FR3083757A1

FR3083757A1 - Guide d'air en materiau polymere expanse a zone d'appui sur une traverse extreme avant

Info

Publication number: FR3083757A1
Application number: FR1856302A
Authority: FR
Inventors: Frederic Pean; Emre Gunes; Abdelhak Ouddane
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: FR3083757B1

Abstract

L'invention concerne un guide d'air (10) en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l'avant d'un véhicule entre une face avant technique reliée à une traverse avant par des éléments compressibles 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) et au moins un canal de guidage (C1, C2) reliant ses faces avant et arrière. Le guide d'air comporte : -un bord supérieur (10c) pourvu d'au moins une protubérance (101) saillant d'un côté opposé à la face avant (10a) et conformée pour reposer sur une face de réception supérieure horizontale ou sensiblement horizontale correspondante de la face avant technique, - au moins une zone d'appui sur la traverse conformée pour s'emboîter sur un bord supérieur de la traverse, - au moins deux éléments de fixation à la face avant technique à proximité de sa face arrière.

Description

GUIDE D’AIR EN MATERIAU POLYMERE EXPANSE A ZONE D’APPUI SUR UNE TRAVERSE EXTREME AVANT

L'invention concerne un guide d’air destiné à être intégré à l’avant d’un véhicule automobile, notamment fixé à une face avant technique du véhicule. Le guide d’air selon l’invention est réalisé en matériau polymère expansé, notamment en polypropylène expansé, et comporte des éléments de prémaintien tels qu’une zone d’appui sur une traverse extrême avant du véhicule.

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).

Cet allègement des véhicules peut être obtenu par le remplacement de matériaux tels que le métal par un matériau polymère. 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. Il est fixé à la FAT et présente un logement recevant la traverse avant du véhicule suivant la direction longitudinale du véhicule. Sur ses bords supérieur et inférieur, ce guide d’air présente des protubérances venant s’emboîter suivant la direction longitudinale du véhicule dans des logements correspondants de la FAT. Cet emboîtement assure un maintien du guide d’air permettant de limiter sa déformation mais est relativement complexe à réaliser. Dans ce document, la traverse avant ne participe pas au support du guide d’air, la traverse étant disposée dans le logement uniquement pour limiter l’encombrement longitudinal de l’ensemble traverse/guide d’air.

L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un guide d’air en matériau polymère expansé, notamment en polypropylène expansé, présentant des éléments de pré-maintien faciles à réaliser.

A cet effet, l'objet de l'invention concerne un guide d’air en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l’avant d’un véhicule entre une face avant technique reliée à une traverse avant par des éléments compressibles 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 et au moins un canal de guidage reliant ses faces avant et arrière, destiné à conduire l'air depuis l’ouverture d'aération de la façade avant jusqu'à la face avant technique, caractérisé en ce qu’il comporte :

- un bord supérieur pourvu d’au moins une protubérance saillant d’un côté opposé à la face avant suivant une direction parallèle ou sensiblement parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, la protubérance définissant, lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, une face d’appui inférieure qui s’étend horizontalement ou sensiblement horizontalement et est conformée pour reposer sur une face de réception supérieure horizontale ou sensiblement horizontale correspondante de la face avant technique,

- au moins une zone d’appui sur la traverse présentant une paroi pourvue d’un ou plusieurs rebords sur chacun de deux de ses côtés opposés définissant un logement, le logement de la zone d’appui étant conformé pour s’emboîter sur un bord supérieur de la traverse, la paroi reposant sur une face supérieure de celle-ci lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule,

- au moins deux éléments de fixation à la face avant technique à proximité de sa face arrière, notamment le long d’un bord supérieur du guide d’air.

Chaque protubérance et zone d’appui assure ainsi le positionnement du guide d’air suivant la direction verticale lorsque le guide d’air est monté sur le véhicule. En outre, du fait de leur emboîtement sur le bord supérieur de la traverse, chaque zone d’appui assure également le positionnement du guide d’air suivant la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté sur ce dernier. Par ailleurs, chaque protubérance et zone d’appui:

- participe à la tenue du guide d’air avant sa fixation à la FAT, en limitant sa déformation,

- assure le pré-maintien du guide d’air en position de montage avant sa fixation définitive à la FAT via les éléments de fixation. Le montage du guide d’air est ainsi facilité.

