EP1456075A1

EP1456075A1 - Face avant de vehicule automobile comportant un reservoir de fluide

Info

Publication number: EP1456075A1
Application number: EP02805399A
Authority: EP
Inventors: Jean-Louis Lanard; Christian Marsais; Pascal Harand
Original assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Current assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-09-15
Also published as: WO2003053768A1; FR2833920A1; AU2002364666A1; FR2833920B1

Abstract

La face avant de véhicule automobile de l'invention est du type comprenant un support destiné à recevoir des équipements. Ce support 10 comprend au moins une partie 12, 18 intégrant un réservoir de fluide 21, 22 de maniíre à constituer un ensemble monobloc. Par exemple, une traverse supérieure 12 intígre une boîte collectrice 21 d'un échangeur de chaleur et une traverse 18 intígre une boîte collectrice 22 du même échangeur de chaleur. Cet échangeur de chaleur est avantageusement un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule automobile.

Description

Face avant de véhicule automobile comportant un réservoir de fluide

L'invention concerne une face avant de véhicule automobile et plus particulièrement une telle face avant du type comprenant un support destiné à recevoir des équipements , et notamment un réservoir de fluide.

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Une face avant, appelée aussi façade avant, est un élément de structure susceptible de supporter divers équipements du véhicule, tels que projecteurs, clignotants, avertisseur sonore, échangeur de chaleur, groupe moto-ventilateur, etc.

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La face avant, ainsi pourvue de ses équipements, constitue un module unitaire préparé et livré par l'équipementier et prêt à être monté sur le véhicule par le constructeur. Le montage de ce module unitaire se fait par raccordement à des éléments de 20 structure latéraux du véhicule, tels que longerons, ailes ou coque, puis mise en place d'un pare-choc ou bouclier frontal rapporté sur le module.

Une telle face avant est généralement réalisée sous la forme 25 d'un élément monobloc, en particulier sous la forme d'un élément composite ou hybride métal/plastique. Il est connu en effet, notamment d'après la publication EP-A-0 658 470, de réaliser une face avant sous la forme d'une armature métallique en tôle emboutie, sur laquelle est surmoulée une matière 30. plastique, en particulier du type polyamide.

Dans la plupart des réalisations connues, la face avant comprend une poutre supérieure horizontale, une poutre inférieure horizontale et deux montants sensiblement verticaux 35 qui relient les deux poutres entre elles. Ces quatre éléments délimitent entré eux un espace creux de forme générale rectangulaire dans lequel est placé habituellement un module d'échange de chaleur qui comprend habituellement soit un seul échangeur de chaleur (habituellement le radiateur de refroidissement du moteur), soit un groupe d'échange de chaleur, par exemple un radiateur de refroidissement du moteur et un condenseur relié à un circuit de climatisation.

Ce module d'échange de chaleur doit être fixé à la face avant par des moyens de fixation de forme adaptée qui sont constitués le plus souvent de pattes et/ou de plots en caoutchouc pour verrouiller le module d'échange de chaleur en position par rapport à la face avant.

Cette solution traditionnelle nécessite par conséquent la mise en place de moyens de fixation qui compliquent les opérations de montage et qui, en outre, génèrent de l'encombrement. Il en résulte que l'espace dévolu au module d'échange de chaleur n'est pas optimisé.

L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.

Elle propose à cet effet une face avant de véhicule automobile, du type défini précédemment, dans laquelle le support comprend au moins une partie intégrant un réservoir de fluide, de manière à constituer un ensemble monobloc.

Ainsi, le réservoir de fluide constitue un élément intégré directement dans une partie du support en étant réalisé d'une seule pièce avec cette partie.

Il en résulte une simplification des opérations de montage et, en outre, une diminution de l'encombrement.

Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, le réservoir est une boîte collectrice reliée a un faisceau d'un échangeur de- chaleur. Cet échangeur de chaleur est avantageusement un radiateur de refroidissement, à savoir le radiateur de refroidissement du moteur du véhicule.

