FR3083756A1

FR3083756A1 - Guide d'air pour vehicule automobile realise d'une piece en materiau polymere expanse et comportant au moins une zone frangible

Info

Publication number: FR3083756A1
Application number: FR1856307A
Authority: FR
Inventors: Frederic Pean; Emre Gunes; Sebastien Langlois
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: FR3083756B1

Abstract

L'invention concerne un guide d'air monopièce (10) en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l'avant d'un véhicule entre une face avant technique reliée à une traverse par des éléments compressibles longitudinalement et une façade avant dudit véhicule pourvue d'au moins une ouverture d'aération, le guide d'air présentant une face avant (10a), une face arrière (10b), une pluralité de parois longitudinales (12-16) reliant la face avant (10a) à la face arrière (10b) et s'étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule et une pluralité de parois dressées (17-21) perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone frangible (Z1) ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée.

Description

GUIDE D’AIR POUR VEHICULE AUTOMOBILE REALISE D’UNE PIECE EN MATERIAU POLYMERE EXPANSE ET COMPORTANT AU MOINS UNE ZONE FRANGIBLE

L'invention concerne un guide d’air monopièce destiné à être intégré à l’avant du véhicule, notamment fixé à une face avant technique du véhicule. Le guide d’air selon l’invention est réalisé d’une pièce en matériau polymère expansé, notamment en polypropylène expansé, et comporte au moins une zone frangible.

Un tel guide d’air a pour fonction de canaliser l’air pénétrant par au moins une ouverture ou grille d’aération dans la façade avant ou peau de bouclier avant du véhicule pour le conduire à un ensemble d’éléments regroupés dans ce qu’on appelle une « valise de refroidissement ». Par ce terme, on désigne l’ensemble des éléments nécessaires au refroidissement du moteur, parfois empilés en couches ou en partie superposés. La valise de refroidissement se compose classiquement du radiateur à eau de refroidissement moteur, éventuellement de l’échangeur air-air pour le refroidissement du turbo et du condenseur.

On appelle dans le métier « face avant technique » (FAT) une structure qui se trouve en avant du bloc moteur et qui a pour fonction de supporter différents organes, principalement le radiateur du bloc moteur. La FAT peut prendre de multiples formes. Dans certains cas, elle se réduit à une simple poutre transversale. Dans d’autres cas, elle constitue un châssis de forme plus ou moins complexe intégrant la valise de refroidissement. La FAT intègre en outre différentes fonctions telles que support de butées de capot, support de serrure de capot ou d’un jambage supportant la serrure de capot, etc.

Le respect des normes d’émissions de CO₂ de plus en plus sévères conduit les constructeurs automobiles à une recherche de l’allègement des véhicules d’autant plus intensive que le nombre d’équipements d’aide à la conduite embarqués sur les véhicules tend à augmenter (capteurs de proximité, caméra, radar actif de freinage, détection d’angle mort). La demanderesse a proposé dans le document FR 3013302 un guide d’air monopièce en matériau polymère. Un tel guide d’air présente l’avantage d’être léger et simple à réaliser.

Ce type de guide d’air est toutefois relativement encombrant et peut gêner l’accès à des éléments techniques du véhicule situés en arrière du guide d’air, par exemple pour une intervention technique en après-vente. Une solution pourrait consister à réaliser un orifice au travers du guide d’air pour accéder à ces éléments. Toutefois, ceci peut fragiliser le guide d’air et/ou perturber la fonction de guidage d’air, l’air à guider pouvant s’échapper par l’orifice, engendrant une fuite non souhaitable.

L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un guide d’air monopièce en matériau polymère expansé qui présente au moins une zone frangible qui peut être percée ou coupée afin de permettre l’accès à un élément ou un mécanisme situé en arrière du guide d’air, par exemple entre le guide d’air et la FAT.