En outre, du fait de l’emboîtement de la zone d’appui sur la traverse, une fixation du guide d’air (à la FAT ou à la traverse) au niveau de la zone d’appui n’est pas nécessaire, de sorte que l’on peut réduire le nombre d’éléments de fixation.

Avantageusement, ladite au moins une protubérance peut définir, lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, une face d’appui verticale qui s’étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule et qui est conformée pour être en appui contre une face verticale ou sensiblement verticale correspondante de la FAT. Chaque protubérance participe alors aussi au positionnement du guide d’air suivant la direction longitudinale du véhicule.

Avantageusement, au moins deux protubérances peuvent être prévues, par exemple de part et d’autre du bord supérieur du guide d’air pour un bon positionnement. En outre, ces protubérances peuvent être situées à proximité immédiate d’éléments de fixation à la FAT pour encore améliorer le positionnement géométrique.

Avantageusement, chaque élément de fixation peut comprendre un insert concave en matériau polymère logé à l’intérieur d’une cavité du guide d’air de forme complémentaire, l’insert et la cavité du guide d’air présentant chacun un perçage d’axe parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, ces perçages étant coïncidents pour le passage d’un organe de fixation, par exemple une vis. De tels inserts permettent d’éviter d’appliquer des contraintes élevées sur le guide d’air au niveau de la fixation et par conséquent permettent de limiter une détérioration du guide d’air due à l’application d’un couple de serrage trop important.

Avantageusement, les éléments de fixation à la FAT peuvent être situés sur le bord supérieur du guide d’air. Par exemple, au moins deux, de préférence trois éléments de fixation peuvent être prévus sur le bord supérieur, la partie inférieure du guide d’air étant maintenue par chaque zone d’appui emboîtée sur la traverse. Ce mode de réalisation est plus particulièrement avantageux lorsque ladite au moins une zone d’appui fait partie d’un bord inférieur du guide d’air lorsqu’il est monté à l’intérieur du véhicule, le bord inférieur du guide d’air étant alors maintenu par l’emboîtement de chaque zone d’appui sur le bord supérieur de la traverse.

Avantageusement, ladite au moins une zone d’appui peut faire partie d’un bord inférieur du guide d’air lorsqu’il est monté à l’intérieur du véhicule. Le guide d’air peut alors être considéré comme un guide d’air supérieur qui s’étend essentiellement au dessus de la traverse. Dans cette variante, la paroi de la zone d’appui peut avantageusement s’étendre sur toute la longueur du bord inférieur du guide d’air (suivant la direction latérale du véhicule lorsque le guide d’air est monté).

Avantageusement, le guide d’air peut comporter au moins un élément de fixation d’une pièce distincte, celle-ci présentant un orifice pour le passage de chaque élément de fixation. Ledit élément de fixation peut alors présenter une tige de longueur prédéterminée portant un filetage formant un taraud ou des ailettes, la tige étant vissée ou introduite en force sur toute sa longueur à l’intérieur d’une partie pleine du guide d’air. Un tel assemblage présente l’avantage d’être simple, efficace et de nécessiter un faible nombre de pièces. Notamment, cette introduction en force /vissage peut être obtenu pour tout type de matériau polymère expansé en appliquant un couple/une force approprié. Eventuellement, la partie pleine du guide d’air peut comprendre un « pré-trou >> pour faciliter l’introduction ou le vissage de la tige de l’élément de fixation.

Dans un mode de réalisation, la pièce distincte peut être une grille équipée d’un filtre, permettant par exemple d’éviter le passage de débris ou salissures. En particulier, le guide d’air peut intégrer une voie de captation d’air frais débouchant dans un plan horizontal lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule et la grille peut alors s’étendre horizontalement au travers de toute la section de la voie de captation d’air. De fait, la grille repose au moins en partie sur le guide d’air sous l’effet de la gravité, ce qui facilite son montage et son maintien en place. Deux éléments de fixation peuvent alors suffire pour sa fixation.

Le guide d’air peut présenter une pluralité de parois longitudinales s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule. Notamment, chaque canal de guidage peut être défini au moins en partie par plusieurs de ces parois longitudinales.

