le squelette rigide 1 comporte une première bague annulaire 130 sensiblement cylindrique et une deuxième bague annulaire sensiblement cylindrique 131, agencées au sein de l'espace intérieur 110. La première bague annulaire 130 et la deuxième bague annulaire 131 présentent un axe commun 150 sensiblement perpendiculaire au plan principal d'extension 600 du cadre 10.
Le diamètre de la première bague annulaire 130 est supérieur au diamètre de la deuxième bague annulaire 131. Plus précisément, le diamètre de la première bague annulaire 130 est sensiblement égal à un diamètre extérieur de l'hélice motorisée 503 précédemment définie, non représentée sur la figure 2, de manière à ce que les pales de l’hélice motorisée puissent tourner avec leur extrémité libre au plus proche de la paroi définissant cette bague annulaire. Et le diamètre de la deuxième bague annulaire 131 est défini pour que cette dernière puisse recevoir et supporter le moteur d'entraînement 504 de l'hélice 503, non représenté sur la figure 2. On comprend qu’en référence aux dénominations précédemment définies, la première bague annulaire 130 et la deuxième bague annulaire 131 forment partie des éléments structurels 13 du squelette rigide 1.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 2, la première bague annulaire 130 est reliée aux grands côtés 11 et à l'un des petits côtés 12a du cadre 10 par une pluralité d'éléments de renfort 14, et elle est reliée à la deuxième bague annulaire 131 par une pluralité de tirants 132 disposés sensiblement radial ement autour de l'axe commun 150 des bagues annulaires 130, 131. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 2, la première bague annulaire 130 et la deuxième bague annulaire 131 sont reliées l'une à l'autre par quatre tirants sensiblement radiaux 132.
Dans l’exemple illustré, sans que cela soit limitatif de l’invention, la première bague annulaire 130 et la deuxième bague annulaire 131 sont disposées, au sein de l'espace intérieur 110 précédemment défini, plus proches de l'un des petits côtés 12a du cadre 10 que de l'autre petit côté 12b de ce cadre.
Tel que cela a été précisé, le squelette rigide 1 peut comporter une pluralité de cadres de basculement insensiblement parallélépipédiques dont les grands côtés sont sensiblement parallèles aux grand côtés 11 du cadre 10 et dont les petits côtés sont sensiblement parallèles aux petits côtés 12 du cadre 10. Avantageusement, chacun des cadres de basculement 133 est configuré pour recevoir un volet dynamique, non représenté sur la figure 2, dont le rôle est de réguler un flux d'air de refroidissement. Mobiles en rotation autour d'un axe sensiblement parallèle au plan principal d'extension 600 du cadre 10, de tels volets dynamiques peuvent prendre différentes positions angulaires par rapport au plan principal 600 précité. On comprend que chaque cadre de basculement 133 est, en référence aux dénominations précédemment définies, un élément structurel du squelette rigide 1. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 2, le squelette rigide 1 comprend sept cadres de basculement 133 principalement agencés dans l’espace intérieur 110 entre la première bague annulaire 130 et le petit côté 12b du cadre 10 opposé au petit côté 12a duquel cette première bague annulaire 130 est la plus proche.
Les cadres de basculement 133 sont reliés entre eux et aux côtés 11, 12b du cadre 10 par une pluralité d'éléments de renforts 14 dont les formes et dimensions sont, comme indiqué précédemment, optimisées par une modélisation numérique.
Le cadre 10 du squelette rigide 1 comporte également un certain nombre d'éléments 15 pouvant permettre d’une part la fixation du dispositif de fermeture dans un module de refroidissement 500 tel que celui illustré par la figure 1 et d’autre part la fixation d’autres éléments du module de refroidissement, comme les grilles d’entrée d’air, sur ce dispositif de fermeture. La figure 2 montre également schématiquement, et à distance du squelette rigide 1, la peau de recouvrement 2 qui une fois assemblée avec le squelette rigide 1 forme le dispositif de fermeture 100 selon l'invention. Selon l'invention, la peau de recouvrement 2 est une membrane dont une épaisseur maximale est de l'ordre du millimètre, et elle est réalisée dans un matériau pastique, par exemple par thermoformage.
Il est notable selon l’invention que la peau de recouvrement 2 est réalisée dans un matériau distinct de celui utilisé pour réaliser le squelette rigide. Ce matériau est notamment choisi en ce qu’il permet une conception fine de quelques millimètres.
