FR3069836A1 - Volet aerodynamique pilotable ameliore - Google Patents

Abstract

Dispositif aérodynamique (1) comprenant une structure support (30), un volet mobile (10) entre une position escamotée et une position déployée, un moyen élastique (13) pour solliciter le volet (10) vers la position déployée, un moyen de guidage (11) guidant le volet (10) entre la position déployée et la position rétractée, un câble (16) relié par l'une de ces extrémités au volet (10) et par l'autre extrémité à un actionneur (17) fixé à la structure support (30). Un système de renvoi (18, 19) de câble (16) fixé à la structure support (30) modifie le parcours dudit câble (16) entre le volet (10) et l'actionneur (17), de sorte que lorsque l'actionneur (17) tire sur le câble (16), le câble (16) ramène ledit volet (10) en position escamotée.

Description

VOLET AERODYNAMIQUE PILOTABLE AMELIORE

L'invention concerne un dispositif aérodynamique, notamment pour véhicules automobiles, comportant un volet mobile, des moyens de déploiement et un moyen de verrouillage en position escamotée.

II est connu d'installer sur des véhicules automobiles des dispositifs aérodynamiques comportant un volet mobile entre une position escamotée et une position déployée. En position escamotée, le volet est aligné avec les éléments de la carrosserie du véhicule disposés autour de lui. En position déployée, le volet dépasse de la carrosserie du véhicule afin de modifier les caractéristiques aérodynamiques dudit véhicule. Par exemple, le document FR2816904 décrit un tel dispositif aérodynamique comportant un axe de rotation autour duquel pivote un volet entre une position escamotée et une position déployée, un moyen élastique sollicitant le volet vers la position déployée, et un moyen de retenu maintenant sélectivement le volet en position rétractée. Le moyen de retenu est formé par un câble fixé au volet. Le volet est maintenu en position escamotée en tirant sur le câble. Le dispositif aérodynamique comporte un logement dans lequel sont disposés le moyen élastique et l'axe de rotation autour duquel pivote le volet. Le câble traverse le logement. Le système actionnant le câble est disposé à l'extérieur du logement.

L'objectif de l'invention est de remédier à ces inconvénients. En particulier, un des buts de l'invention est de proposer un dispositif aérodynamique facile à intégrer. Un des objectifs est notamment de proposer un dispositif aérodynamique avec un actionneur dont la position est peu dépendante de la position du volet.

Ce but est atteint selon l'invention, grâce à un dispositif aérodynamique comprenant une structure support, un volet mobile entre une position escamotée et une position déployée, un moyen élastique pour solliciter le volet vers la position déployée, un moyen de guidage guidant le volet entre la position déployée et la position rétractée, et un câble relié par l'une de ces extrémités au volet, remarquable en ce que le câble est relié par l'autre extrémité à un actionneur fixé à la structure support, et un système de renvoi de câble fixé à la structure support modifie le parcours dudit câble entre le volet et l'actionneur, de sorte que lorsque l'actionneur tire sur le câble, le câble ramène ledit volet en position escamotée.

Ainsi avantageusement, la position de l'actionneur est indépendante du mouvement du volet généré par l'action de l'actionneur sur le câble. Par exemple, l'actionneur peut être positionné de sorte à tirer sur le câble dans une direction différente de celle du mouvement de déplacement du volet vers la position rétractée. L'intégration d'un actionneur dans un tel dispositif aérodynamique est rendu plus facile.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le système de renvoi comporte au moins une poulie guidant le câble.

Ainsi avantageusement, la poulie permet une modification de direction du câble en générant très peu de frottement sur ledit câble, en particulier lorsque le changement de direction est important.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le système de renvoi comporte une première poulie pivotante autour d’un premier axe de rotation et une deuxième poulie pivotant autour d’un deuxième axe de rotation, le premier axe et le deuxième axe étant de préférence suivant des directions différentes.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le moyen de guidage du volet comporte une charnière autour de laquelle pivote le volet.

