FR2983451A1

FR2983451A1 - Jupe pliable de bas de longeron de chassis ou de bas de pare-chocs ameliorant l'aerodynamisme d'un vehicule

Info

Publication number: FR2983451A1
Application number: FR1161127A
Authority: FR
Inventors: Laurent Drouot
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-06-07

Abstract

L'invention a trait à une Jupe (3) de véhicule remarquable en ce qu'elle comprend une peau (5), des moyens de pliage (19) pour plier ladite peau (5) depuis une configuration de repos jusqu'à une configuration déployée ou inversement, de manière à ce qu'en configuration déployée la jupe (3) présente une hauteur supérieure à celle qu'elle présente en position de repos. Ainsi, la peau (5) réduit la garde au sol du véhicule et s'oppose au flux d'air entrant sous le véhicule lors de sa circulation.

Description

JUPE PLIABLE DE BAS DE LONGERON DE CHASSIS OU DE BAS DE PARE- CHOCS AMELIORANT L'AERODYNAMISME D'UN VEHICULE L'invention a trait à l'aérodynamisme d'un véhicule. L'invention concerne les jupes de véhicule. Plus particulièrement, l'invention a trait à une jupe pliable modifiant l'aérodynamisme et la garde au sol d'un véhicule. L'invention a également trait à un véhicule équipé d'une telle jupe. Le déplacement d'un véhicule génère des flux d'air évoluant entre le fond de caisse et le sol. Plus un véhicule présente une garde au sol importante, plus les flux d'air pourront s'engouffrer sous son fond de caisse. Les flux d'air affectent le comportement dynamique du véhicule car leur importance réduit l'effet de sol en annihilant le phénomène d'aspiration entre le fond de caisse du véhicule et la route. A vitesse élevée, le véhicule peut même subir un soulèvent au niveau du train arrière, pénalisant aussi la tenue de route en courbe et donc la sécurité des occupants du véhicule. En plus de pénaliser le comportement dynamique du véhicule, la consommation en énergie motrice croît par la création de tourbillons qui dégradent le coefficient SCx, correspondant au coefficient de traînée (Cx) multiplié par la surface (S) de référence. Or la dégradation du coefficient SCx est contraire au souci actuel de réduction de la consommation en énergie motrice et de maîtrise des émissions de gaz carbonique. Ces désavantages s'accentuent à mesure que la vitesse du véhicule augmente. Pour y remédier, il est connu de l'art antérieur de placer des déflecteurs (ou spoilers) à l'avant ou sur les côtés d'un véhicule afin de limiter le passage de flux d'air s'engouffrant sous le fond du véhicule. Des déflecteurs mobiles sont connus dans le cas d'applications frontales. Par exemple, le document US4659130 divulgue un déflecteur avant de véhicule, mobile entre une position haute de repos et une position basse active. Le passage d'une position à l'autre se fait passivement par pression du flux d'air sur un bec porté par le panneau déflecteur. Lorsque le véhicule circule au-delà d'une certaine vitesse, l'écoulement de l'air fait basculer le déflecteur vers le bas de sorte à ce qu'il s'oppose au flux d'air s'engouffrant sous le véhicule. Dès que la vitesse diminue des moyens de rappel élastiques ramènent le déflecteur en position haute de repos. Malheureusement, le déflecteur décrit présente un volume qui le rend incompatible avec une implantation latérale sur un longeron de châssis de véhicule, puisqu'il serait difficile de l'escamoter. L'ajout d'un coffrage permettant de le recevoir baisserait la garde au sol de manière permanente et réduirait donc l'intérêt présenté par sa mobilité. Par ailleurs les éléments d'articulation sont toujours exposés quelque soit la configuration du déflecteur ce qui les rend susceptibles d'être endommagés par les intempéries ou des chocs éventuels. Le document FR2791630 divulgue un déflecteur avant de véhicule se présentant sous la forme d'un volet basculant autour d'une charnière sous la poussée de l'air augmentant avec la vitesse du véhicule, qui présente donc un volume plus réduit.

