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Title:
TWO-MATERIAL DEFLECTOR DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/126946
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air deflector device (4) intended to be placed at the front of a motor vehicle (2) which comprises an aerodynamic blade (6) comprising: - a first portion (8) made of a first material and forming a first end (12) of the aerodynamic blade (6), the first portion (8) being arranged so as to deflect an air flow, and - a second portion (10) which forms a single unit with the first portion (8) and is made of a second material and forms a second end (14) of the aerodynamic blade (6) opposite the first end (12), the first material having a modulus of elasticity greater than that of the second material and/or an elongation at break which is less than that of the second material.

Inventors:
ANDRE GÉRALD (FR)
Application Number:
EP2019/085197
Publication Date:
June 25, 2020
Filing Date:
December 13, 2019
Export Citation:
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Assignee:
PLASTIC OMNIUM CIE (FR)
International Classes:
B62D35/00; B62D35/02; B62D37/02
Domestic Patent References:
WO2015191727A12015-12-17
Foreign References:
US20030107224A12003-06-12
US8807629B22014-08-19
US8702152B12014-04-22
Attorney, Agent or Firm:
LLR (FR)
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Claims:
Revendications

1. Dispositif déflecteur d’air (4) destiné à être placé à l’avant d’un véhicule automobile (2) caractérisé en ce qu’il comprend une lame aérodynamique (6) comprenant :

- une première partie (8) réalisée dans un premier matériau et formant une première extrémité (12) de la lame aérodynamique (6), la première partie (8) étant agencée de manière à dévier un flux d’air, et

- une seconde partie (10) d’un seul tenant avec la première partie (8), réalisée dans un second matériau et formant une seconde extrémité (14) de la lame aérodynamique (6) opposée à la première extrémité (12),

le premier matériau ayant un module d’élasticité supérieur à celui du second matériau et/ou un allongement à la rupture inférieur à celui du second matériau.

2. Dispositif déflecteur (4) selon la revendication 1 , dans lequel le premier matériau a un module d’élasticité compris entre 3 000 MPa et 10 000 MPa et le second matériau a un module d’élasticité compris entre 500 MPa et 2 000 MPa.

3. Dispositif déflecteur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier matériau a un allongement à la rupture égal à 1% et le second matériau a un allongement à la rupture supérieur à 20%, de préférence égal à 50%.

4. Dispositif déflecteur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie (8) et la seconde partie (10) sont en contact au niveau d’une ligne de jonction (16) irrégulière.

5. Dispositif déflecteur (4) selon la revendication 4, dans lequel la ligne de jonction (16) est formée par des extensions de matière (18) réalisées sur les deux parties (8, 10).

6. Dispositif déflecteur (4) déflecteur selon la revendication 5, dans lequel les extensions de matière (18) de la première partie (8) s’étendent dans la seconde partie (10).

7. Dispositif déflecteur (4) déflecteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie (8) est surmoulée dans la seconde partie (10).

8. Dispositif déflecteur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie (8) est réalisée dans un matériau choisi parmi les matériaux thermoplastiques chargés en fibres de renfort, de préférence le polypropylène ou un polyamide.

9. Dispositif déflecteur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde partie (10) est réalisée dans un matériau choisi parmi les matériaux thermoplastiques chargés en éthylène-propylène-diène monomère, de préférence le polypropylène.

10. Dispositif déflecteur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une des première et seconde parties (8, 10) comprend sur une face des nervures de rigidification (20).

1 1 . Ensemble d’une pièce de carrosserie de véhicule automobile (2) et d’un dispositif déflecteur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes.

12. Ensemble selon la revendication 1 1 , dans lequel la seconde partie (10) de la lame aérodynamique (6) est la partie la plus éloignée de la pièce de carrosserie.

13. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 1 et 12, dans laquelle la première partie (8) est la partie fixée à la pièce de carrosserie.

14. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 13, dans lequel la lame aérodynamique (6) est mobile entre une position déployée et une position rétractée, de préférence mobile en rotation.

15. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 14, dans lequel la pièce de carrosserie est un pare-chocs avant, la lame aérodynamique (6) étant apte à s’étendre sous le pare-chocs avant lorsque ce dernier est monté sur un véhicule automobile (2).