Ainsi avantageusement, le moyen de guidage est de conception simple.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le moyen élastique est un vérin à gaz.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif aérodynamique comporte un moyen de retenu pilotable pour maintenir sélectivement le volet en position rétractée.

Ainsi avantageusement, le volet étant maintenu en position escamotée par un moyen indépendant de l'actionneur, ledit actionneur ne participe pas au maintien en position escamoté du volet et peut être donc placé dans une position prédéfinie correspondant à une position déployée particulière du volet une fois que le moyen de retenu pilotable aura libéré ledit volet, en prévision d'un futur déploiement dudit volet. En prédisposant ainsi l'actionneur, le volet atteint rapidement sa position déployée voulue car il n'entraîne pas ou n'est pas entraîné par l'actionneur. De plus, il est possible d'utiliser un actionneur plus lent que la vitesse nécessaire de déploiement du volet, car la vitesse d'actionnement dudit actionneur n'intervient pas dans le déploiement du volet.

Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen de retenu comporte une serrure électrique fixée à la structure support et une gâche fixée sur le volet, ladite gâche coopérant avec la serrure électrique lorsque le volet est en position escamotée.

Ainsi avantageusement, le moyen de retenu est réalisé avec des composants classiques utilisés dans l'automobile, donc de coût faible et de fiabilité éprouvée.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le volet comporte une tige sur laquelle sont fixés l’extrémité du câble et l’une des extrémités du vérin.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la tige coopère avec la serrure électrique de sorte à forme la gâche.

Ainsi avantageusement, le coût de réalisation est réduit grâce à l'utilisation de la tige pour différentes fonctions.

L'invention porte aussi sur un véhicule comportant un dispositif aérodynamique tel que décrit précédemment.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :

- La figure 1 est une vue en perspective arrière d'un véhicule comportant un dispositif aérodynamique suivant l'invention.

La figure 2 et une vue en perspective du dispositif aérodynamique suivant l'invention.

- La figure 3 est une vue en coupe du dispositif aérodynamique en position escamotée.

- La figure 4 et une vue en coupe du dispositif aérodynamique en position déployée.

Les dessins sont des représentations schématiques pour faciliter la compréhension de l'invention. Les composants ne sont pas forcément représentés à l'échelle. Les mêmes références correspondent aux mêmes composants d'une figure à l'autre.

La figure 1 illustre un véhicule 100 comportant un becquet aérodynamique 103 en haut de la lunette arrière 102. Le becquet aérodynamique 103 comporte une surface supérieure alignée avec le pavillon 104 du véhicule 100 lorsque le hayon arrière 101 est en position fermée. Ce becquet aérodynamique 103 permet d’améliorer l'aérodynamisme du véhicule

100. Le becquet aérodynamique 103 comporte un dispositif aérodynamique 1 comprenant un volet 10 mobile entre une position escamotée et une position déployée. Le volet 10 en position escamotée forme une partie de la surface supérieure du becquet 103, alignée avec le reste de la surface supérieure du becquet. En position déployée, le volet 10 est en saillie par rapport au reste de la surface supérieure du becquet 103.

On définit un référentiel à trois axes X, Y et Z, l'axe X étant suivant l’axe longitudinal du véhicule 100, l'axe Y suivant l’axe transversal, et l’axe Z suivant l'axe vertical.

Le volet 10 mobile est de forme sensiblement rectangulaire dont la dimension la plus grande, la longueur, s'étend transversalement au véhicule 100, c'est à dire parallèlement à l'axe Y.

La figure 2 est une vue détaillée du dispositif aérodynamique 1 avec le volet 10 en position escamotée. Le volet 10 comporte une armature 12 sur laquelle est fixé une paroi 21. L'une des faces de ladite paroi 21 forme une partie de la surface supérieure du becquet 103, l'armature 12 étant fixée à la paroi 21 sur la face opposée. La paroi 21 est fixée à l'armature 12 par collage, par emboîtement, par surmoulage ou tout autre moyen connu de l'homme du métier. Pour faciliter la compréhension du dispositif dans la figure 2, la paroi 21 est rendue transparente afin de visualiser les composants situés en dessous de ladite paroi 21. L’armature 12 est fixée à une structure support 30 par deux charnières 11 formant un moyen de guidage guidant le volet 10 dans son déplacement entre la position escamotée et la position déployée. Le volet 10 pivote donc entre la position escamotée et la position déployée. La structure support 30 est par exemple la structure du hayon arrière 101 sur lequel est fixé le becquet 103. La paroi 21 est par exemple en matière plastique ou en métal, comme par exemple en aluminium.

