La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles. En particulier, l'invention concerne un organe de débrayage pour le désengagement d'une liaison entre un moyen moteur et un arbre, notamment pour un véhicule qui comprend au moins un volet aérodynamique rétractable.

Des véhicules comportant des éléments mobiles intégrés sous le bouclier avant du véhicule sont décrits par exemple dans les brevets français FR2821593, FR2927303 et FR2864811 .

De tels volets rétractables sont destinés à améliorer l'aérodynamique du véhicule, par exemple en réduisant la traînée du véhicule, et sa consommation, notamment à partir de vitesse supérieures à 70km/h. Ces volets peuvent être placés à divers endroits de la carrosserie : face avant, faces latérales et/ou face arrière.

Lorsque les volets sont en position repliée (escamotée) sous le bouclier avant, ceux- ci sont protégés à l'égard des chocs contre des obstacles tels que les bords de trottoir. Cette position repliée sous le bouclier convient par conséquent pour la circulation à faible vitesse dans les villes ou sur des routes présentant des défauts de surface ou un revêtement en pierre par exemple.

De tels volets sont particulièrement utiles sur des véhicules ayant une importante garde au sol tels que les 4 X 4, SUV et monospaces. Ces véhicules, en effet, consomment plus de carburant, notamment du fait d'une garde au sol impliquant de fortes pertes aérodynamiques.

Ces volets aérodynamiques rétractables peuvent simplement être montés sur un arbre et entraînés en rotation sur cet arbre par un moteur.

En situation de roulage, c'est-à-dire lorsque le véhicule fonctionne, il arrive que de tels volets se retrouvent en situation de blocage du mécanisme de rotation, du fait de la présence de boue, de neige, de glace ou de corps étrangers par exemple, ou encore du fait d'une charge aérodynamique trop élevée. Cela implique alors des risques d'endommagement pour le moteur. En effet, le moteur ne doit pas forcer pour mettre le volet en position repliée, lorsque le véhicule ralentit ou s'arrête, alors que celui-ci est bloqué. De même, si le mécanisme s'encrasse à l'arrêt, le moteur ne doit pas forcer pour mettre le volet en position dépliée, lorsque le véhicule roule à vitesse élevée.

Par ailleurs, il est parfois nécessaire de réaliser des opérations de maintenance du volet lorsque le véhicule est à l'arrêt, donc sans commande électrique. En effet, l'usager peut avoir besoin d'ouvrir ou de fermer le volet suite à un blocage, afin de le nettoyer, ou de débloquer des éléments retenus par le volet (branche, feuilles...). Il apparaît donc nécessaire de pouvoir actionner la rotation du volet, vers une position ouverte ou vers une position rétractée, indépendamment du contrôle électrique ou électronique commandant le moteur.

On connaît des solutions pour éviter un endommagement du mécanisme d'actionnement, sous l'effort excessif appliqué sur le volet ou devant être appliqué au volet par le moteur, telles qu'un déclipsage de la pièce rétractable, ou encore une déformation utilisant la souplesse de la pièce.

Mais, aucune solution n'est vraiment adaptée à protéger un système rétractable et rigide de grande dimension, ainsi qu'à répondre au besoin de maintenance du volet en position fermé.

Le but de la présente invention est d'apporter des perfectionnements aux volets rétractables permettant d'éviter un endommagement du mécanisme d'actionnement de volet, et permettant une maintenance du volet à l'arrêt du véhicule.