Dans une forme de réalisation, la face avant comprend deux boîtes collectrices à direction générale horizontale, intégrées respectivement dans une traverse supérieure et dans une traverse inférieure faisant partie de la face avant.

Dans ce cas, on peut prévoir que les deux boîtes collectrices comprennent chacune une paroi à profil en U fermée par un couvercle, ladite paroi comprenant des trous pour recevoir les tubes du faisceau avec interposition de moyens d'étanchéité.

On peut prévoir aussi que les deux boîtes collectrices comprennent chacune une paroi à profil en U présentant un rebord périphérique et que chacune des boîtes collectrices soit fermée par une plaque collectrice qui reçoit les tubes du faisceau avec interposition de moyens d'étanchéité.

Dans cette forme de réalisation, il est avantageux que la face avant soit réalisée en deux parties : une partie supérieure comprenant la traverse supérieure et une partie inférieure comprenant la traverse inférieure.

Dans une autre réalisation, la face avant comprend deux boîtes collectrices à direction générale verticale intégrées respectivement dans deux montants reliés à une traverse supérieure .

En ce cas, on peut prévoir que chacune des boîtes collectrices comprend une paroi tubulaire présentant une face munie de trous pour recevoir les tubes d'un faisceau avec interposition de moyens d'étanchéité, la paroi tubulaire étant fermée par au moins un couvercle d'extrémité.

Dans une autre variante, chacune des boîtes collectrices présente une paroi en U propre à être fermée par une plaque collectrice qui reçoit les tubes d'un faisceau.

La plaque collectrice peut être assujettie à la boîte collectrice de différentes façons. Elle peut, par exemple, être sertie. En variante,_^ la plaque collectrice est logée dans des glissières de la paroi en U.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le réservoir est un vase d'expansion pour un fluide, en particulier pour un fluide de refroidissement.

En ce cas, le réservoir est avantageusement intégré dans un montant relié à une traverse supérieure. Bien évidemment, il est possible de concevoir que ce réservoir soit intégré aussi dans une traverse supérieure ou dans une traverse inférieure de la face avant.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le réservoir et la partie dans laquelle il est intégré sont venus de moulage en matière plastique. Cette matière plastique est choisie, par exemple, parmi un polyamide ou un polypropylène renforcé par des fibres de verre.

Dans une autre forme de réalisation, le réservoir et la partie dans laquelle il est intégré sont formés en une matière composite ou hybride de type métal/plastique.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

la Figure 1 est une vue schématique d'une face avant de véhicule automobile intégrant deux boîtes collectrices à direction générale horizontale, faisant partie d'un échangeur de chaleur ; la Figure 2 est une vue en perspective éclatée d'une première forme de réalisation correspondant à la Figure 1 ; la Figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une partie de la face avant de la Figure 2 ;

- la Figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une deuxième face avant conforme à la Figure 1 ; - la Figure 5 représente une partie, en perspective éclatée de la face avant de la Figure 4 ;

- la Figure 6 est une vue en perspective d'une troisième face avant conforme à la Figure 1 ; - la Figure 7 est une vue en perspective éclatée d'une partie de la face avant de la Figure 5 ; la Figure 8 est une vue de principe d'une face avant intégrant deux boîtes collectrices d'un échangeur de chaleur à direction générale verticale ; - la Figure 9 est une vue partielle en perspective d'une première face avant conforme à la Figure 8 ; la Figure 10 est une vue partielle en perspective d'une deuxième face avant conforme à la Figure 8 ; la Figure 11 est une vue partielle en perspective d'une troisième face avant conforme à la Figure 8 ; la Figure 12 est une vue partielle en coupe d'une boîte collectrice conforme à la Figure 8 à laquelle est associé un collecteur ; la Figure 13 est une vue partielle en perspective d'une cinquième face avant conforme à la Figure 8 ; la Figure 14 illustre un détail de montage de la face avant de la Figure 13 ; la Figure 15 est une vue partielle en perspective d'une sixième face avant conforme à la Figure 8 ; - les Figures 16 à 19 illustrent différentes opérations de montage d'une plaque collectrice dans une boîte collectrice conforme à la Figure 15 ; la Figure 20 est une vue de principe d'une face avant intégrant un vase d'expansion ; et - la Figure 21 est une vue de principe d'une autre face avant intégrant un vase d'expansion. On se réfère d'abord à la Figure 1 qui représente une face avant de véhicule automobile, qui comprend un support 10 composé de deux parties, à savoir une partie supérieure 10A et une partie inférieure 10B. La partie supérieure 10A constitue un élément monobloc qui comprend une traverse supérieure 12 horizontale reliant.deux boîtiers optiques 14 prolongés chacun par deux montants 16 sensiblement verticaux.