Les charnières 11 permettent une rotation suivant un axe parallèle à l’axe transversal Y du véhicule 100. Le volet 10 se déplace donc de la position escamotée à la position déployée par rotation de l’armature 12 autour des charnières 11, entraînant avec elle la paroi 21. Les charnières 11 sont disposées à proximité d’un des bords du volet 10 s'étendant dans la longueur dudit volet 10, c'est-à-dire sensiblement parallèle à l'axe transversal Y. Par exemple, les charnières 11 sont à proximité du bord long avant du volet 10, c'est-à-dire le bord orienté vers l'avant du véhicule 100. En position déployée, le volet 10 forme une surface en saillie par rapport au reste de la surface supérieure du becquet 103 déviant le flux d'air qui circule le long de la carrosserie du véhicule 100 en provenance de l'avant du véhicule 100 lorsque ledit véhicule 100 roule.

L’armature 12 comporte deux barres 121 sensiblement parallèles entre elles, chacune de ces barres 121 étant reliée à une de leurs extrémités à l’une des charnières 11, et une tige 122 s'étendant entre ces deux barres 121. Les deux barres 121 s'étendent dans la largeur du volet 10, c'est à dire sensiblement parallèlement à l'axe X, et la tige 122 s'étend dans la longueur du volet 10, c'est à dire sensiblement parallèle à l'axe Y. La tige 122 est disposée à proximité de l'axe médian de la paroi 21 parallèle à l'axe transversal Y. C'est-à-dire que la tige 122 est approximativement à la même distance de chacun des deux bords longs du rectangle formé par la paroi 21.

Un moyen élastique 13 sollicite le volet 10 vers la position déployée. Il est fixé d’un côté à la structure support 30 et de l’autre au volet 10. Dans le mode de réalisation illustrée dans les figures de 2 à 4, le moyen élastique 13 est un vérin 13 à gaz. Il est fixé d’un côté à la structure support 30 par un premier axe de rotation 14 parallèle à l’axe de rotation des charnières 11, et de l’autre au volet 10 par un deuxième axe de rotation 15 lui aussi parallèle à l’axe de rotation des charnières 11. Dans le mode de réalisation illustré dans les figures 2 à 4, le vérin à gaz 13 est fixé directement à la tige 122 de l’armature 12, la tige 122 étant de section circulaire de sorte à former le deuxième axe de rotation 15 autour duquel pivote le vérin 13. Le premier axe 14 et le deuxième axe 15 de rotation sont disposés de sorte que la poussée du vérin tend à déplacer le volet 10 de la position escamotée vers la position déployée. C'est-à-dire que la direction de poussée du vérin 13 ne croise pas l'axe de rotation du volet 10 de sorte à créer un couple de rotation sur ledit volet 10.

Un câble 16 est fixé d’un côté au volet 10, sur la tige 122 de l’armature 12 comme illustré dans les figures 2 à 4, et de l’autre à un actionneur 17 tirant sur ledit câble 16. L'actionneur 17 déplace le volet 10 de la position déployée à la position escamotée en tirant sur le câble 16. L'actionneur 17 permet aussi de positionner le volet 10 entre la position escamotée et la position déployée en fonction de la distance sur laquelle il a tiré sur le câble. Pour maintenir le volet 10 en position escamotée, un moyen de retenue est fixé à la structure support 30 et coopère avec le volet 10 de sorte à le bloquer en position escamotée. Le moyen de retenue est sous la forme d'un verrou 20 dans lequel se verrouille la tige 122. La tige 122 a donc une fonction de gâche coopérant avec ledit verrou 20. Le verrou 20 est par exemple un verrou de serrure électrique de porte de véhicule.