Ce but est atteint grâce à un organe de débrayage radial sur l'accouplement moteur. Ainsi, un objet de l'invention est un organe de débrayage pour le désengagement d'une liaison entre un moyen moteur et un arbre entraîné en rotation sur lui-même par ledit moyen moteur, comportant un premier et un second éléments aptes à s'emboîter l'un dans l'autre selon une direction sensiblement parallèle à l'arbre, l'un étant apte à être relié au moyen moteur par une liaison lui permettant d'être mis en rotation par le moyen moteur, et l'autre élément étant apte à être fixé sur l'arbre. Le premier élément comporte au moins un évidement à l'interface d'emboîtement entre les deux éléments. Le second élément comporte au moins un moyen élastique exerçant un effort radial sur l'interface d'emboîtement par l'intermédiaire d'un organe d'engagement apte à venir s'engager dans l'évidement, maintenant solidaire en rotation les deux éléments jusqu'à un couple prédéfini de transmission entre l'organe d'engagement et le premier élément. Le moyen élastique, l'évidement et l'organe d'engagement étant configurés pour qu'au- delà de ce couple prédéfini, l'organe d'engagement comprime le moyen élastique et sorte de l'évidement, libérant ainsi la rotation entre les deux éléments.

Un tel organe de débrayage permet donc de débrayer l'arbre moteur de l'arbre portant le volet. Il peut être placé directement sur l'arbre portant le volet, et agir à différents niveau, par exemple au sein d'un réducteur placé entre l'arbre moteur et l'arbre portant le volet.

Par ailleurs, un tel organe de débrayage peut être implanté sur tout type de système, tout type de véhicule.

Un tel organe de débrayage permet de protéger le moteur en toutes circonstances, même hors tension, ce qui n'est pas le cas avec une électronique de détection de surcouple, et permet donc également la maintenance.

Selon un exemple, le couple prédéfini peut être compris entre 5 Nm et 20 Nm.

De façon avantageuse, le moyen élastique est un ressort.

Selon l'invention, l'organe de débrayage peut comporter un axe muni d'un organe d'engagement à chacune de ses extrémités.

Selon un mode de réalisation, le premier élément comporte plusieurs évidements sur l'interface d'emboîtement. L'organe d'engagement est alors de préférence apte à s'engager dans un évidement voisin sur le pourtour du premier élément après un angle de rotation prédéfini. Cet angle de rotation prédéfini est de préférence compris sensiblement entre 10 ⁰ et 30 ⁰ .

Selon un exemple de réalisation, l'organe d'engagement peut être cylindrique ou sphérique, et l'évidement peut avoir une forme complémentaire telle qu'un demi- cylindre. Par exemple, l'organe d'engagement peut être une bille ou avoir une forme en V.

Selon un mode réalisation particulier, l'évidement comporte une pente ou un rayon de courbure de désengagement de l'organe, différente de la pente ou du rayon de courbure d'engagement de l'organe.

Selon un autre mode de réalisation, l'organe de débrayage comporte une poignée apte à comprimer le moyen élastique, de façon à réduire les efforts nécessaires au désengagement de l'organe d'engagement.

De façon avantageuse, les deux éléments sont en matière thermoplastique.

Selon un mode de réalisation avantageux, une extrémité du moyen élastique forme l'organe d'engagement, ou l'organe d'engagement est rapporté au moyen élastique par surmoulage thermoplastique.

Enfin, l'organe d'engagement peut être une partie moulée du second élément, située sur l'interface d'emboîtement du second élément, et le moyen élastique peut être une zone en périphérie de l'organe d'engagement présentant une souplesse en compression telle que l'organe d'engagement est apte à se déplacer radialement.

L'invention concerne également un ensemble d'un moyen moteur, d'un arbre entraîné en rotation par ledit moyen moteur, et d'un organe de débrayage selon l'invention.

Le premier élément est de préférence relié au moyen moteur par une liaison lui permettant d'être mis en rotation par le moyen moteur, et le second élément est fixé sur l'arbre.

L'organe de débrayage peut comporter un axe muni d'un organe d'engagement à chacune de ses extrémités, l'axe pouvant être sensiblement perpendiculaire à l'arbre. Selon un mode de réalisation, l'ensemble comporte un réducteur. L'invention concerne également un système aérodynamique rétractable pour véhicule automobile, comportant un ensemble selon l'invention, et un volet aérodynamique fixé sur l'arbre.