La partie inférieure 10B comprend une traverse inférieure 18 sensiblement horizontale prolongée verticalement par deux montants 20 dont les extrémités supérieures viennent se fixer aux extrémités inférieures des montants 16 pour constituer la face avant 10.

La traverse supérieure 12 intègre un réservoir 21 de forme allongée, à direction générale horizontale, formant boîte collectrice. Cette boîte collectrice constitue ainsi un ensemble monobloc avec la partie 10A.

De façon correspondante, la partie 10B intègre un autre réservoir 22 de forme allongée, à direction générale horizontale, constituant une autre boîte collectrice. Là aussi, cette boîte collectrice constitue un ensemble monobloc avec la partie 10B.

Les parties iθA et 10B peuvent être réalisées, par exemple, en matière plastique, notamment en polyamide ou polypropylene renforcé par des fibres de verre. En ce cas, les boîtes collectrices 21 et 22 seront venues de moulage respectivement avec les parties 10A et 10B. Dans une variante, les parties 10A et 10B peuvent aussi être réalisées en une matière composite ou hybride de type métal/plastique.

Les boîtes collectrices 21 et 22 sont destinées à être reliées aux deux extrémités d'un faisceau 24 d'un échangeur de chaleur, par exemple d'un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule. Ce faisceau 24 comprend, dans l'exemple, une pluralité de tubes 26 disposés verticalement et traversant une pluralité d'ailettes 28 généralement horizontales. Les extrémités des tubes 26 sont reçues à étanchéité dans les boîtes collectrices 21 et 22 de différentes manières, comme on le verra plus loin.

Les Figures 2 et 3 montrent une première variante de réalisation conforme à la Figure 1.

Les éléments communs sont désignés par les mêmes références numériques. Comme on peut le voir sur la Figure 2, les boîtiers 14 de projecteur sont pourvus chacun d'une patte 30 destinée à la fixation sur un longeron supérieur (non représenté) de la structure du véhicule. Par ailleurs, les montants 16 de la partie supérieure 10A se raccordent à des plaques de fixation 32 de forme générale rectangulaire destinées à la fixation sur des longerons inférieurs (non représentés) du véhicule.

Dans l'exemple représenté, les montants 20 de la partie 10B se prolongent par des plaques 34 qui viennent se fixer sur les montants 16, par exemple par boulonnage.

La boîte collectrice 22 intégrée dans la traverse inférieure 18 comprend une paroi 36 en forme de U dont l'ouverture est tournée vers le bas. Cette paroi 36 comporte un fond 38 muni d'ouvertures circulaires 40 destinées à recevoir les extrémités inférieures des tubes 26 du faisceau avec interposition d'un joint d'étanchéité 42 placé à l'extérieur de la paroi en U. Cette paroi en U est fermée en -partie inférieure par un couvercle 44. Lorsque la partie 10B est réalisée en matière plastique, le couvercle 44 est avantageusement réalisé en matière plastique et fixé à la paroi en U par tout moyen approprié, notamment par collage ou soudage.

La boîte collectrice 21 placée en partie supérieure comprend aussi une paroi 46 en forme de U dont l'ouverture est dirigée vers l'arrière et est destinée à être fermée par un couvercle 48, comme on le voit sur la Figure 2. La paroi 46 comporte, sur l'une de ses faces, des trous circulaires (non visibles sur la Figure 2 ) destinés à recevoir les extrémités supérieures des tubes 26 du faisceau avec interposition d'un joint d'étanchéité (non représenté).