Cependant le mouvement de basculement tend à éloigner le volet du bord périphérique du véhicule, ce qui dans le cas d'une implantation latérale en réduit l'efficacité. Un basculement selon une direction inverse exposerait les charnières à la vue ce qui nuirait à l'aspect esthétique du véhicule. Par ailleurs, son actionnement de manière passive est difficile à mettre en oeuvre selon une orientation longitudinale du véhicule. Il est également connu des déflecteurs latéraux se positionnant sous la caisse du véhicule ou en périphérie dudit véhicule au niveau des garnitures de bas de caisse, néanmoins ceux-ci sont généralement statiques. Par exemple, le document FR2863244 divulgue un dispositif aérodynamique comprenant deux plaques verticales fixées sous la caisse selon une orientation longitudinale. Malheureusement ces plaques sont implantées à distance des bords latéraux du véhicule, ce qui limite leur efficacité puisqu'elles ne s'opposent pas à la pénétration d'air sous le véhicule au niveau de ses flancs latéraux se bornant plutôt à canaliser cet air lorsqu'il est passé sous la caisse. De plus leur caractère statique impose une réduction permanente de la garde au sol qui n'est pas toujours souhaitable. De même, le document JP2003054455A décrit un déflecteur latéral statique s'opposant à une pénétration latérale d'air sous le véhicule. Malheureusement là aussi, son caractère statique impose une réduction permanente de la garde au sol présentée par le véhicule. Or pour des effets de style, ou lorsque l'on souhaite rehausser la garde au sol du véhicule pour qu'il soit utilisable en tant que véhicule tout-terrain, il serait intéressant de pouvoir bénéficier d'un déflecteur latéral non pas fixe mais mobile de sorte à pouvoir être déployé ou escamoté selon les besoins. L'invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes mentionnés dans l'art antérieur, et en particulier à pour objectif de proposer un déflecteur déployable pouvant être implanté de manière latérale sur un véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet une jupe de véhicule remarquable en ce qu'elle comprend une peau, des moyens de pliage pour plier ladite peau depuis une configuration de repos jusqu'à une configuration déployée et inversement, de manière à ce qu'en configuration déployée la jupe présente une hauteur supérieure à celle qu'elle présente en position de repos afin de s'opposer au flux d'air entrant sous le véhicule lors de sa circulation. On entend par jupe un élément de carénage inférieur du véhicule. Selon l'invention la jupe constitue une garniture de bas de longeron de châssis (ou de bas de caisse) ou une garniture de bas de pare-choc. La jupe selon l'invention présente en outre des moyens de pliage lui permettant de se déployer et prendre ainsi la fonction de spoiler ou de déflecteur. La jupe présente donc la double fonction de garniture et de déflecteur. Selon un mode de réalisation préféré la jupe constitue une garniture latérale de bas de longeron de châssis. La jupe va donc habiller esthétiquement le véhicule et en protéger le bas de caisse. A cet effet, elle est donc implantée à la périphérie du véhicule et définie sa garde au sol. Selon des modes particuliers de réalisation, l'ensemble peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - en configuration déployée la peau réduit la garde au sol du véhicule - la peau présente une partie fixe, une partie mobile et une zone souple reliant les parties fixe et mobile de sorte que le pliage de la peau se fasse par déformation de la zone souple ; - la partie fixe, la partie mobile et la zone souple de la peau présentent une continuité de matière ; - le véhicule comprend au moins un pare-choc et/ou un longeron de châssis, et les moyens de pliage comprennent au moins une charnière motorisée dont un des battants est relié à la partie mobile de la peau et dont l'autre battant présente des moyens de fixation au pare-chocs ou au longeron de châssis du véhicule ; - la charnière motorisée est configurée pour imprimer un mouvement de pivotement à la partie mobile de la peau par rapport au longeron de châssis ou au pare-choc du véhicule de sorte à déplacer la partie mobile en direction de l'extérieur du véhicule ; - en configuration déployée la partie mobile se présente selon une orientation essentiellement verticale ; - la partie fixe et/ou la partie mobile de la peau sont constituées en un matériau rigide ; la partie fixe et/ou la partie mobile de la peau sont constituées en un matériau présentant une rigidité relative plus importante que celle présentée par la zone souple ; - la peau est constituée en un matériau souple, de sorte que la partie fixe, la partie mobile et la zone souple sont tous les trois souples. L'invention a également pour objet un véhicule présentant au moins un longeron de châssis et/ou au moins un pare-chocs avant et/ou arrière, remarquable en ce qu'il comprend au moins une jupe telle que définie plus haut, de préférence la jupe est une garniture latérale de longeron de châssis, ou une garniture de bas de pare- chocs avant ou arrière. Selon un mode de réalisation préféré, la jupe est configurée pour être fixée au longeron de châssis ou au pare-chocs avant ou arrière du véhicule par l'intermédiaire des moyens de pliage. Eventuellement, en configuration de repos, la peau se rabat sur les moyens de pliage de la jupe de sorte à les escamoter. De préférence, la jupe est une garniture latérale de longeron de châssis et la partie mobile se place dans le prolongement de la partie fixe lorsque la jupe est en configuration déployée. Avantageusement, la jupe peut délimiter un volume entre le longeron et la peau lorsqu'elle est en configuration repliée, apte à recevoir un élément externe comme par exemple un néon. L'invention propose une jupe apte à servir de déflecteur. L'invention propose une garniture de bas de caisse (ou de bas de longeron de châssis) ou de bas de pare- chocs qui est pliable et apte à se déployer pour permettre de réduire la circulation d'air sous le fond de caisse du véhicule. La jupe assure une fonction aérodynamique, lorsqu'elle est en périphérie de véhicule, par exemple s'il s'agit d'une garniture de bas de longeron, elle assure également une fonction esthétique.