La peau de recouvrement 2 présente sensiblement des formes et dimensions complémentaires de celles du cadre 10 du squelette rigide 1, de telle manière qu'elle peut entièrement couvrir une face principale de celui-ci parallèle au plan principal d'extension 600 précédemment défini. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 2, la peau de recouvrement 2 présente donc une forme générale sensiblement rectangulaire présentant deux grands côtés 2a et deux petits côtés 2b, dont les dimensions sont sensiblement identiques à celles des côtés du cadre 10 précédemment décrit.
Comme le montre la figure 2, la peau de recouvrement 2 comprend une ouverture sensiblement circulaire 20 dont les formes et dimensions sont sensiblement complémentaires de celles de la première bague annulaire 130 précédemment décrite, ainsi qu'une pluralité de fenêtres rectangulaires 21 dont les formes et dimensions sont complémentaires de celles des cadres de basculement 133 précédemment décrits. Ainsi, lorsque la peau de recouvrement 2 est placée sur le squelette rigide 1, elle obture l'espace intérieur 110, précédemment défini, de celui- ci, à l'exception de l’intérieur de la première bague annulaire 130 correspondant à l'ouverture circulaire 20 et à l’exception également des cadres de basculement correspondant aux fenêtres rectangulaires 21.
Il résulte alors de ce qui précède qu'un flux d'air de refroidissement, par exemple illustré par la flèche F sur la figure 2, abordant le dispositif de fermeture 100, sera canalisé par la peau de recouvrement 2, d'une part, au travers de l'ouverture circulaire 20, vers l'hélice motorisée 503 précédemment décrite, non représentée sur la figure 2 et, d'autre part, au travers des fenêtres rectangulaires 21, vers des volets dynamiques de régulation reçus dans les cadres de basculement 133. En d'autres termes, la peau de recouvrement 2 forme une obturation de l'espace intérieur 110 précédemment défini, à l'exception des régions de cet espace intérieur correspondant aux ouvertures et fenêtres 20, 21, précédemment définies, à travers lesquelles le flux d'air de refroidissement F peut être acheminé vers l'hélice motorisée.
Selon l'exemple illustré par la figure 2, la peau de recouvrement 2 est notamment fixée sur le squelette rigide 1 par l'intermédiaire de pions sensiblement cylindriques 16, 17 agencés sur le squelette rigide 1 et formant des organes de fixation configurés pour coopérer avec des orifices 22, 23 ménagés dans la peau de recouvrement 2. Plus précisément, chaque pion 16, 17 s'étend sensiblement perpendiculairement au plan principal d'extension 600 du cadre 10 et est configuré pour traverser la peau de recouvrement 2 en étant engagé dans un orifice correspondant 22, 23.
Selon l'exemple non limitatif illustré par la figure 2, les pions formant organe de fixation se distinguent en des premiers pions 16 et des deuxièmes pions 17, les premiers pions présentant un premier diamètre de valeur supérieure au deuxième diamètre des deuxièmes pions. Par ailleurs, les orifices aptes à être traversés par les pions se distinguent en des premiers orifices 22 et des deuxièmes orifices 23. Les premiers orifices 22 sont formés dans la peau de recouvrement 2 avant fixation de la peau de recouvrement sur le squelette rigide 1 et ils présentent un diamètre légèrement inférieur au diamètre d'un premier pion 16 correspondant, de telle manière que l'insertion du pion 16 dans l'orifice 22 nécessite un effort. Les deuxièmes orifices 23 sont illustrés sur la figure 2 à titre indicatif, ces deuxièmes orifices 23 n’étant formés qu’au moment du plaquage de la peau de recouvrement contre le squelette rigide, par déchirement local de la peau de recouvrement sous l’effet de l’effort créé par la présence des deuxièmes pions 17. En d'autres termes, le deuxième orifice 23 au travers duquel est inséré un deuxième pion 17 est créé par le deuxième pion 17 considéré lors de la mise en place de la peau de recouvrement 2 contre le squelette rigide 1. La fonction de ces différents pions pourra ainsi différer en ce que les deuxièmes pions 17 ont exclusivement une fonction de fixation de la peau de recouvrement, par déchirement et adhérence de la peau sur chaque deuxième pion, tandis que les premiers pions 16 ont une fonction de fixation par adhérence similaire ainsi qu’une fonction de positionnement, l’opérateur devant faire coopérer les premiers pions 16 avec les premiers orifices 22 pour s’assurer du bon positionnement de la peau de recouvrement 2 par rapport au squelette rigide 1.