La partie inférieure 10B comprend une tubulure 50 dirigée vers l'arrière de la face avant, tandis que le couvercle 48 comprend une tubulure 52 dirigée vers l'arrière de la face avant. Ces deux tubulures sont destinées à permettre l'entrée et la sortie d'un fluide, dans l'exemple le fluide de refroidissement du moteur qui vient ainsi circuler dans les tubes 26 du faisceau.

Dans la forme de réalisation des Figures 4 et 5, la boîte collectrice 22 placée en partie inférieure comprend une paroi 54 à profil en U dont l'ouverture est dirigée vers le haut. Cette paroi présente un rebord périphérique continu 56 délimitant une gorge 58 propre à recevoir un joint d'étanchéité (non représenté) . La boîte collectrice 22 est fermée par une plaque collectrice 60 présentant un rebord de sertissage 62 (par exemple des pattes) destiné à coopérer avec le rebord périphérique 56 pour réaliser l'assemblage mutuel de la boîte collectrice et de la plaque collectrice. La plaque collectrice 60 est munie de trous (non représentés) recevant à étanchéité les extrémités inférieures des tubes 26 du faisceau.

Comme on peut le voir sur les Figures 4 et 5, une tubulure 64 d'entrée ou de sortie de fluide est prévue sur la face arrière de la traverse inférieure et communique avec la boîte collectrice 22.

La boîte collectrice 21, intégrée à la traverse supérieure 12, est réalisée de manière similaire. Elle comprend aussi une paroi 66 en forme de U, dont l'ouverture est dirigée vers le bas, cette plaque étant destinée à être fermée par une plaque collectrice (non représentée) recevant les extrémités supérieures des tubes 26 du faisceau.

La forme de réalisation des Figures 6 et 7 s'apparente à celle des Figures 2 et 3. Comme dans la forme de réalisation précédente, la boîte collectrice 22 comprend une paroi en U 36 analogue, dont le fond 38 est réalisé en dépression pour former une cuvette recevant un joint d'étanchéité 42 réalisé ici sous la forme d'une nappe. Il en est de même pour la boîte collectrice 21 intégrée à la traverse supérieure 12.

On se réfère maintenant à la Figure 8 qui montre une autre face avant intégrant les deux boîtes collectrices d'un échangeur de chaleur, en particulier d'un radiateur de refroidissement. Dans cette forme de réalisation, la traverse supérieure 12 relie deux boîtiers optiques 14 prolongés chacun vers le bas par un montant généralement vertical 70. Ces deux montants 70 intègrent respectivement deux réservoirs 72 qui constituent les boîtes collectrices d'un échangeur de chaleur. Cependant^*, ces deux réservoirs sont à direction générale verticale et les tubes 26 du faisceau sont disposés horizontalement et traversés par des ailettes 28 disposées verticalement. En partie inférieure, les deux montants 70 sont reliés ensemble par une traverse inférieure 18.

Dans la forme de réalisation de la Figure 9, qui s'apparente à celle de la figure 8, chacune des boîtes collectrices 72 est délimitée par une paroi tubulaire 74 qui présente une face latérale 76 munie de trous circulaires 78 pour recevoir les extrémités des tubes 26 du faisceau avec interposition d'une plaque d'étanchéité 80 placée à l'extérieur de la face 76. La paroi tubulaire 74 est fermée en partie supérieure par le boîtier optique 14 et en partie inférieure par un couvercle d'extrémité 82. Lorsque la face avant est réalisée en matière plastique, le couvercle 82 est avantageusement réalisé dans la même matière et relié à étanchéité à la paroi tubulaire 74 par soudage ou par collage. La traverse 18, qui forme également poutre, est avantageusement collée ou fixée mécaniquement à l'extrémité inférieure du montant 70. Il est à noter que le couvercle 82 peut, dans une variante, former partie intégrante de la traverse inférieure 18.