La double fonction de la jupe selon l'invention permet de réduire le nombre de pièces montées sur un véhicule et donc d'en réduire le poids. Le mode de fixation simplifié couplé à la raideur relative de la peau permet de faciliter l'assemblage de l'ensemble ainsi que le respect des jeux visibles. La peau présente avantageusement une continuité de matière, ce qui améliore l'efficacité aérodynamique de l'ensemble. Le repliement de la peau sur les moyens de pliage en position de repos est avantageux en ce qu'il les protège des intempéries comme de chocs éventuels et prolonge donc leur durée de vie. La jupe offre un intérêt particulier pour les véhicules ayant à la fois besoin d'effectuer du franchissement d'obstacle à faible vitesse et de circuler à des vitesses soutenues ou l'écoulement d'air sous caisse dégraderait leur tenue de route. L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaitront clairement au vu de la description qui suit donnée à titre d'exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : - la figure 1 est une représentation d'un véhicule comprenant une jupe selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation d'une coupe de la jupe dans la position rabattue selon l'invention ; - la figure 3 est une représentation d'une coupe de la jupe dans la position déployée selon l'invention pour laquelle la partie fixe et mobile sont toutes deux en matériau rigide ; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3 pour laquelle la partie fixe est en matériau rigide et la partie souple est en matériau souple. La figure 1 est une représentation schématique en vue de profil d'un véhicule, par exemple automobile, auquel s'adresse l'invention. Un tel véhicule automobile peut être du type véhicule familial, véhicule utilitaire ou véhicule tout-terrain ; ce dernier type présente une garde au sol particulièrement élevée. Cette garde au sol élevée est avantageuse pour franchir des obstacles, mais devient pénalisante lorsque le véhicule circule à haute vitesse comme sur une autoroute. En regard du sol, le véhicule comprend un fond de caisse qui délimite la garde au sol du véhicule. Le fond de caisse comprend classiquement une partie inférieure de châssis de véhicule, une partie de pare-choc avant, une partie de pare-choc arrière. Le fond de caisse s'étend essentiellement suivant un plan horizontal. Le fond de caisse est ceinturé en sa périphérie par la carrosserie du véhicule et par ses pare-chocs (ou boucliers). Le véhicule présente classiquement des garnitures de bas de longeron de châssis et/ou de bas de pare-chocs avant ou arrière auquel s'applique l'invention. L'invention va maintenant être décrite en relation avec une garniture de bas de longeron de châssis, également nommée garniture de bas de caisse. Une garniture de bas de longeron de châssis s'étend d'un même côté du véhicule d'un passage de roue à l'autre, et constitue une jupe (3) placée en périphérie du véhicule. Cette jupe (3) joue un rôle aérodynamique et s'étend longitudinalement en partie inférieure du véhicule, définissant sa garde au sol. Selon l'invention, la jupe (3) est déformable en ce qu'elle peut être pliée suivant un axe sensiblement horizontal. L'axe de pliure de la jupe (3) est sensiblement rectiligne, c'est pourquoi l'homme du métier favorisera une implantation latérale de l'invention par rapport à une application frontale, néanmoins une implantation frontale est également envisageable. La jupe (3) présente donc sélectivement une configuration de repos permettant de définir une certaine hauteur de garde au sol, et une configuration déployée dans laquelle la garde au sol du véhicule est réduite. On rappelle que la garde au sol défini la hauteur du point le plus bas situé entre le train avant et le train arrière du véhicule. Cette configuration déployée a pour effet de réduire la possibilité qu'a un flux d'air à pénétrer sous le véhicule lorsqu'il circule. En configuration déployée la jupe (3) présente une hauteur supérieure à celle qu'elle présente en position de repos. La jupe (3) se déploie en direction du sol. Par ce biais, on limite le développement de turbulences sous et à l'arrière du véhicule qui nuisent à la tenue de route du véhicule ainsi qu'à sa consommation. La jupe (3) reste malgré tout à distance du sol de manière à permettre un débattement des suspensions du véhicule lors de sa circulation. La figure 2 représente une vue en coupe de la jupe (3) lorsque cette dernière est en configuration de repos. La jupe (3) comprend une peau (5) au moins en partie déformable et des moyens (19) pour plier ladite peau (5). La peau (5) de la jupe (3) est formée pour être rabattue sur les moyens (19) de pliage lorsque la jupe (3) est en configuration de repos. La peau (5) peut recevoir un revêtement de manière à étendre l'aspect de l'élément de carrosserie à côté duquel elle est montée. La peau (5) se place en appui sur la surface du bas longeron de châssis (1) contre lequel elle est positionnée. Avantageusement, la peau (5) présente une partie fixe (11) et une partie mobile (7) et une zone (9) souple, déformable, reliant les parties fixe (11) et mobile (7). La peau (5) se plie ou se déplie par déformation de ladite zone souple. De préférence, la partie fixe (11), la zone souple (9) et la partie mobile (7) sont venues de matière.