Dans un cas comme dans l’autre, les pions 16, 17 peuvent comporter une tête configurée pour réaliser une retenue de la peau de recouvrement 2 contre le squelette rigide 1. Un tel pion comporte un corps en saillie du squelette et une tête disposée à l’extrémité libre du corps et présentant de plus grandes dimensions que le corps. Une fois le pion passé à travers la peau de recouvrement, la tête permet de retenir la peau de recouvrement en regard du squelette rigide en empêchant la peau de se dégager. La tête peut notamment être rapportée sur les premiers pions après plaquage de la peau de recouvrement, et elle peut faire partie intégrante des deuxièmes pions en aidant à déchirer localement la peau lorsque celle-ci est amenée contre le squelette, la peau de recouvrement étant apte après avoir été percée par la tête du pion à se rétracter autour dudit pion grâce à son élasticité.
Selon d'autres exemples non illustrés, la peau de recouvrement 2 peut être fixée sur le squelette rigide par d'autres moyens tels que, à titre d'exemples non limitatif, par soudure ultrason ou par rivetage.
Il est à noter que quel que soit le mode de fixation de la peau de recouvrement 2 sur le squelette rigide 1, et comme le montre la figure 2, l'invention prévoit que, dans le module de refroidissement 500, le dispositif de fermeture 100 est agencé de telle manière qu'un flux d'air de refroidissement tel que celui illustré par la flèche F, généré par la rotation d'une hélice motorisée 503 telle que précédemment évoqué, a pour effet de plaquer la peau de recouvrement 2 contre le squelette rigide 1 afin d'augmenter la cohésion entre ces deux éléments et afin d'éviter toute éventuelle fuite d'air résultant d'un plaquage imparfait de la peau de recouvrement 2 contre le squelette rigide 1. En d'autres termes, dans un module de refroidissement 500 selon l'invention, la peau de recouvrement est disposée en amont du squelette rigide par rapport au sens de circulation du flux d’air F. En d’autres termes, la peau de recouvrement 2 du dispositif de fermeture 100 est placée entre le squelette rigide 1 de ce dispositif de fermeture 100 et les échangeurs thermiques 502 du module de refroidissement 500.
Il va de soi que différents modes de retenue de la peau de recouvrement 2 contre le squelette rigide 1 peuvent être simultanément mis en œuvre en différentes régions de la peau de recouvrement 2 et du squelette rigide 1. A titre d'exemple non exhaustif, la peau de recouvrement 2 pourra être fixée par soudure sur un pourtour de la première bague annulaire 130, tandis que des premiers pions 16 tels que précédemment décrits seront utilisés pour guider la mise en position de la peau de recouvrement par rapport au cadre du squelette rigide 1 et pour fixer cette peau de recouvrement 2 sur le squelette rigide 1 dans la région de ce dernier située entre la première bague annulaire 130 précitée et les cadres de basculement 133 précédemment décrits.
Tel que cela a été précisé précédemment, la peau de recouvrement 2 est réalisée dans un matériau différent de celui utilisé pour réaliser le squelette rigide 1. La figure 3 illustre un mode de réalisation particulier de l'invention, dans lequel la peau de recouvrement 2 est elle-même constituée de différents matériaux distincts, représentés respectivement par un hachuré différent des celui des autres. Selon l'exemple illustré par la figure 3, la peau de recouvrement 2 comprend une première région 200 réalisée dans un premier matériau, une deuxième région 201 réalisée dans un deuxième matériau distinct du premier matériau, et une troisième région 202 réalisée dans un troisième matériau distinct du premier matériau et du deuxième matériau précités. Selon cet exemple, la peau de recouvrement 2 se présente donc sous une forme de patchwork de trois éléments distincts associés entre eux, par exemple, par soudure ultrason. A titre d'exemples non limitatifs, les matériaux choisis pour réaliser les différentes régions d'une telle peau de recouvrement 2 peuvent présenter des propriétés mécaniques et/ou acoustiques et/ou thermiques différentes les uns des autres. En effet, comme le montre la figure 3, les surfaces des régions 200, 201, 202, précédemment définies présentent des dimensions différentes, et ces différentes régions peuvent être sources de différentes vibrations lorsque le dispositif de fermeture 100 est soumis à un flux d'air de refroidissement tel que celui représenté par la flèche F sur la figure 1 ou 2. Le choix de différents matériaux pour la réalisation de ces différentes régions de la peau de recouvrement 2 peut donc permettre de diminuer d'éventuels bruits générés par le dispositif de fermeture 100 au sein du module de refroidissement 500.