Avantageusement, au moins une partie des parois longitudinales peut présenter une zone de restriction d’épaisseur inférieure à l’épaisseur de la paroi de part et d’autre de la zone de restriction. Cette zone de restriction forme une zone de faiblesse qui va permettre soit une rupture de la paroi, soit le pliage de celle-ci lors d’un choc. Une telle rupture ou pliage permet d’absorber le choc subit et de réduire les effets de ce choc sur des éléments du véhicule situés en arrière du guide d’air sur le véhicule. On notera que l’épaisseur de la zone de restriction peut correspondre à une épaisseur minimale de matière à respecter pour la réalisation et/ou la tenue de la pièce.

Certaines parois longitudinales peuvent être reliées à une ou plusieurs parois dressées, perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule. Une ou plusieurs de ces parois dressées peut définir le ou les canaux de guidage.

La présence de ces parois dressées augmente la rigidité de la paroi longitudinale, au détriment de l’absorption de choc. Dans ce cas, avantageusement, les zones de restriction d’épaisseur peuvent être situées sur des parois longitudinales reliées à une ou plusieurs parois dressées permettant une absorption de choc au niveau des parois longitudinales les plus rigides.

La zone de restriction peut présenter au moins une des caractéristiques suivantes :

- la zone de restriction s’étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, autrement dit perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction de l’effort/du choc que la zone doit absorber,

- la zone de restriction (Z1-Z3) définit une gorge à section transversale en U évasé, ce qui peut faciliter la réalisation de la zone de restriction, notamment par moulage par injection. Notamment, les bords évasés de la section en U peuvent former entre eux un angle de 5 à 60°, un angle de 50° étant typiquement appliqué dans l’exemple de réalisation illustré.

Il peut arriver que le guide d’air, une fois monté, gêne l’accès à des éléments du véhicule situés en arrière du guide d’air. 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. Dans ce cas, le guide d’air peut avantageusement présenter au moins une zone frangible ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée, telles que précédemment définies. 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.

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 ainsi 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.

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.

Par exemple, 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.

Afin d’améliorer le guidage de l’air de la face avant du véhicule à la FAT, le guide d’air peut comporter au moins un élément d’étanchéité solidaire de sa face avant, agencé de manière à assurer l'étanchéité entre ledit au moins un canal de guidage et la façade avant sur au moins une partie du pourtour de ladite ouverture d'aération de la façade avant lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule.

A cet effet, le guide d’air peut être pourvu d’une bordure sur au moins une partie de sa périphérie, cette bordure définissant une piste de réception d’un élément d’étanchéité. Cet élément d’étanchéité peut être une lèvre d’étanchéité ou un joint d’étanchéité en matériau polymère chaussés sur la bordure ou un joint d’étanchéité, par exemple en matériau polymère alvéolé, fixé sur la bordure, notamment par collage. En variante ou en combinaison, une lèvre d’étanchéité en matériau polymère peut être surmoulée sur la bordure.

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.

Le guide d’air selon l’invention peut notamment être réalisé d’une pièce en matériau polymère expansé.

Par ailleurs, le 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.

Un assemblage d’un guide d’air selon l’invention à une FAT et une traverse peut être obtenu, le guide d’air étant fixé à la FAT par les éléments de fixation prévus à cet effet, chaque protubérance du bord supérieur du guide d’air étant en appui sur une face de réception de la FAT et chaque zone d’appui du guide d’air étant emboîtée sur un bord supérieur de la traverse. Cet assemblage peut être facilement réalisé, le guide d’air étant monté suivant une direction de montage verticale de haut en bas, de manière à être emboîté sur la traverse et à reposer sur la FAT. Dans cette position de montage, le guide d’air peut alors être fixé par les éléments de fixation à la FAT.

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, chaque protubérance du bord supérieur du guide d’air étant en appui sur une face de réception de la face avant technique et chaque zone d’appui du guide d’air étant emboîtée sur un bord supérieur 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 ;

- les figures 3 et 4 sont des vues en perspective du guide d’air supérieur représenté figure 1 ;

- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale verticale du guide d’air supérieur au niveau d’une protubérance ;

- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale verticale du guide d’air supérieur au niveau d’un élément de fixation à la FAT ;

- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale et verticale du guide d’air au niveau de la fixation d’une pièce distincte, ici une grille ;

- les figures 8 et 9 représentent en perspective des exemples d’éléments de fixation utilisés pour assembler la grille ;

- les figures 10 et 11 sont des vues en coupe partielle du guide d’air selon les lignes A-A et B-B de la figure 4 au niveau de zones de restriction ;

- la figure 12 est une vue en coupe longitudinale et verticale du guide d’air de la figure 3 au niveau d’une zone frangible ;

- la figure 13 est une vue en perspective du guide d’air supérieur équipé d’éléments d’étanchéité.