Description:
Dispositif déflecteur bi-matière

[0001 ] L’invention concerne les véhicules automobiles et plus particulièrement les dispositifs déflecteurs montés sur les véhicules automobiles.

[0002] Parmi les déflecteurs présents sur un véhicule automobile, il existe des déflecteurs comprenant une lame aérodynamique pouvant être montée à l’avant du véhicule sous le bouclier avant, en étant généralement fixe ou avantageusement mobile. De tels déflecteurs ont pour objectif de réduire la traînée du véhicule et par conséquent sa consommation en carburant, notamment à vitesse élevée, en limitant les flux d’air sous le véhicule.

[0003] A faible vitesse, une lame pouvant avoir une forme, ainsi qu’une hauteur, différentes en fonction des véhicules équipés, est en position rabattue sous le bouclier avant, afin de le protéger des chocs éventuels contre des obstacles, par exemple des bordures de trottoir. Il s’agit aussi ici d’améliorer le franchissement, notamment pour les véhicules tout-terrain. Cette position convient donc pour la circulation en ville à faible vitesse ou sur des routes comprenant des creux et des bosses, usage pour lequel l’aérodynamique n’a que peu d’influence.

[0004] Lorsque la vitesse du véhicule atteint une valeur seuil, la lame est déployée afin de venir s’opposer au flux d’air et ainsi réduire la traînée du véhicule. Le gain en termes de traînée peut par exemple être de l’ordre de 5% à une vitesse de 130 km/h. On peut par exemple citer le document US 8 702 152 décrivant un tel déflecteur.

[0005] Les déflecteurs tels que décrits ci-dessus présentent néanmoins des inconvénients.

[0006] Afin de remplir leur rôle, notamment à grande vitesse, les lames aérodynamiques sont réalisées dans une matière rigide. Elles sont exposées face au flux d’air lorsqu’elles sont déployées (ou exposées tout le temps pour les lames aérodynamiques fixes) pour assurer leur fonction de déflexion d’air, ce qui les rend vulnérables aux chocs, par exemple avec des débris présents sur la chaussée.

[0007] En cas de choc avec un obstacle à plus ou moins grande vitesse, la lame aérodynamique peut casser, ce qui peut conduire à un dysfonctionnement de cette dernière qui n’assurerait plus sa fonction de déflexion d’air. Cela pourrait de plus conduire à la formation de débris due au détachement de portions de la lame aérodynamique pouvant entre autres former des projectiles potentiellement dangereux pour les autres usagers de la route.

[0008] Il existe également des lames réalisées en matière souple. Cependant, ces dernières ne remplissent pas de fonction de déflexion d’air à haute vitesse à cause de leur souplesse, soit plus fréquemment ces dernières sont limitées en hauteur et donc en efficience, afin de pouvoir au mieux conserver leur forme à haute vitesse. Le problème d’une souplesse trop importante se pose par exemple pour des lames aérodynamiques d’une hauteur supérieure ou égale à 60 mm.

[0009] L'invention a notamment pour but de fournir un dispositif déflecteur d’air du type de ceux décrit ci-dessus étant un bon compromis entre une fonction de déflexion efficace et une résistance optimale aux chocs.

[0010] A cet effet l’invention a pour objet un dispositif déflecteur d’air destiné à être placé à l’avant d’un véhicule automobile comprenant une lame aérodynamique comprenant :

- une première partie réalisée dans un premier matériau et formant une première extrémité de la lame aérodynamique, la première partie étant agencée de manière à dévier un flux d’air, et

- une seconde partie d’un seul tenant avec la première partie, réalisée dans un second matériau et formant une seconde extrémité de la lame aérodynamique opposée à la première extrémité, le premier matériau ayant un module d’élasticité supérieur à celui du second matériau et/ou un allongement à la rupture inférieur à celui du second matériau.

[001 1 ] Ainsi, le dispositif déflecteur comprend une lame aérodynamique comprenant une première partie plus rigide et une seconde plus souple.