Les figures 4 et 5 illustrent un autre mode de réalisation de la peau de recouvrement 2 du dispositif de fermeture 100 selon l'invention, dans lequel des volets dynamiques de régulation tels que précédemment évoqués sont agencés dans la peau de recouvrement 2.
La figure 4 montre schématiquement en perspective une peau de recouvrement 2 dans laquelle sont agencés plusieurs volets dynamiques 24 de régulation d'un flux d'air de refroidissement, et la figure 5 représente schématiquement un détail d'un exemple de réalisation d'un tel volet dynamique 24.
En référence à la figure 4, un volet dynamique 24 est défini, dans la peau de recouvrement 2, par trois fentes linéaires, respectivement 240a, 240b, 240c. Plus précisément, selon l'exemple illustré par la figure 4, une première fente linéaire 240a, sensiblement parallèle à un grand côté 2a de la peau de recouvrement 2, est agencée dans cette dernière, une deuxième fente linéaire 240b et une troisième fente linéaire 240c étant sensiblement perpendiculaires à la première fente 240a, chacune des fentes 240b, 240c étant agencée à partir d'une extrémité de la première fente 240a. Selon différents modes de réalisation, les fentes linéaires 240a, 240b, 240c peuvent être réalisées par découpe ou par poinçonnage de la peau de recouvrement
2.
Selon l'exemple illustré par la figure 4, les longueurs de la deuxième fente 240b et de la troisième fente 240c sont sensiblement identiques, aux tolérances de fabrication près, et elles sont inférieures à la longueur de la première fente linéaire 240a. Les fentes linéaires 240a, 240b, 240c dégagent donc, dans la peau de recouvrement 2, un volet 24 sensiblement rectangulaire libre de mouvement par rapport à la peau de recouvrement 2 par les trois côtés 24a, 24b, 24c, respectivement dégagés par les fentes linéaires 240a, 240b, 240c. Une telle mobilité est également rendue possible grâce à la faible épaisseur de la peau de recouvrement 2 et à l'élasticité du matériau qui la constitue. Le quatrième côté 24d du volet dynamique 24, sensiblement parallèle, aux tolérances de fabrication près, à la première fente linéaire 240a, et non découpé dans la peau de recouvrement 2, forme alors une charnière d'articulation autour de laquelle le volet dynamique 24 est, sous l'effet de l'élasticité du matériau constituant la peau de recouvrement 2, mobile en rotation.
La figure 5 montre un détail d'un mode de réalisation d'un volet dynamique 24 tel qu'il vient d'être décrit. On retrouve sur cette figure une partie de la peau de recouvrement 2, ainsi qu'un volet dynamique 24 délimité, d'une part, par ses trois côtés 24a, 24b, 24c, par lesquels le volet dynamique 24 est libre de mouvement par rapport à la peau de recouvrement 2, et, d'autre part, par son quatrième côté 24d par lequel il est rattaché à la peau de recouvrement 2.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la figure 5, la peau de recouvrement 2 est amincie dans la région du quatrième côté 24d du volet dynamique 24. Plus précisément, selon cet exemple, le quatrième côté 24d du volet dynamique est matérialisé, sur chaque face de la peau de recouvrement 2, par une gorge, respectivement 24od, 24od', qui se font face selon une direction perpendiculaire à la surface de la peau de recouvrement 2. L'épaisseur de la peau de recouvrement 2 se trouve donc amincie, dans la région du quatrième côté 24d du volet dynamique 24, par la présence des gorges 24od, 24od'. Il en résulte, grâce à l'élasticité du matériau constituant la peau de recouvrement 2, une augmentation de la mobilité du volet dynamique en rotation autour de son quatrième côté 24d, c'est- à-dire, en d'autres termes, une augmentation de la mobilité du volet dynamique 24 autour de sa charnière d'articulation 24d. Ceci permet d'augmenter la sensibilité et l'efficacité de la régulation d'un flux d'air de refroidissement au moyen d'un tel volet dynamique 24. Selon une variante non représentée sur la figure 5, un poinçonnage des gorges 24od, 24od' peut être réalisé complémentairement, afin d'augmenter encore la mobilité du volet dynamique 24 autour de sa charnière d'articulation 24od.