Dans la forme de réalisation de la Figure 10, à laquelle on se réfère maintenant, le montant 70 comprend une paroi 84 en forme de U dont l'ouverture est dirigée du côté du faisceau et qui se prolonge par deux nervures 86 sensiblement coplanaires. La paroi en U 84 est fermée par une plaque collectrice 88 qui reçoit les tubes 26 du faisceau. Avantageusement, la plaque 88 est métallique et les tubes 26 sont brasés sur cette dernière. La plaque collectrice 88 comprend une gorge périphérique recevant un joint torique 90, l'ensemble étant monté coulissant dans des rainures 92 aménagées en vis-à-vis à l'intérieur de la paroi 84.

Dans la forme de réalisation de la Figure 11, la boîte collectrice 72 intégrée au montant 70 est délimitée par une paroi en U 94 dont l'ouverture est tournée également vers le faisceau. Les tubes 26 sont brasés à une plaque collectrice métallique 96 destinée à être sertie sur la paroi en U 94 avec interposition d'un joint d'étanchéité 98.

Dans la forme de réalisation de la Figure 12, la boîte collectrice 72 intégrée au montant 70 comprend une paroi 100 en forme de U dont les flancs sont munis d'une butée flexible 102. La plaque collectrice 104 comprend un retour périphérique 106 et un joint d'étanchéité 108 est interposé entre des épaulements respectifs de la plaque collectrice 104 et de la paroi 100 en forme de U.

Dans la forme de réalisation des Figures 13 et 14, chaque boîte collectrice 72 comprend une paroi en U 110 fermée par un fond 112 ayant des trous 114. Le faisceau comprend une plaque collectrice 116 dans laquelle sont brasés les tubes du faisceau et cette plaque collectrice 116 est maintenue en position par des broches latérales 118 en forme de peigne qui passent au travers d'ouvertures 119 de la paroi en U 110 et au travers d'ouvertures correspondantes de la plaque collectrice.

Dans la forme de réalisation des Figures 15 à 19, les boîtes collectrices 72 sont délimitées chacune par une paroi en U 84 s 'apparentant à celle de la Figure 10. Chacune de ces parois comprend aussi deux rainures ou glissières 92 analogues à celles de la Figure 10, permettant un montage en tiroir du faisceau. Celui-ci est composé de deux plaques collectrices 120 de forme générale rectangulaire qui reçoivent les extrémités des tubes du faisceau et qui viennent s'engager dans les glissières 92, comme on le voit également sur les Figures 16 et 17. Avantageusement, comme montré aux Figures 18 et 19, les glissières ne sont pas parallèles mais vont en se rapprochant l'une de l'autre et, de façon correspondante, les plaques collectrices 120 sont délimitées par des bords longitudinaux 122 qui ne sont pas parallèles et vont en se rapprochant l'un de l'autre. Cet aménagement facilite la mise en place des plaques collectrices 120 dans les glissières 92 des deux boîtes collectrices.

On se réfère maintenant à la Figure 20 qui représente schématiquement une partie d'une autre face avant de véhicule automobile comprenant aussi une traverse 12, deux boîtiers optiques 14 et deux montants 130, sensiblement verticaux, reliés à la traverse 12 et au boîtier optique 14. Dans l'exemple représenté, l'un au moins des deux montants est réalisé creux pour délimiter un réservoir 132. Celui-ci constitue, dans l'exemple, un vase d'expansion pour un fluide, en particulier pour un fluide de refroidissement. Dans l'exemple, le réservoir 132 est délimité par une paroi tubulaire fermée en extrémité supérieure par la traverse 12 et en extrémité inférieure par un couvercle rapporté 134. Celui-ci est avantageusement fixé par collage ou soudage.

Dans la forme de réalisation de la Figure 21, qui s'apparente à celle de la Figure 20, le réservoir 132 est réalisé dans la traverse supérieure 12. Dans une variante non représentée, le réservoir 132 pourrait être intégré dans la traverse inférieure 18.

II est possible d'aménager sur le réservoir 132, formant vase d'expansion, une tubulure de remplissage 133 fermée par un bouchon 135, comme montré aux Figures 20 et 21.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation donnés précédemment à titre d'exemples et de nombreuses variantes de réalisation sont possibles dans le cadre des revendications annexées .