Le câble 16 est guidé par une première poulie 18 et une deuxième poulie 19 jusqu'à l’actionneur 17. Les poulies permettent de modifier la direction du câble 16 en limitant les frottements sur ledit câble 16. Comme le montre la figure 2, l’actionneur 17 est un actionneur linéaire comportant une partie translatant à la manière d’un vérin tirant sur le câble 16. L’actionneur 17 est disposé à proximité du bord du volet 10 du côté des charnières 11 et tire dans une direction sensiblement parallèle à l’axe de rotation desdites charnières 10, c’est à dire sensiblement parallèle à l’axe Y. La partie du câble 16 située entre le volet 10 et la première poulie 18 est sensiblement parallèle à vertical l’axe Z afin de ramener le volet 10 de la position déployée à la position escamotée. La première poulie 18 tourne autour d’un axe parallèle à l’axe Y et permet de renvoyer le câble 16 dans une direction sensiblement parallèle à l’axe X. La deuxième poulie 19 est située sensiblement en vis-à-vis de l’actionneur 17 suivant l’axe Y et pivote autour d’un axe de direction proche de la direction de l’axe Z verticale. Cette deuxième poulie 19 permet de renvoyer le câble 16 vers l’actionneur 17 suivant une direction sensiblement parallèle à l’axe Y. L’actionneur 17 tire donc sur le câble 16 de manière efficace, dans l'alignement de la partie du câble fixée à l’actionneur 17. L’actionneur 17 peut être disposé de sorte à tirer suivant une direction indépendante de la direction de l'extrémité du câble fixé au volet 10. Il n’est pas nécessaire de positionner l’actionneur 17 juste à l’aplomb du point de fixation du câble 16 sur le volet

10.

L’actionneur 17 est par exemple composé d’un moteur électrique entraînant une crémaillère à l’aide d’une vis sans fin, la crémaillère étant la partie sur laquelle le câble 16 est fixé. L’actionneur 17 est reliée à un dispositif de commande, comme par exemple un boîtier électronique, ainsi que le moyen de retenue 20.

La fig. 3 illustre le dispositif aérodynamique avec le volet 10 en position escamotée. Lorsque le véhicule 100 est à l’arrêt ou roule à faibles vitesse, le volet 10 est maintenue en position escamotée par le dispositif de retenue 20. Dans cette position, le volet 10 est aligné avec la surface des éléments de carrosserie du véhicule 100 qui sont disposées autour de lui afin d'être le moins visible et de ne pas dégrader l'esthétique du véhicule 100.

Lorsque le véhicule 100 roule à vitesse élevée, le volet 10 est déplacé en position déployée comme illustré en figure 4. Pour déployer le volet 10, le dispositif de retenue 20 libère le volet 10 et l’actionneur 17 détend le câble 16. Sous l’effort du vérin 13, le volet 10 se déplace vers la position déployée jusqu'à être bloqué par le câble 16 retenu par l'actionneur 17. En agissant sur cet actionneur 17, la position du volet 10 peut être modifiée. Le volet 10 peut être déployé au maximum de son amplitude de déplacement, ou dans des positions intermédiaires entre la position escamotée et un position maximale déployée au maximum de l'amplitude de déplacement du volet. Par exemple, en détendant complètement le câble 16, le volet 10 se déplace jusqu'à une position déployée maximale. La position maximale déployée est donnée par exemple par une butée bloquant le déplacement du volet 10 pour l'empêcher de pivoter d'avantage, ou encore par l'amplitude maximale du vérin 13, ou encore par l'amplitude maximale de l'actionneur 17 tendant à détendre le câble 16. En fonction du déplacement de l'actionneur 17, le volet 10 se déplace et s'arrête dans une position intermédiaire entre la position escamotée et la position déployée maximale. La position du volet 10 est modifiable pendant le roulage du véhicule 100 en agissant sur l'actionneur 17 de sorte à ce qu'il tire plus ou moins sur le câble 16. La position du volet 10 peut être par exemple en fonction de la vitesse du véhicule 100, et/ou encore en fonction de l'intensité du freinage du véhicule 100. D'autres paramètres du véhicule 100 peuvent aussi être pris en compte.