Selon un mode de réalisation, le volet aérodynamique est apte à pivoter d'un angle proche de 90° , et dans lequel l'organe d'engagement est apte à s'engager dans un évidement voisin sur le pourtour du premier élément après un angle de rotation prédéfini compris sensiblement entre 10° et 30° .

Le couple prédéfini peut être compris entre 5 Nm à 10 Nm.

Enfin, pour le sens de rotation du volet aérodynamique correspondant à son ouverture, l'évidement peut comporter une pente de désengagement de l'organe d'engagement plus faible que la pente d'engagement.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :

La figure 1 illustre une moitié et l'axe de symétrie d'un système aérodynamique rétractable pour véhicule automobile, comprenant un moyen moteur, un arbre entraîné en rotation par le moyen moteur et portant le volet rétractable, et un organe de débrayage selon l'invention.

La figure 2 illustre un exemple d'organe de débrayage selon l'invention.

La figure 3 illustre en détail un premier élément de l'organe de débrayage.

- La figure 4 illustre en détail un second élément de l'organe de débrayage.

La figure 5 illustre un mode de réalisation dans lequel le moyen élastique intègre à son extrémité une forme permettant d'assurer la fonction de l'organe d'engagement.

La figure 6 illustre un mode de réalisation dans lequel l'organe d'engagement et le moyen élastique est une partie moulée, issue de matière avec le second élément.

La figure 7 illustre un mode de réalisation particulier où le moyen élastique est un ressort de type fil.

La figure 1 illustre un système aérodynamique rétractable pour véhicule automobile, comprenant un organe de débrayage (1 ) selon l'invention (dans l'élément 15 sur la figure 1 ), un moyen moteur (2), et un arbre (3) entraîné en rotation par le moyen moteur (2) et portant le volet rétractable (11 ).

Comme l'illustre la figure 1 , l'organe de débrayage (1 ) selon l'invention est particulièrement adapté à être monté sur un véhicule automobile dont le bouclier avant comprend au moins un volet aérodynamique rétractable, monté pivotant entre une position repliée sous le bouclier avant et une position dépliée dans laquelle le déflecteur fait saillie vers le bas. Ainsi, l'invention sera décrite selon cet exemple particulier de réalisation, dans lequel le volet mobile est rétractable et pivotant, et monté sur un bouclier avant de véhicule automobile.

L'organe de débrayage (1 ) selon l'invention permet le désengagement d'une liaison entre un moyen moteur (2) et un arbre (3) entraîné en rotation sur lui-même par le moyen moteur (2).

On se réfère maintenant à la figure 2 qui illustre un exemple particulier de réalisation de l'organe de débrayage (1 ) selon l'invention.

L'organe de débrayage (1 ) comporte un premier (4) et un second (5) éléments, l'un étant apte à être relié au moyen moteur (2) par une liaison lui permettant d'être mis en rotation par le moyen moteur (2), et l'autre élément étant apte à être fixé sur l'arbre (3). L'élément (4,) pouvant avoir la forme de cloches comme l'illustre la figure 2.

Le premier et le second éléments (4 et 5) sont aptes à s'emboîter l'un dans l'autre selon une direction sensiblement parallèle à l'arbre (3). Selon l'exemple particulier de réalisation illustré, c'est le second élément (5) qui est apte à s'emboiter dans le premier élément (4) comme l'illustre la figure 2, et c'est le premier élément (4) qui est en liaison avec le moteur.

Les deux éléments (4, 5) sont rendus solidaires en rotation, jusqu'à un certain niveau de couple, par une liaison radiale débrayable, décrite ci-après.