[0012] La partie rigide assure une bonne déflexion de l’air et la partie souple permet à la lame aérodynamique de se déformer sans se briser en cas de contact avec un obstacle. De plus, et en cas de choc pouvant conduire à une fissure de la partie rigide, la partie souple peut permettre de conserver l’unité de la lame aérodynamique.

[0013] Le dispositif déflecteur selon l’invention peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques suivantes :

- le premier matériau a un module d’élasticité compris entre 3 000 MPa et 10 000 MPa et le second matériau a un module d’élasticité compris entre 500 MPa et 2 000 MPa,

- le premier matériau a un allongement à la rupture égal à 1 %, le second matériau ayant un allongement à la rupture supérieur à 20%, de préférence égal à 50%,

- la première partie et la seconde partie sont en contact au niveau d’une ligne de jonction irrégulière,

- la ligne de jonction est formée par des extensions de matière réalisées sur les deux parties,

- les extensions de matière de la première partie s’étendent dans la seconde partie,

- la première partie est surmoulée dans la seconde partie,

- la première partie est réalisée dans un matériau choisi parmi les matériaux thermoplastiques chargés en fibres de renfort, de préférence le polypropylène ou un polyamide, - la seconde partie est réalisée dans un matériau choisi parmi les matériaux thermoplastiques chargés en éthylène-propylène-diène monomère, de préférence le polypropylène, et

- au moins une des première et seconde partie comprend sur une face des nervures de rigidification.

[0014] L’invention a également pour objet un ensemble d’une pièce de carrosserie de véhicule automobile et d’un dispositif déflecteur selon l’invention.

[0015] L’ensemble d’une pièce de carrosserie de véhicule automobile et d’un dispositif déflecteur selon l’invention peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques suivantes :

- la seconde partie de la lame aérodynamique est la partie la plus éloignée de la pièce de carrosserie,

- la première partie est la partie fixée à la pièce de carrosserie,

- la lame aérodynamique est mobile entre une position déployée et une position rétractée, de préférence mobile en rotation,

- la pièce de carrosserie est un pare-chocs avant, la lame aérodynamique étant apte à s’étendre sous le pare-chocs avant lorsque ce dernier est monté sur un véhicule automobile.

Brève description des figures

[0016] Nous allons maintenant présenter des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs et à l’appui des figures annexées sur lesquelles :

- La figure 1 est une vue partielle d’un véhicule automobile comprenant un dispositif déflecteur selon l’invention comprenant une lame aérodynamique en position rétractée,

- la figure 2 est une vue partielle d’un véhicule automobile comprenant un dispositif déflecteur selon l’invention comprenant une lame aérodynamique en position déployée,

- la figure 3A est une vue en perspective d’une lame aérodynamique selon l’invention illustrant une première face de lame aérodynamique,

- la figure 3B est une vue agrandie de la lame aérodynamique de la figure 3A,

- la figure 4 est une vue en perspective d’une lame aérodynamique selon l’invention illustrant une seconde face de lame aérodynamique,

- la figure 5 est une vue de face d’une lame aérodynamique selon l’invention illustrant la première face de lame aérodynamique, - la figure 6 est une vue de face d’une lame aérodynamique selon l’invention illustrant la seconde face de lame aérodynamique,

- la figure 7est une vue en coupe de la lame aérodynamique selon l’invention,

- la figure 8 est une vue de face d’une lame aérodynamique selon une seconde variante de réalisation, et

- la figure 9 est une vue de face d’une lame aérodynamique selon une troisième variante de réalisation.

Description détaillée

[0017] Dans ce qui va suivre, il sera fait référence à des termes d'orientation, tels que « axe longitudinal X », « axe transversal Y », « axe vertical Z », « avant », « arrière », « au-dessus », « supérieure », « en dessous », « inférieure » etc. Ces termes s'entendent par référence à l'orientation usuelle des véhicules automobiles.

[0018] On se réfère désormais aux figures 1 et 2 qui représentent une moitié avant de véhicule automobile 2 comprenant un dispositif déflecteur d’air 4 placé à l’avant du véhicule 2. Il s’agit sur les figures 1 et 2 d’un dispositif déflecteur d’air placé sous le pare- chocs avant du véhicule 2. Un tel dispositif déflecteur d’air 4 est apte à dévier l’air lorsque le véhicule avance en abaissant la garde au sol du véhicule automobile 2.