Elles sont constituées par exemple toutes les trois en un matériau souple. Néanmoins selon l'invention, la peau est surmoulée ou bi-injectée de sorte à ce que la zone souple soit constituée d'un matériau souple et au moins l'une des parties fixe (11) ou mobile (7) soit constituées d'un matériau présentant une rigidité relative plus importante que celle présentée par la zone souple. Selon une mise en oeuvre de l'invention les parties mobile et fixe sont toutes les deux constituées d'un matériau plus rigide que la zone souple. Néanmoins, l'homme du métier aura avantage à n'utiliser un matériau présentant une rigidité accentuée que sur la partie fixe, puisqu'une partie mobile réalisée en matériau souple risquera moins d'être abîmée lors de collisions éventuelles avec des obstacles sur le parcours du véhicule. La zone souple (9) est par exemple constituée d'éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), mais d'autres matériaux peuvent être envisagés par l'homme du métier. Dans la configuration de repos la jupe (3) a une forme générale de « L » qui permet de définir un volume (21) entre la peau (5) et le longeron (1) de châssis. À l'intérieur de ce volume (21) se logent les moyens de pliage (19). En position repliée, la peau (5) offre une protection mécanique aux moyens de pliage (19) et une partie du longeron de châssis (1) contre les projections et contre des chocs éventuels.