La figure 3 représente une vue du premier élément (4). Ce premier élément (4) comporte au moins un évidement (6) à l'interface d'emboîtement (7) entre les deux éléments (4, 5). L'interface d'emboîtement représente les surfaces cylindriques en vis à vis entre les deux éléments (4, 5) une fois emboîtés : le flanc externe du second élément (5) (par exemple une surface cylindrique) et le flanc interne du premier élément (4).

La figure 4 représente une vue du second élément (5). Ce second élément (5) comporte au moins un axe (8) muni d'au moins un moyen élastique (9). Ce moyen élastique (9) exerce un effort radial sur l'interface d'emboîtement (7) par l'intermédiaire d'un organe d'engagement (10). Ainsi, on appelle axe (8) soit le moyen élastique (9) seul, soit le moyen élastique (9) et l'organe d'engagement (10).

L'organe d'engagement (10) peut être un élément rapporté au moyen élastique (9) ou être une partie du moyen élastique (9), comme par exemple la terminaison d'un ressort. Par exemple, selon un mode de réalisation illustré sur la figure 5, le moyen élastique (9) intègre à son extrémité une forme permettant d'assurer la fonction de l'organe d'engagement. Sur l'exemple illustré sur la figure 5, le moyen élastique (9) est un fil formant un ressort de compression et formant à l'une de ses extrémités une boucle dont l'arc supérieur assure la fonction d'organe d'engagement. Dans une variante de réalisation, notamment pour améliorer le guidage radial de la forme d'engagement, l'organe d'engagement (10) peut être intégré par surmoulage thermoplastique du moyen élastique (9).

Selon un mode de réalisation (figure 6), l'organe d'engagement (10) est une partie moulée, issue de matière avec le second élément (5). Cet organe d'engagement (10) est alors une surface d'engagement, cylindrique ou sphérique, se situant sur l'interface d'emboîtement du second élément (5). Le moyen élastique (9) est, selon ce mode de réalisation, une zone en périphérie de chaque surface d'engagement, présentant une souplesse en compression telle que la surface d'engagement est apte à se déplacer radialement en direction de son centre A sous l'effet d'un couple prédéfini, et ce déplacement se produit dans des conditions élastiques, c'est-à-dire sans plastification de l'élément (5). Ainsi, selon ce mode de réalisation, l'élément élastique (9) est en plastique et est intégré par moulage au second élément (5), et l'effort élastique est exercé par déformation de ce second élément (5).

L'organe d'engagement (10) peut être composé d'un élément apte à se loger dans l'évidement (6) et d'un poussoir (10') comme l'illustre la figure 4.

Sur l'exemple de la figure 4, la surface du second élément (5) formant l'interface d'emboîtement (7) peut ainsi comporter des orifices aptes à laisser passer l'organe d'engagement (10), afin qu'il puisse venir en contact avec la surface du premier élément (4) formant l'interface d'emboîtement (7). Sur cet exemple encore, l'axe (8) est logé dans une gouttière radiale du second élément (5). Sur cet exemple encore, l'axe (8) est positionné diamétralement au sein de l'élément (5).

Cet organe d'engagement (10) est apte à venir s'engager dans l'évidement (6), maintenant solidaire en rotation les deux éléments (4, 5) jusqu'à un couple prédéfini de transmission entre l'axe (8), via l'organe d'engagement (10), et le premier élément (4).

Le moyen élastique (9) est lui configuré pour qu'au-delà de ce couple prédéfini de transmission entre l'organe d'engagement (10) et le premier élément (4), l'organe d'engagement (10) comprime suffisamment le moyen élastique (9) pour pouvoir sortir de l'évidement (6). Une fois sorti de l'évidement (6), le second élément (5) peut alors tourner sans entraîner le premier élément (4), permettant ainsi une rotation du volet sans rotation du moteur, ou inversement.

Pour un volet aérodynamique (11 ) de face avant de véhicule automobile, ce couple prédéfini peut être compris entre 5 Nm et 20 Nm dans un sens et dans l'autre.