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.

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 est disposé au dessus de la traverse 2 alors que le guide d’air inférieur 11 est disposé en dessous de la traverse 2.

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 que la figure 1 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. Il s’agit par exemple de 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, de même que les produits Neopolen® de la société BASF.

Le guide d’air supérieur 10 est maintenant décrit plus en détail en référence à sa position montée à l’intérieur du véhicule, tel qu’il est représenté sur l’ensemble des figures.

Le guide d’air 10 représenté sur la figure 1 et sur les figures 3 à 7 et 10 à 13 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 12-15 reliant la face avant 10a à la face arrière 10b et s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale X du véhicule. Ainsi, ces parois longitudinales 12-15 sont en appui contre la façade avant 4 du véhicule laquelle va notamment leur transmettre tous les efforts subit par l’avant du véhicule lors d’un choc.

Certaines de ces parois longitudinales 12-15 sont en outre reliées à des parois dites dressées 16-19, s’étendant perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale X. Ainsi, la paroi longitudinale est reliée à deux parois dressées 16 et 17, la paroi longitudinale 15 est reliée à une paroi dressée 17, la paroi longitudinale 14 est reliée à deux parois dressées 18, 19. Cet agencement participe à la rigidité du guide d’air mais peut s’avérer problématique pour l’absorption de chocs, notamment des chocs à faible vitesse (inférieure à 15 km/h).

Le guide d’air 10 représenté comporte deux canaux de guidage C1, C2 reliant ses faces avant 10a et arrière 10b définis par les parois longitudinales et les parois dressées (figures 3 et 4).

Le guide d’air 10 comporte un bord supérieur 10c (fig.3, 4, 5, 6) pourvu d’au moins une protubérance 101 saillant d’un côté opposé à la face avant 10a suivant une direction parallèle ou sensiblement parallèle à la direction longitudinale X du véhicule. Une protubérance 101 définit une face d’appui inférieure 102 qui s’étend horizontalement ou sensiblement horizontalement et est conformée pour reposer sur une face de réception supérieure 103 horizontale ou sensiblement horizontale correspondante de la face avant technique 1 (fig.5).

Dans l’exemple représenté, le guide d’air 10 comporte deux protubérances 101, l’une du côté gauche du bord supérieur 10c (fig.3), l’autre du côté droit du bord supérieur 10c (fig.5).

En outre, dans l’exemple, chaque protubérance 101 définit une face d’appui 104 verticale qui s’étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale X du véhicule et est conformée pour être en appui contre une face 105 verticale ou sensiblement verticale correspondante de la FAT 1 (fig.5).

Le guide d’air 10 comprend également au moins une zone d’appui 110 sur la traverse 2 présentant une paroi 111 pourvue d’un ou plusieurs rebords 112 sur chacun de deux 111a, 111b de ses deux côtés opposés. Ces côtés opposés 111a, 111b s’étendent ici suivant la direction latérale Y du véhicule (fig.3, 5). La paroi 111 et ses rebords 112 définissent un logement 113 conformé pour s’emboîter sur un bord supérieur 114 de la traverse, la paroi 111 reposant sur une face supérieure 115 de celle-ci (fig.5).

Dans l’exemple représenté, la paroi 111 est formée par la paroi longitudinale 13 et correspond à un bord inférieur 10d du guide d’air. La face supérieure 115 s’étend horizontalement, suivant la direction latérale Y.

Le guide d’air 10 comprend également au moins deux éléments de fixation 120 à la FAT 1 à proximité de sa face arrière 10b. Dans l’exemple, trois éléments de fixation 120 sont prévus (Fig. 4).

Ces éléments de fixation 120, distincts des protubérances 101, peuvent être situés au niveau du bord supérieur 10c du guide d’air, tel que représenté ici. Ils permettent la fixation de la face arrière 10b du guide d’air à la FAT 1.