Pour ramener le volet 10 en position escamotée, l'actionneur 17 est activé par le dispositif de commande de sorte à tirer sur le câble 16 jusqu'à ce que le volet 10 atteigne sa position escamotée et se verrouille sur le moyen de retenu.

La position déployée du volet 10 peut correspondre à une position dans laquelle le volet 10 forme un aérofrein, c'est-à-dire que la paroi 21 forme un angle élevé, par exemple proche de 90 degrés, par rapport à l'axe X longitudinal du véhicule 100. Le volet 10 est alors déplacé en position déployée lorsqu'un freinage important est détectée et que le véhicule 100 roule au-dessus d'une certaine vitesse.

En variante, afin de permettre un déplacement rapide du volet 10 vers la position déployée lorsque le volet 10 est en position escamotée et maintenu dans cette position par le moyen de retenue 20, l'actionneur 17 est commandé de sorte à ce que le câble 16 soit continuellement détendu. Ainsi, lorsque le moyen de retenue 20 libère le volet 10, ledit volet 10 se déplace rapidement en position déployée poussé par le vérin 13 jusqu'à ce que le câble 16 le bloque, sans être retenu par l'actionneur 17 ou sans avoir à entraîner ledit actionneur 17.

En variante, d'autres positionnements du point de fixation du câble 16 sur le volet 10, des poulies 18 et 19 sur la structure support 30 et d'autres orientations des axes desdites poulies, ainsi que d'autres positionnement de l'actionneur 17 sont possibles. L'homme du métier adaptera la position et l'orientation des poulies 18 et 19 pour permettre à l'actionneur 17 de tirer de manière optimale sur le câble 16 et pour permettre un bon guidage du câble 16.

En variante, d'autres positions de la tige 122 le long de la paroi 21 sont possibles. L'homme du métier choisira la position la plus adaptée de la tige 122 en fonction des contraintes d'implantation des autres éléments du dispositif aérodynamique 1, comme par exemple du vérin 13, ou encore en fonction de l'amplitude voulue de déplacement du volet 10.

En variante non illustrée, le moyen de retenue 20 comporte un pion déplacé par un électro-aimant entre une position de verrouillage, dans laquelle le pion s'insère dans un trou réalisé dans l'armature 12 afin de maintenir le volet 10 en position escamotée, et une position de déverrouillage dans laquelle le pion est en dehors dudit trou de sorte à libérer le volet 10. D'autres moyens de retenu 20 connus par l'homme du métier peuvent être utilisés.

En variant non illustrée, le dispositif aérodynamique 1 ne comporte pas de moyen de retenu, et le volet 10 est maintenu en position escamotée par l'actionneur 17 qui bloque le câble 16 de sorte à maintenir ledit volet 10 en position escamotée.

En autre variante non illustrée, le volet 10 peut être une pièce unique en plastique formant la paroi 21 et comportant des nervures rigidifiant ledit volet 10. Dans cette variante, le volet 10 intègre dans sa forme des interfaces pour la fixation aux charnières 11, ainsi que pour la fixation du vérin 13 et du câble 16.

En autre variante non illustrée, le moyen élastique 13 est un ressort hélicoïdal, ou encore un ressort spiral situé au niveau d'une charnière ou des deux charnières et créant un couple de rotation sur le volet 10 en direction de la position déployée.

En autre variante non illustrée, l'actionneur 17 est un moteur électrique avec un axe rotatif sur lequel est fixé un enrouleur autour duquel s'enroule le câble 16. D'autres types d'actionneur tirant sur un câble peuvent être utilisés. En autre variante, l'actionneur est un actionneur linéaire, comportant un moteur électrique faisant tourner une vis sans fin via des engrenages et sur laquelle un écrou est engagé et est bloqué en rotation, de sorte que l'écrou translate le long de vis sans fin lors de la rotation de ladite vis, le câble étant fixé à l'écrou par une platine translatant avec ledit écrou.