A cet effet, l'objet de l'invention concerne un guide d’air monopièce en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l’avant d’un véhicule entre une face avant technique reliée à une traverse par des éléments compressibles longitudinalement et une façade avant dudit véhicule pourvue d’au moins une ouverture d’aération, le guide d’air présentant une face avant, une face arrière, une pluralité de parois longitudinales reliant la face avant à la face arrière et s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule et une pluralité de parois dressées perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule.

Selon l’invention, le guide d’air comprend au moins une zone frangible ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée. Par « zone frangible », on entend une zone de faiblesse apte à être percée ou coupée.

Le choix de la paroi dépend notamment de la position de l’élément ou du mécanisme à atteindre.

Dans un mode de réalisation, la zone frangible peut être une zone de restriction d’épaisseur inférieure à l’épaisseur de la paroi autour de la zone de restriction. Cette zone de restriction forme une zone de moindre épaisseur qui peut être plus facilement percée ou découpée.

On notera que l’épaisseur de la zone de restriction peut correspondre à une épaisseur minimale d’une partie de la paroi distante de la zone de restriction.

Le matériau polymère utilisé pour réaliser le guide d’air selon l’invention est choisi parmi les matériaux polymères expansés, par exemple du polypropylène expansé ou du polystyrène expansé, de préférence du polypropylène expansé. Par « matériau polymère expansé », on entend un matériau alvéolaire formé d'une phase polymère solide et d’une phase gazeuse dispersée. Ce type de matériau alvéolaire est aussi parfois appelé « mousse >>

(« foam » en anglais). Il s’agit notamment de matériaux rigides, à savoir qui ne se déforment pas sous l’effet de leur propre poids. De tels matériaux expansés présentent l’avantage d’être légers, ce qui permet de réaliser des guides d’air de faible poids, par exemple de poids de l’ordre de 1 kg ou moins.

Avantageusement, on peut utiliser un polypropylène expansé de masse volumique de 30 à 90 g/L, de préférence de 30 à 45 g/L.

En particulier, ce guide d’air peut être un guide d’air supérieur, à savoir disposé au dessus d’une traverse du véhicule automobile dans la position de montage du guide d’air.

Afin de faciliter le repérage de la zone frangible, le guide d’air peut en outre comprendre une rainure de guidage longitudinale ou sensiblement longitudinale dont une extrémité débouche sur la zone frangible. Un outil de perçage ou de découpe peut alors être introduit dans la rainure jusqu’à la zone frangible pour la percer ou découper. Ceci permet de faciliter la découpe de la zone frangible même si celle-ci ne peut être aisément repérée.

Dans un mode de réalisation, la rainure peut être ménagée dans une paroi longitudinale, horizontale ou sensiblement horizontale lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, et la zone frangible peut être ménagée dans une paroi dressée. Ceci permet de faciliter davantage le guidage d’un outil jusqu’à la zone frangible, et le perçage/la découpe de celle-ci.

L’invention concerne également un véhicule automobile comportant une face avant technique reliée à une traverse par des éléments compressibles longitudinalement et une façade avant pourvue d’au moins une ouverture d’aération, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un guide d’air selon l’invention disposé entre la traverse et la face avant technique.

En particulier, le guide d’air peut être un guide d’air supérieur disposé en outre au dessus de la traverse.

L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :

- la figure 1 est vue en perspective d’un guide d’air selon un mode de réalisation de l’invention, monté sur une FAT d’un véhicule automobile, entre la FAT et la traverse du véhicule ;

- la figure 2 est une vue de face de la partie avant d’un véhicule comprenant les éléments de la figure 1 et un bouclier ;

- la figure 3 est une vue en perspective du guide d’air supérieur représenté figure 1 ;

- la figure 4 est une vue agrandie de la figure 1 au niveau d’une zone frangible ;

- la figure 5 est une vue en coupe du guide d’air de la figure 3 suivant la ligne A-A.

Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, au haut et bas du véhicule, lorsque le guide d’air est monté sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l’axe longitudinal (d’avant en arrière), transversal et vertical du véhicule, ce dernier reposant sur le sol. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité.