Chaque élément de fixation 120 comprend ici un insert concave 121 percé d’un trou 122 (fig.6). Chaque insert 121 est en matériau polymère et logé à l’intérieur d’une cavité 123 du guide d’air de forme complémentaire, cette cavité étant également percée d’un trou 124 (fig.3). Les trous 122, 124 de l’insert 121 et de la cavité 123 sont coïncidents et d’axe 125 parallèle à la direction longitudinale X du véhicule. Un organe de fixation (non représenté) tel qu’une vis peut ainsi être introduit au travers des trous 122, 124 suivant l’axe 125 pour être fixés à la FAT 1, laquelle est percée d’un trou 126 correspondant permettant le vissage de la vis (fig.6). Le trou 126 de la FAT peut être un simple pré-trou réalisé dans une partie en matériau tendre de la FAT à l’intérieur duquel le filetage de la vis pourra pénétrer lors du vissage. Le matériau tendre peut être un plastique de type polypropylène (PP) ou polyamide (PA), chargé de fibres de verre ou non. Dans ce cas, cette vis est adaptée pour fixer le guide d’air dans la FAT, tel que par exemple une vis auto-taraudeuse la FAT étant par exemple en polypropylène chargé de fibres de verre ou en polyamide.

L’invention n’est pas limitée par le nombre et la forme des protubérances, zones d’appui et éléments de fixation à la FAT, pourvu qu’une protubérance assure un positionnement au moins en Z, une zone d’appui un positionnement au moins en Z et X du guide d’air et les éléments de fixation, une fixation à la FAT. On notera que le positionnement en Y du guide d’air peut être obtenu par une forme particulière du guide d’air épousant un élément de la FAT 1 présentant une position précise en Y.

Du fait de son agencement, le guide d’air 10 peut être déplacé par translation verticale du haut vers le bas jusqu’à ce que la ou les zones d’appui s’emboîtent sur la traverse 2 et que les protubérances s’appuient sur la FAT 1. Il suffit alors de fixer les éléments de fixation 120 depuis l’avant du véhicule. Le montage du guide d’air 10 peut ainsi être réalisé facilement.

Les figures 4 et 7 montrent un assemblage d’un élément en EPP, ici le guide d’air supérieur 10, et d’une pièce 20, ici une grille équipée d’un filtre. Cette grille 20 peut être en tout matériau (polymère, métallique, ou un mélange des deux). Elle est fixée au guide d’air 10 par deux éléments de fixation 30. A cet effet, la grille 20 est percée de deux orifices 22 pour le passage de ces éléments de fixation 30 (l’un des orifices 22 est visible figure 7).

Dans l’exemple représenté, ces orifices 22 sont disposés sur un bord périphérique 21 de la grille, plus particulièrement sur deux côtés adjacents du bord périphérique 21 (voir figure 4). Ce bord périphérique 21 comporte également deux autres orifices 23, similaires aux orifices 22.

On notera que le bord périphérique 21 repose au moins en partie sur le guide d’air supérieur 10. En particulier, le bord périphérique 21 repose sur le guide d’air supérieur 10 au niveau de ses orifices 22 et 23. Dit autrement, les orifices 22 et 23 sont disposés en regard de parties pleines 10e du guide d’air supérieur 10 (fig.7).

Les orifices 22 assurent le passage de deux éléments de fixation 30 et la fixation de la grille 20 au guide d’air supérieur 10. Les deux autres orifices 23 serviront au passage d’éléments de fixation 30 après un démontage des premiers éléments de fixation 30 montés au travers des orifices 22.

Chaque élément de fixation 30 présente ici une tige 31 de longueur prédéterminée portant un filetage 32 formant un taraud (fig.8). La tige 31 est vissée en force sur toute sa longueur à l’intérieur d’une partie pleine 10e de l’élément en polypropylène expansé (le guide d’air supérieur 10), tel que visible fig.7. Dans l’exemple, l’extrémité libre 33 de la tige 31 est pointue, facilitant sa pénétration à l’intérieur de l’élément 10, son autre extrémité présentant une tête 34 conformée pour le vissage de la vis. Ainsi, le filetage 32 formant un taraud est conformé pour tarauder le trou directement dans l’élément 10.