Le moyen élastique (9) peut être un ressort, de type compression (figures 4, 5) ou de type fil (figure 7) par exemple, ou une lame élastique emboutie ou encore un ensemble de ressort, ou une partie moulée (figure 6).

Selon le mode de réalisation de la figure 4, l'axe (8) comporte un organe d'engagement (10) à chacune de ses extrémités.

Selon un mode de réalisation préféré, le premier élément (4) comporte plusieurs évidements (6) sur son pourtour (interface d'emboîtement). Lorsque l'on exerce le couple prédéfini de transmission entre l'organe d'engagement (10) et le premier élément (4), l'organe d'engagement (10) comprime le moyen élastique (9) et sort alors de l'évidement (6) dans lequel il était engagé. Le second élément (5) peut alors tourner sur lui-même sans entraîner le premier élément (4). En poursuivant la rotation du second élément (5), et/ou de l'axe (8), l'organe d'engagement (10) est alors apte à s'engager dans un évidement (6) voisin de celui duquel il est sorti, sur le pourtour du premier élément (4) après un angle de rotation prédéfini.

On peut ainsi pousser cran par cran le volet aérodynamique (11 ) pour le fermer, et le rouvrir cran par cran (d'un évidement à un autre).

Pour un volet aérodynamique (13) de face avant de véhicule automobile, dont la rotation est proche de 90° , l'angle de rotation prédéfini entre deux crans successifs et idéal à l'usage, pourra être compris sensiblement entre 10° et 30 ° .

De préférence, les évidements (6) sont répartis régulièrement sur le pourtour de la surface d'emboîtement.

Pour faciliter l'engagement et le désengagement de l'organe d'engagement (10) dans un évidement (6), on choisit des formes adaptées, et des matériaux à faible frottement relatif (polyamide chargé de bisulfure de molybdène, POM, graisses, contact acier/plastique...). Par exemple, de façon avantageuse, l'organe d'engagement (10) peut être sphérique, par exemple une bille, et l'évidement (6) peut alors avoir une forme complémentaire telle qu'un demi-cylindre comme l'illustrent les figures 2, 3 et 4. Le demi-cylindre a l'avantage de faciliter l'emboîtement des deux éléments (4, 5). En variante, l'évidement (6) pourra avoir une forme en V, en U.

De façon avantageuse, notamment pour des véhicules pour lesquels les efforts aérodynamiques sont importants (que ce soit du fait d'une grande surface de volet ou du fait d'une vitesse maximum élevée), un évidement (6) comporte une pente (pour une forme en V notamment) ou un rayon de courbure (pour une forme cylindrique) de désengagement de l'organe différente de la pente d'engagement.

On appelle pente (ou rayon de courbure) d'engagement, la pente (ou le rayon de courbure) vue par l'organe d'engagement (10) lorsqu'il pénètre dans l'évidement (6) suite à une rotation dans un sens donné du second élément (5). La pente (ou rayon de courbure) de désengagement est, à l'inverse, la pente (ou le rayon de courbure) vue par l'organe d'engagement (10) lorsqu'il sort de l'évidement (6) suite à une rotation dans le même sens du second élément (5).

Ainsi, lorsque le second élément (5) tourne dans un sens opposé, la pente (ou rayon de courbure) d'engagement devient la pente (ou rayon de courbure) de désengagement, et vice et versa.

Un tel évidement (6) dissymétrique permet par exemple une ouverture manuelle facilitée par rapport à l'effort de fermeture forcée, qui doit nécessairement être supérieure à l'effort aérodynamique.

Dans ce cas, pour le sens de rotation du volet aérodynamique (11 ) correspondant à son ouverture, l'évidement (6) comporte une pente de désengagement de l'organe d'engagement (10) plus faible que la pente d'engagement.