Dans l'invention, le réservoir de fluide intégré à la face avant est destiné avant tout à recevoir le fluide de refroidissement du moteur du véhicule.

Comme décrit précédemment, le réservoir constitue avantageusement soit une boîte collectrice d'un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur de refroidissement, soit encore un vase d'expansion pour le fluide. Il est possible aussi de combiner, dans une même face avant, deux boîtes collectrices d'un échangeur de chaleur et un vase d'expansion du fluide.

Claims

Revendications

1. Face avant de véhicule automobile, du type comprenant un support destiné à recevoir des équipements, caractérisée en ce que le support (10) comprend au moins une partie intégrant un _ . réservoir de fluide (21, 22 ; 72 ; 132) de manière à constituer un ensemble monobloc.

2. Face avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réservoir est une boîte collectrice (21, 22) reliée à un faisceau (24) d'un échangeur de chaleur.

3. Face avant selon la revendication 2, caractérisée en ce que la boîte (21, 22) est reliée à un faisceau (24) d'un radiateur de refroidissement.

4. Face avant selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comprend deux boîtes collectrices (21, 22) à direction générale horizontale, intégrées respectivement dans une traverse supérieure (12) et dans une traverse inférieure (18) faisant partie de la face avant.

5. . Face avant selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux boîtes collectrices (21, 22) comprennent chacune une paroi à profil en U (36 ; 46) fermée par un couvercle (44, 48), ladite paroi comprenant des trous pour recevoir les tubes (26) du faisceau avec interposition de moyens d'étanchéité.

6. Face avant selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux boîtes collectrices (21, 22) comprennent chacune une paroi (54) à profil en U présentant un rebord périphérique (56) et en ce que chacune des boîtes collectrices est fermée par une plaque collectrice (60) qui reçoit les tubes (26) du faisceau avec interposition de moyens d'étanchéité.

Face avant selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en deux parties : une partie supérieure (10A) comprenant la traverse supérieure (12) et une partie inférieure (10B) comprenant la traverse inférieure (18).

8. Face, -avant selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comprend deux boîtes collectrices (72) à direction générale verticale intégrées respectivement dans deux montants (70) reliés à une traverse supérieure (12).

9. Face avant selon la revendication 8, caractérisée en ce que chacune des boîtes collectrices comprend une paroi tubulaire (74) présentant une face (76) munie de trous (78) pour recevoir les tubes (26) du faisceau avec interposition de moyens d'étanchéité (80), et en ce que la paroi tubulaire est fermée par au moins un couvercle d'extrémité (82).

10. Face avant selon la revendication 8, caractérisée en ce que chacune des boîtes collectrices (72) présente une paroi en U (84) propre à être fermée par une plaque collectrice (88, 96) qui reçoit les tubes (26) du faisceau.

11. Face avant selon la revendication 10, caractérisée en ce que la plaque collectrice (96) est sertie.

12. Face avant selon la revendication 10, caractérisée en ce que la plaque collectrice (88) est logée dans des glissières (92) de la paroi en U.

13. Face avant selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réservoir est un vase d'expansion (132) pour un fluide, en particulier pour un fluide de refroidissement.

14. Face avant selon la revendication 13, caractérisée en ce que le vase d'expansion (132) est intégré dans un montant (130) relié à une traverse supérieure (12).

15. Face avant selon la revendication 13, caractérisée en ce que le vase d'expansion (132) est intégré dans une traverse (12, 18) faisant partie de la face avant.

16. Face avant selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisée en ce que le réservoir (132) formant vase d'expansion est muni d'une tubulure de remplissage (133) fermée par un bouchon (135).

17. Face avant selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le réservoir et la partie dans laquelle il est intégré sont venus de moulage en matière plastique.

18. Face avant selon la revendication 17, caractérisée en ce que la matière plastique est choisie parmi un polyamide ou un polypropylene renforcé par des fibres de verre.

19. Face avant selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le réservoir et la partie dans laquelle il est intégré sont formés en une matière composite ou hybride de type métal/plastique.