Par sensiblement horizontal, longitudinal ou vertical, on entend une direction/un plan formant un angle d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° avec une direction/un plan horizontal, longitudinal ou vertical.

Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s’écartant d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5°d’une direction parallèle, perpendiculaire ou d’un angle droit.

La figure 1 représente partiellement en perspective la partie avant d’un véhicule automobile sur laquelle sont visibles la FAT 1 du véhicule, la traverse extrême avant 2 et des éléments compressibles longitudinalement 3 (crash box) solidaires des extrémités de la traverse 2. Ces éléments compressibles 3 sont fixés sur la FAT 1, en général dans le prolongement des longerons (non représentés). Entre la FAT 1 et la traverse 2, fixés à la FAT 1, sont disposés un guide d’air supérieur 10 et un guide d’air inférieur 11. Le guide d’air supérieur 10 est disposé au dessus de la traverse 2, en appui sur cette dernière, alors que le guide d’air inférieur 11 est disposé en dessous de la traverse 2 et est fixée à celle-ci.

La traverse 2, aussi appelée traverse extrême avant, est une pièce de structure permettant notamment d’absorber les efforts lors d’un choc frontal et de répartir ces efforts selon la nature du choc. Cette traverse sert également de support pour fixer des éléments tels qu’avertisseur sonore, équerre pour la géométrie de la face avant.

La FAT 1 intègre ici une valise de refroidissement telle que définie plus haut.

La figure 2 représente les mêmes éléments cachés derrière la façade avant 4 laquelle comprend des ouvertures 5 pour le passage de l’air. La façade avant 4 est ici en deux parties, une partie supérieure 4a et une partie inférieure 4b. Une façade 4 monopièce est toutefois envisageable.

Chacun des guides d’air 10, 11 est réalisé d’une pièce en matériau polymère expansé, par exemple obtenu par moulage par injection. Dans l’exemple, le matériau polymère est un polypropylène expansé, de masse volumique de 30 à 90 g/L, de préférence de 30 à 45 g/L. A titre d’exemple, les produits ARPRO® / P-block™ commercialisés par la société JSP sont utilisables, ou même les produits Neopolen® de la société BASF.

Le guide d’air 10 représenté sur les figures 1 et 3 présente une face avant 10a, face visible depuis l’avant du véhicule, et une face arrière 10b, visible depuis l’arrière du véhicule. La face avant 10a vient en appui contre la façade avant 4 du véhicule, alors que la face arrière 10b vient en appui contre la FAT 1. En outre, le guide d’air 10 comprend une pluralité de parois longitudinales 12-16 reliant la face avant 10a à la face arrière 10b et s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale X du véhicule lorsque le guide d’air 10 est monté à l’intérieur du véhicule.

Certaines de ces parois longitudinales 12-16 sont en outre reliées à des parois dites dressées 17-21, s’étendant perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale X. Ainsi, la paroi longitudinale 12 est reliée à deux parois dressées 17 et 21, la paroi longitudinale 15 est reliée à une paroi dressée 17, la paroi longitudinale 14 est reliée à deux parois dressées 18, 19, la paroi longitudinale 16 est reliée à la paroi dressée 20. Cet agencement participe à la rigidité du guide d’air mais peut gêner l’accession à des éléments ou mécanismes situées en arrière de ces parois, et notamment en arrière des parois dressées.

Selon l’invention, le guide d’air 10 comprend au moins une zone frangible Z1 ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée. La paroi pourra être choisie en fonction de l’élément que l’on souhaite rendre accessible via la zone frangible Z1. Dans l’exemple représenté, la zone frangible Z1 est ménagée dans la paroi dressée 20, à proximité immédiate de la paroi longitudinale 16, laquelle est située sensiblement au milieu du guide d’air suivant la direction transversale Y.