Le bord supérieur de la partie fixe (11) longe la carrosserie du véhicule, et éventuellement s'y raccorde. La partie mobile (7) comprend un bord intérieur longeant le longeron de châssis contre lequel la jupe (3) est montée. Les moyens de pliage (19) peuvent comprendre une ou plusieurs charnières positionnées le long de la jupe (3). La ou les charnières présentent deux battants (13, 15) s'articulant l'un par rapport à l'autre autour d'un axe (17). Selon l'invention, l'un des battants (13), mobile, est relié à la peau (5). L'autre battant (15) est fixe et relié au longeron de châssis (1). Le battant fixe (15) est relié au châssis du véhicule à l'aide de moyens de fixation (23), ces derniers peuvent être de type agrafe ou clip coopérant avec un orifice dédié du châssis. On notera que selon un aspect avantageux de l'invention, la peau (5) peut être fixée sur le longeron de châssis (1) uniquement par l'intermédiaire des moyens de pliage (19), cette fixation pouvant être suffisante au bon maintien de l'ensemble. De la sorte la partie fixe (11) peut être libre de moyens de fixation sur le véhicule, cette dernière sera montée de manière non contrainte et de sorte à rattraper des jeux de montages. Cette solution permet de simplifier le montage de la jupe (3) en termes de moyens et de main d'oeuvre. La peau (5) présente dès l'origine sa forme en « L » qui est maintenue par la raideur présentée par la zone souple (9). La déformation de la zone souple (9) se fait lors du passage en position déployée de la jupe (3). Cette déformation se faisant en direction de l'extérieur du véhicule, elle aura pour conséquence de plaquer d'avantage le bord supérieur de la partie fixe (11) contre la carrosserie du véhicule. La charnière présentée par les moyens de pliage peut être une charnière motorisée qui renferme un moteur électrique au niveau son axe (17). Le moteur, en exerçant un couple parvient à déplacer vers l'extérieur le battant mobile (13) et donc la peau (5), ou plus précisément la partie mobile (7) de la peau (5), qui y est reliée. On aura bien compris que l'encombrement de la jupe (3) sera étroitement lié l'épaisseur du moteur. Alternativement peuvent être employés des systèmes à bielles, ou des vérins bien connus de l'homme du métier. La solution renfermant un moteur dans l'axe (17) de la charnière permet de gagner en compacité. La partie mobile (7) est reliée au battant mobile (13) par exemple par collage. Néanmoins, elle peut également y être reliée au moyen d'une glissière (non représentée) s'étendant transversalement à la partie mobile (7). De la sorte lors du changement de configuration, la partie mobile (7) et le battant mobile (13) glissent l'un par rapport à l'autre. Ce mouvement de translation relatif permet une maîtrise simplifiée de l'alignement entre la partie fixe (11) et la partie mobile (7) malgré le déport de la charnière. La figure 3 représente une vue en coupe de la jupe (3) lorsque cette dernière est en configuration déployée. La jupe (3) est dépliée grâce à ses moyens de pliage (19). Lesdits moyens vont également la maintenir en position déployée en offrant une résistance à la pression exercée par l'écoulement de l'air sur la peau (5).