[0019] Le dispositif déflecteur d’air 4 représenté sur les figures 1 et 2 est mobile en rotation entre une position rétractée (figure 1 ) et une position déployée (figure 2). Il pourrait également être mobile en translation ou bien selon un déplacement combiné. Les mécanismes permettant de telles mises en mouvement sont connus de l’homme du métier et ne feront pas l’objet ici d’une description détaillée. Alternativement, le dispositif déflecteur d’air 4 pourrait être fixe dans une position déployée.

[0020] Le dispositif déflecteur d’air 4 comprend une lame aérodynamique 6 (mobile en rotation autour d’un axe A dans l’exemple représenté) permettant de réaliser la fonction de déflexion d’air.

[0021 ] Dans l’exemple illustré, la lame aérodynamique 6 comprend deux parties formant chacune une extrémité de la lame aérodynamique. Dans l’exemple représenté sur les figures, une première partie 8 forme la partie supérieure de la lame aérodynamique 6. Cette première partie 8 est la partie la plus proche de la pièce de carrosserie sur laquelle est montée le dispositif déflecteur d’air 4 (par exemple un pare- chocs avant). Une seconde partie 10 peut former quant à elle la partie basse de la lame aérodynamique 6, la plus éloignée de la pièce de carrosserie sur laquelle est montée le dispositif déflecteur d’air 4. La première partie 8 peut former l’extrémité supérieure 12 de la lame aérodynamique 6 et la seconde partie 10 peut former l’extrémité inférieure 14 de la lame aérodynamique 6. L’extrémité supérieure 12 de la lame aérodynamique 6 forme l’axe de rotation de cette dernière dans l’exemple représenté sur les figures.

[0022] Les première et seconde parties 8 et 10 sont réalisées dans des matériaux différents de sorte que la première partie 8 est plus rigide que la seconde partie 10, ce qui permet d’obtenir les avantages mentionnés auparavant.

[0023] La première partie 8 peut être réalisée dans un matériau ayant un module d’élasticité compris entre 3000 MPa et 10000 MPa. La seconde partie 10 peut être réalisée dans un matériau ayant un module d’élasticité compris entre 500 MPa et 2000 MPa.

[0024] Le premier matériau peut en outre avoir un allongement à la rupture égal à 1 %. Le second matériau peut quant à lui avoir un allongement à la rupture supérieur à 20%, préférentiellement égal à 50%.

[0025] La première partie 8 peut être réalisée dans un matériau choisi parmi les matériaux thermoplastiques chargés en fibres de renfort, de préférence le polypropylène ou un polyamide. La seconde partie 10 peut être réalisée dans un matériau choisi parmi les matériaux thermoplastiques chargés en éthylène-propylène-diène monomère, de préférence le polypropylène. La seconde partie 10 peut également être réalisée en caoutchouc.

[0026] La première partie 8 est donc une partie rigide permettant d’assurer l’obtention de l’effet déflecteur de la lame aérodynamique 6 (bonne tenue de la lame aérodynamique 6, notamment en cas de placement en tant que partie supérieure de cette dernière). La seconde partie 10 est plus souple et peut quant à elle se déformer en cas de chocs avec un obstacle sans se briser. Cela est d’autant plus pertinent dans la configuration décrite sur les exemples dans laquelle la seconde partie 10 est la partie la plus proche du sol donc la plus exposée. De plus, et en cas de chocs de la première partie 8 avec un obstacle conduisant à sa dégradation (par exemple désolidarisation d’une portion de la première partie 8), il est possible que la seconde partie 10, plus enclin à conserver son unité, permette à la première partie 8 de conserver la sienne sans perdre une ou plusieurs de ses fractions.

[0027] Il est possible, comme cela est représenté sur les figures 3A à 6, 8 et 9, que la première partie 8 et la seconde partie 10 soient en contact au niveau d’une ligne de jonction irrégulière 16. En d’autres termes, on a, et selon une direction longitudinale de la lame aérodynamique 6 au niveau de l’interface entre les deux parties 8 et 10, une alternance entre le premier matériau et le second matériau.