Il est à noter que la réalisation de tels volets dynamiques 24 dans la peau de recouvrement 2 offre un avantage supplémentaire à l'invention. En effet, il est possible de choisir le matériau constituant la peau de recouvrement 2, ou la ou les régions de celle-ci, comme illustré par la figure 3, dans laquelle ou dans lesquelles sont agencés les volets dynamiques 24, de telle manière que la souplesse de la charnière d'articulation 24d augmente avec la température. Ainsi, à faible température, c'est-à-dire lorsque les besoins en refroidissement du véhicule sont faibles, la mobilité en rotation des volets dynamiques 24 autour de leur charnière d'articulation 24d sera réduite, et les volets dynamiques 24 auront tendance à rester fermés sous la pression du flux d’air circulant dans le module de refroidissement, tandis qu'à température élevée, c'est-à-dire lorsque les besoins en refroidissement du véhicule sont élevés, la mobilité en rotation des volets dynamiques 24 autour de leur charnière d'articulation 24d sera élevée, et les volets dynamiques 24 auront tendance à s'ouvrir plus facilement sous une pression équivalente du flux d’air circulant, de manière à augmenter le flux d'air de refroidissement acheminé au travers du module de refroidissement 500. On comprend donc que l'invention permet ici de réduire, voire de supprimer, les besoins en pilotage de tels volets dynamiques, réduisant d'autant les coûts de réalisation du module de refroidissement 500.
L'invention permet donc, par des moyens simples et peu coûteux, de réduire le poids d'un dispositif de fermeture 100 d'un module de refroidissement 500 destiné à être placé en face avant d'un véhicule automobile. Par la réalisation, au sein de la peau de recouvrement 2 d'un tel dispositif de fermeture, de volets dynamiques 24 tels que précédemment décrits, l'invention permet, en outre, une régulation simple et peu coûteuse d'un flux d'air de refroidissement acheminé au travers d'un tel module de refroidissement 500.
L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés, et elle s'applique également à tous moyens ou configurations équivalents et à toute combinaison de tels moyens. En particulier, il apparaît clairement que, si l'invention a été décrite et illustrée ici dans un cas où le squelette rigide 1 du dispositif de fermeture 100 présente une forme générale sensiblement parallélépipédique et où la peau de recouvrement présente une forme générale sensiblement rectangulaire, il va de soi que l'invention s'applique quelles que soient la forme et les dimensions du squelette rigide 1 et de la peau de recouvrement 2, dans la mesure où cette dernière couvre le squelette rigide en présentant les fonctionnalités décrites dans le présent document, notamment en étant réalisée dans un matériau différent de celui utilisé pour réaliser le squelette rigide.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de fermeture (ioo) d'un module de refroidissement (500) d'un véhicule automobile, configuré pour supporter une hélice motorisée (503) destinée à guider un flux d'air (F) au travers d'échangeurs thermiques (502) du module de refroidissement (500), caractérisé en ce qu'il comprend un squelette rigide (1) et une peau de recouvrement (2) du squelette rigide (1), le squelette rigide (1) et la peau de recouvrement (2) étant réalisés dans des matériaux distincts.
2. Dispositif de fermeture (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la peau de recouvrement (2) comporte une ouverture (20) configurée pour permettre le passage de l’air vers l'hélice motorisée (503) du module de refroidissement (500).
3. Dispositif de fermeture (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le squelette rigide (1) comporte au moins un organe de fixation (16) configuré pour retenir la peau de recouvrement (2).
4. Dispositif de fermeture (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un organe de fixation de la peau de recouvrement (2) sur le squelette rigide (1) comprend un pion (16) sur lequel la peau de recouvrement (2) est fixée.
5. Dispositif de fermeture (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la peau de recouvrement (2) est constituée de plusieurs matériaux distincts.
6. Dispositif de fermeture (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la peau de recouvrement (2) comprend au moins une fenêtre (21) configurée pour recevoir ou former un volet dynamique (24) de régulation d'un flux d'air de refroidissement au travers du dispositif de fermeture (100), le volet dynamique étant inséré dans un cadre de basculement (133) formé par une pluralité d'éléments structurels (13) du squelette rigide (1).
7. Dispositif de fermeture (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la peau de recouvrement (2) comporte au moins une région amincie (24od, 24od') configurée pour former une charnière d'articulation du volet dynamique (24).
8. Dispositif de fermeture (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une épaisseur de la peau de recouvrement (2) est inférieure à un millimètre.
9. Module de refroidissement (500) destiné à être placé en face avant d'un véhicule automobile, le module de refroidissement (500) comportant une hélice motorisée (503) configurée pour acheminer un flux d'air de refroidissement au travers d'au moins un échangeur thermique (502), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de fermeture (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Module de refroidissement (500) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la peau de recouvrement (2) du dispositif de fermeture (100) est placée entre le squelette rigide (1) du dispositif de fermeture (100) et un échangeur thermique (502) du module de refroidissement (500).
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