Selon un mode de réalisation, l'organe de débrayage (1 ) comporte une poignée apte à comprimer le moyen élastique (9) par une action manuelle, via une fourchette 11 (non représentée), de façon à simplifier le montage et à réduire les efforts nécessaires au désengagement de l'organe d'engagement (10). Ce mode est notamment avantageux dans le cas de volets subissant des efforts élevés au roulage.

De façon préférentielle, les deux éléments sont fabriqués par injection de matière thermoplastique. Le premier élément (4) peut alors être réalisé à l'aide d'un moule dont l'extraction se fera dans le sens de l'axe (8) de révolution de cet élément (les évidements (6) seront alors cylindrique à la dépouille de démoulage prêt), les évidements (6) présentant de préférence une section en demi-cercle, de telles sorte que l'évidement (6) soit démoulé naturellement.

Selon un autre mode de réalisation, le second élément (5) comporte plusieurs axes (8), et le premier élément (4) comporte au moins autant d'évidements (6) sur son pourtour.

L'invention concerne également un ensemble (14), illustré sur la figure 2, d'un moyen moteur (2), d'un arbre (3) entraîné en rotation par ce moyen moteur (2), et d'un organe de débrayage (1 ) selon l'invention. Dans cet ensemble, le premier élément (4) est relié au moyen moteur (2) par une liaison lui permettant d'être mis en rotation par le moyen moteur (2), et le second élément (5) est fixé sur l'arbre (3). L'axe (8) est de préférence sensiblement perpendiculaire à l'arbre (3).

Selon un mode de réalisation, l'ensemble comporte également un réducteur (15), par exemple constitué de deux pignons de tailles différentes, entre le moyen moteur (2) et l'arbre (3).

L'organe de débrayage (1 ) peut alors être positionné, non seulement entre le moyen moteur (3) et le réducteur (15), ou entre le réducteur (15) et l'arbre (3), mais également au sein même du réducteur (15).

L'invention concerne également un système aérodynamique rétractable (16), illustré sur la figure 1 , pour face avant de véhicule automobile, comportant un ensemble (13) selon l'invention, et un volet aérodynamique (11 ) fixé sur l'arbre (3).

Le volet aérodynamique (11 ) est rétractable, monté pivotant entre une position repliée sous le bouclier avant du véhicule et une position dans laquelle le déflecteur fait saillie vers le bas.

Selon une configuration, le volet aérodynamique (11 ) est apte à pivoter d'un angle proche de 90° . Dans ce cas, l'angle de réenclencherrent après débrayage prédéfini est de préférence compris sensiblement entre 10° et 30°

Selon un exemple de réalisation, le couple prédéfini, pour permettre le désengagement de l'organe d'engagement (10), est compris entre 5 Nm et 20 Nm.

Enfin, selon un mode de réalisation préféré du système aérodynamique rétractable, pour le sens de rotation du volet aérodynamique (11 ) correspondant à son ouverture, l'évidement (6) comporte une pente de désengagement de l'organe d'engagement (10) plus faible que la pente d'engagement. La pente d'engagement sera préférablement comprise entre 50 et 80° afin d'avoir un moyen élastique (9) d'une rigidité plus faible.

On a décrit l'invention dans le cadre d'une maintenance, c'est-à-dire lorsque le véhicule est à l'arrêt et que l'on souhaite manuellement le changer de position (repliée ou dépliée). Mais l'invention s'applique également au cas où le véhicule est en situation de roulage, et que le moteur force pour changer la position du volet. Dans ce cas, le débrayage protège le moteur d'une surcharge

De plus, l'organe de débrayage selon l'invention s'applique à tout type de système mobile motorisé sur un véhicule, qu'il soit rétractable ou non, qu'il soit pivotant ou non.

Enfin, l'invention a été décrite selon un exemple où le second élément (5) portant le moyen élastique (9) et l'organe d'engagement (10) est fixé à l'arbre (3). Bien entendu, le second élément (5) peut être fixé au moyen moteur, alors que le premier élément (4) est fixé à l'arbre (3).