Dans une autre variante non illustrée, le dispositif aérodynamique 1 comporte plusieurs 5 moyens élastiques 13.

Dans une autre variante, le moyen de guidage 11 comporte des articulations de type à ciseaux ou en parallélogramme. En autre variante, le moyen de guidage 11 peut être des glissières permettant la translation du volet 10.

En variante non illustrée, le dispositif aérodynamique 1 est fixé directement sur le 10 becquet 103, c'est-à-dire que le becquet 103 comporte un logement dont le fond forme la structure support 30 sur laquelle le moyen de guidage 11, le moyen élastique 13, l'actionneur 17 et les poulies 18 et 19 sont fixées. L'ensemble du becquet 103 équipé du dispositif aérodynamique 1 est ensuite installé sur le véhicule 100.

En variante, le dispositif aérodynamique 1 peut être installé sur une autre partie du 15 véhicule, comme par exemple sur le pavillon 104, sur un élément de carrosserie latéral du véhicule 100, ou encore sous le véhicule 100, le volet 10 étant de préférence dans l'alignement des panneaux de carrosserie qui l'entourent.

En autre variante, les 2 liaisons 11 sont des liaisons pivots, les liaisons entre le vérin 13 et la paroi 21 ou la tige 122, ainsi qu'entre le vérin 13 et le support 30 sont des liaisons rotule pour absorber les dispersions de fabrication et limiter les frottements dans les articulations.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS

   1/ Dispositif aérodynamique (1) comprenant une structure support (30), un volet mobile (10) entre une position escamotée et une position déployée, un moyen élastique (13) pour

   5 solliciter le volet (10) vers la position déployée, un moyen de guidage (11) guidant le volet (10) entre la position déployée et la position rétractée, un câble (16) relié par l'une de ces extrémités au volet (10), caractérisé en ce que le câble (16) est relié par l'autre extrémité à un actionneur (17) fixé à la structure support (30), et un système de renvoi (18, 19) de câble (16) fixé à la structure support (30) modifie le parcours dudit câble (16) entre le volet (10) et

   10 l'actionneur (17), de sorte que lorsque l'actionneur (17) tire sur le câble (16), le câble (16) ramène ledit volet (10) en position escamotée.
2. 2/ Dispositif aérodynamique (1) suivant la revendication précédente caractérisé en ce que le système de renvoi comporte au moins une poulie (18, 19) guidant le câble (16).
3. 3/ Dispositif aérodynamique (1) suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le système de renvoi comporte une première poulie (18) pivotante autour d’un premier axe de rotation et une deuxième poulie (19) pivotant autour d’un deuxième axe de rotation, le premier axe et le deuxième axe étant de préférence suivant des directions différentes.
4. 4/ Dispositif aérodynamique (1) suivant l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de guidage (11) du volet (10) comporte une charnière (11) autour de laquelle pivote le volet (10).

   25 5/ Dispositif aérodynamique (1) suivant l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen élastique (13) est un vérin (13) à gaz.

   6/ Dispositif aérodynamique (1) suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de retenu pilotable pour maintenir sélectivement le volet (10) en position rétractée.
5. 5 7/ Dispositif aérodynamique (1) suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de retenu comporte une serrure électrique (20) fixée à la structure support (30) et une gâche fixée sur le volet (10), ladite gâche coopérant avec la serrure électrique (20) lorsque le volet (10) est en position escamotée.

   10 8/ Dispositif aérodynamique (1) suivant la revendication 5 caractérisé en ce le volet (10) comporte une tige (122) sur laquelle sont fixés l'extrémité du câble (16) et l'une des extrémités du vérin (13).
6. 9/ Dispositif aérodynamique (1) suivant la revendication 8 prise en combinaison avec la

   15 revendication 7 caractérisé en ce que la tige (122) coopère avec la serrure électrique de sorte à forme la gâche.
7. 10/ Véhicule comportant un dispositif aérodynamique suivant l'une des revendications précédentes.