Dans l’exemple représenté, la zone frangible Z1 est une zone de restriction d’épaisseur dont l’épaisseur E1 est inférieure à l’épaisseur de la paroi autour de la zone frangible Z1 (voir figure 4). Ici, l’épaisseur E1, correspond à une épaisseur minimale de la paroi. Cette épaisseur minimale peut dépendre du mode de fabrication du guide d’air et de la masse volumique du matériau polymère expansé. Par exemple, pour un polypropylène expansé de masse volumique de 30 g/L à 60 g/L, cette épaisseur minimale peut être de 10mm ± 1mm à 12 mm ± 1mm.

De manière générale, dans l’exemple représenté, la zone frangible Z1 se présente sous la forme d’un renfoncement ou évidement. Une telle forme présente l’avantage d’être facile à mettre en oeuvre.

A titre d’exemple, avec une masse volumique de 30g/L, dans une zone présentant une épaisseur de 15mm, une zone frangible présentant une épaisseur de 12mm peut être prévue. Avec une masse volumique de 45g/L, dans une zone présentant une épaisseur de 13mm, une zone frangible présentant une épaisseur de 10mm peut être prévue.

Dans l’exemple représenté, on observe en outre une rainure de guidage 22 qui s’étend longitudinalement, ou sensiblement longitudinalement, et dont une extrémité débouche sur la zone frangible (Z1). Autrement dit, la rainure 22 est ici ménagée dans la paroi longitudinale 16, suivant toute la longueur de celle-ci suivant la direction longitudinale, et la zone frangible Z1 est ménagée dans la paroi dressée 20, dans la continuité de la rainure 22. On comprend ainsi qu’un outil de perçage ou de découpe peut être introduit dans la rainure 22 jusqu’à ce que son extrémité soit en butée contre la zone frangible Z1 et en capacité ainsi de percer/découper cette zone frangible Z1.

L’invention a été décrite en référence à un guide d’air supérieur. On comprend néanmoins qu’une zone frangible telle que décrite peut être réalisée sur un guide d’air inférieur, voir sur un guide d’air formant à la fois un guide d’air inférieur et un guide d’air supérieur.

L’invention n’est pas limitée non plus par le nombre et la position de la zone frangible, qui dépendront du nombre et de la position du ou des éléments / mécanismes auxquels on souhaite pouvoir accéder via une zone frangible.

L’invention permet de réaliser de manière très simple une zone d’accès à un élément sans pour autant nuire à la fonction du guide d’air, à savoir à l’étanchéité de ses parois, et sans complexifier notablement sa fabrication.

Claims

REVENDICATIONS

1. Guide d’air monopièce (10) en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l’avant d’un véhicule entre une face avant technique (1) reliée à une traverse (2) par des éléments compressibles longitudinalement (3) et une façade avant (4) dudit véhicule pourvue d’au moins une ouverture d’aération (5), le guide d’air présentant une face avant (10a), une face arrière (10b), une pluralité de parois longitudinales (12-16) reliant la face avant (10a) à la face arrière (10b) et s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule et une pluralité de parois dressées (17-21) perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une zone frangible (Z1) ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée.
2. Guide d’air (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone frangible (Z1) est une zone de restriction d’épaisseur (E1) inférieure à l’épaisseur de la paroi autour de la zone de restriction.
3. Guide d’air (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend une rainure de guidage (22) longitudinale, ou sensiblement longitudinale, dont une extrémité débouche sur la zone frangible (Z1).
4. Guide d’air (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rainure est ménagée dans une paroi longitudinale (16) horizontale sensiblement horizontale lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, et la zone frangible (Z1) est ménagée dans une paroi dressée (20).
5. Guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau polymère expansé est un polypropylène expansé.
6. Véhicule automobile comportant une face avant technique (1) reliée à une traverse (2) par des éléments compressibles longitudinalement (3) et une façade avant (4) pourvue d’au moins une ouverture d’aération (5), caractérisé en ce qu’il comporte au moins un guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 disposé entre la traverse (2) et la face avant technique (1).
7. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que le guide d’air (10) est un guide d’air supérieur disposé en outre au dessus de la traverse (2).