Lors de ce changement de configuration la partie mobile (7) pivote suivant l'axe (17) de la charnière. On notera que les moyens de pliage sont configurés pour déplacer la partie mobile (7) en direction de l'extérieur du véhicule de sorte que la partie mobile se place en périphérie dudit véhicule. La partie mobile (7) est poussée à contre-courant du flux principal d'écoulement d'air provoqué par le déplacement du véhicule lors de sa marche conventionnelle. La position atteinte par la partie mobile (7) lui permet de s'étendre sous le niveau du fond de caisse du véhicule. De la sorte elle parvient à modifier l'écoulement qui existerait en son absence. Dans cette configuration la partie mobile (7) prend une position essentiellement verticale et permet de réduire significativement la hauteur libre de l'entrée sous le fond de caisse. Préférentiellement cette hauteur libre est au moins réduite de moitié. On veillera à ce qu'en configuration déployée, la partie mobile (7) conserve une marge de sécurité correspondant à une hauteur minimale de garde au sol afin de se prémunir contre des imprévus tels des débris sur la chaussée. Comme illustré sur la figure 4, l'homme du métier pourra envisager d'utiliser des matériaux souples pour la partie mobile (7), par exemple, le même matériau que celui employé au niveau de la zone souple (9), et des matériaux rigides pour la partie fixe (11). De la sorte, la partie mobile (7) est rendue apte à absorber quelques chocs sans s'endommager outre mesure. L'invention a été décrite en relation avec une implantation latérale sur un flanc du véhicule qui est son mode de réalisation préféré. Néanmoins, elle peut être appliquée à des garnitures de pare-chocs de sorte à former un spoiler ou déflecteur

Claims

REVENDICATIONS1- Jupe (3) de véhicule caractérisée en ce qu'elle comprend une peau (5), des moyens de pliage (19) pour plier ladite peau (5) depuis une configuration de repos jusqu'à une configuration déployée et inversement, de manière à ce qu'en configuration déployée la jupe (3) présente une hauteur supérieure à celle qu'elle présente en position de repos, afin de s'opposer au flux d'air entrant sous le véhicule lors de sa circulation.
2- Jupe (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la peau (5) présente une partie fixe (11), une partie mobile (7) et une zone souple (9) reliant les parties fixe (11) et mobile (7) de sorte que le pliage de la peau (5) se fasse par déformation de la zone souple (9).
3- Jupe (3) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie fixe (11), la partie mobile (7) et la zone souple (9) de la peau (5) présentent une continuité de matière.
4- Jupe (3) selon l'une des revendications 2 ou 3, le véhicule comprend au moins un pare-choc et/ou au moins un longeron de châssis (1), et la jupe (3) est caractérisée en ce que les moyens de pliage (19) comprennent au moins une charnière motorisée (17) dont un des battants (13) est relié à la partie mobile (7) de la peau (5) et dont l'autre battant (15) présente des moyens de fixation (23) au pare-chocs ou au longeron de châssis (1) du véhicule.
5- Jupe (3) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la charnière motorisée est configurée pour imprimer un mouvement de pivotement à la partie mobile (7) de la peau (5) par rapport au longeron de châssis (1) ou au pare-choc du véhicule de sorte à déplacer la partie mobile (7) en direction de l'extérieur du véhicule.
6- Jupe (3) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'en configuration déployée la partie mobile (7) se présente selon une orientation essentiellement verticale.
7- Jupe selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la partie fixe (11) et/ou la partie mobile (7) de la peau (5) sont constituées en un matériau présentant une rigidité relative plus importante que celle présentée par la zone souple (9).
8- Véhicule présentant au moins un longeron de châssis et/ou au moins un pare-chocs avant et/ou arrière, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une jupe (3) selon l'une des revendications 1 à 6, de préférence la jupe (3) est une garniture latérale de longeron de châssis (1), ou une garniture de bas de pare-chocs avant ou arrière.
9- Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que la jupe (3) est configurée pour être fixée au longeron de châssis (1) ou au pare-chocs avant ou arrière du véhicule par l'intermédiaire des moyens de pliage (19).
10-Véhicule selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que la jupe (3) est une garniture latérale de longeron de châssis (1) et en ce que la partie mobile (7) se place dans le prolongement de la partie fixe (11) lorsque la jupe (3) est en configuration déployée.