[0028] En d’autres termes, chacune des parties 8 et 10 comprend, sur son coté opposé à l’extrémité 12 ou 14 qu’elle forme, des extensions de matière 18 (les figures comprennent une référence d’extension de matière 18 pour chacune des parties 8 et 10, ici des extensions verticales). Les extensions de matières 18 peuvent par exemple former des dents, les dents d’une des parties 8 ou 10 s’étendant entre les dents de l’autre partie 8 ou 10. Les extensions de matière 18 de la première partie 8 sont complémentaires des extensions de matière 18 de la seconde partie 10 (complémentarité de forme) afin de former la lame aérodynamique 6. Une telle configuration permet d’apporter de la rigidité entre les extensions de matière 18 de la seconde partie 10 via les extensions de matière 18 de la première partie 8 s’étendant entre elles, ce qui permet d’éviter l’apparition d’une zone de flexion naturelle, mais également de la souplesse entre les extensions de matière 18 de la première partie 8 via les extensions de matière 18 de la seconde partie 10 s’étendant entre elles. En cas de choc conduisant à une rupture de la première partie 8 au niveau d’au moins une de ses extensions de matière 18, cette dernière peut être maintenue en position grâce aux extensions de matière 18 souples d’entourant. Elle ne deviendrait pas un débris potentiellement dangereux pour les autres usagers de la route.

[0029] Les extensions de matière 18 peuvent prendre différentes formes. Il peut s’agir de dentures comme représenté sur les figures 3A à 6 ou encore de merlons de formes différentes comme représenté sur les figures 8 et 9.

[0030] Il est possible de prévoir que les extensions de matière 18 de la première partie 8 s’étendent dans la seconde partie 10, comme cela est visible sur les figures 3B et 7 (on a par conséquent une des extensions de matière 18 de la seconde partie 10 s’étendant autour de la première partie 8). Cela permet d’accroître les effets mentionnés au paragraphe précédent en liant de manière plus forte les deux parties 8 et 10.

[0031 ] La première partie 8 et la seconde partie 10 peuvent être fabriquées de manière séparée, par exemple par moulage, puis assemblées par la suite, par exemple par collage ou clipsage.

[0032] Alternativement, il est possible de fabriquer la lame aérodynamique 6 par moulage bi-injection en cas de compatibilité chimique des matières composant les parties 8 et 10. On obtient dès lors une liaison forte entre ces dernières en surmoulant une partie, par exemple la première partie 8, sur l’autre partie.

[0033] Il est possible de ménager des nervures 20 issues de l’une et/ou l’autre des deux parties 8 et 10 sur une face arrière de la lame aérodynamique 6. Il s’agit de la face opposée à la face avant elle-même opposée à un flux d’air. Ces nervures 20, par exemple placées au niveau des extensions de matière 18, permettent de moduler la rigidité des parties 8 et 10 en complément des matériaux utilisées pour les réaliser. Il s’agit notamment d’opposer à un flux d’air une surface suffisamment rigide.

[0034] Dans ce même esprit de rigidification, il est possible de prévoir des retours de matière 22 au niveau des extrémités 12 et 14, retours de matière 22 perpendiculaires aux directions d’extension principales des parties 8 et 10 afin d’éviter de déformer le lame aérodynamique 6.

[0035] La partie 8 peut aussi être recouverte avantageusement d’une couche supplémentaire de matière souple formant la partie 10.

[0036] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.

[0037] Il est notamment possible que la forme des extensions varie ou encore que les matériaux utilisés pour les parties 8 et 10 soient différents de ceux mentionnés tout en respectant les modules d’élasticité précités.

Liste des références numériques

2 : véhicule automobile

4 : dispositif déflecteur d’air

6 : lame aérodynamique

8 : première partie

10 : seconde partie

12 : première extrémité de la lame aérodynamique

14 : deuxième extrémité de la lame aérodynamique

16 : ligne de jonction

18 : extensions de matière

20 : nervures

22 : retours de matière

A : axe de rotation