En variante, la tige 31 pourrait porter des ailettes 32’ inclinées vers la tête 34 et régulièrement espacées, l’élément de fixation 30 présentant alors une forme générale similaire à un sapin (figure 9). Dans ce cas, l’élément de fixation est inséré en force et non plus vissé dans une partie pleine 10e de l’élément 10.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée par le nombre d’éléments de fixation 30, ni par leur forme, pourvu que cette forme puisse être insérée en force /vissée à l’intérieur de l’élément 10 en matériau polymère expansé. Afin de faciliter l’introduction/le vissage de l’élément de fixation 30, la partie pleine 10e de l’élément 10 peut comprendre des pré-trous (non représentés), centrés par rapport aux orifices 22, 23.

Dans l’exemple représenté, le guide d’air supérieur 10 intègre une voie de captation d’air frais 130 débouchant dans un plan horizontal (voir figure 1). Cette voie de captation d’air 130 est reliée à au moins une ouverture d’aération 5 ménagée dans une façade avant 4 du véhicule automobile. Cette voie de captation d’air 130 sert par exemple à l’alimentation d’une vanne dite « EGR » via un tuyau 6. La grille 20 s’étend horizontalement, ou sensiblement horizontalement, au travers de toute la section de la voie de captation d’air 130. Autrement dit, la grille 20 repose sous l’effet de la gravité sur le guide d’air 10, ce qui facilite son maintien et son positionnement avant fixation.

En outre, on notera que le tuyau 6 débouche dans une zone située en aval de la grille 20 suivant la circulation du fluide (de bas en haut sur la figure 1). Cette zone de la voie de captation d’air 130 est assez grande et permet de limiter les turbulences du flux qui va entrer dans le tuyau 6.

A titre d’exemple, l’élément en matériau polymère expansé pourrait être un absorbeur de choc, un pare soleil, une console centrale et la pièce à assembler pourrait être une pièce de structure additionnelle, un renfort de paresoleil en polypropylène, ou une garniture de console centrale grainée.

En référence aux figures 3, 4, 10 et 11, on notera que dans l’exemple, les parois longitudinales 12, 14, 15 sont pourvues d’une zone de restriction Z1, Z2, Z3 respectivement, dont l’épaisseur (référencée E1, E3 pour les zones Z1 et Z3 respectivement) est inférieure à l’épaisseur de la paroi 12, 14, 15 de part et d’autre de la zone de restriction, tel que visible sur les figures 10 et 11. Dans l’exemple représenté, l’épaisseur E1 ou E3 de la zone de restriction Z1, Z3 respectivement, correspond à une épaisseur minimale de la paroi. Cette épaisseur minimale peut dépendre du mode de fabrication du guide d’air et/ou 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. Pour une masse volumique de 30 g/L, l’épaisseur minimale est typiquement de 12 mm. Pour une masse volumique de 45 g/L, l’épaisseur minimale est typiquement de 10 mm.

De manière générale, dans l’exemple représenté, les zones de restrictions Z1-Z3 se présentent sous la forme de gorges à section transversale en U évasé. Une telle forme présente l’avantage d’être facile à mettre en oeuvre.

A titre d’exemple, avec une masse volumique de 30g/L, une épaisseur adaptée est comprise entre 12 et 16mm (bornes comprises) avec une zone de restriction d’épaisseur comprise entre 8 et 12mm (bornes comprises). Par exemple, pour une masse volumique à 30g/L, l’épaisseur nominale est typiquement de 15mm avec des restrictions à 12mm. Par exemple, pour une masse volumique à 45g/L, l’épaisseur nominale est typiquement de 13mm avec des restrictions à 10mm. On peut prévoir localement des zones locales avec une restriction à environ 8mm,cela peut alors nécessiter un mouvement dans l’outillage.

La présence de ces zones de restriction permet de libérer de l’énergie lorsque l’avant du véhicule subit des chocs tels que :

- les chocs à faible vitesse (communément appelé « petit choc » ou choc parking <5km/h), limitant la casse au niveau de parties externes du véhicule (bouclier),

- les chocs de 10 à 15 km/h, limitant ainsi les pièces à changer et les coûts de réparation,

- les chocs dits piéton, limitant la gravité des blessures.

Les effets des chocs peuvent ainsi être réduits de manière très simple.

Le nombre et la position des zones de restriction ne sont pas limités et dépendront du nombre et de la position de points rigides du guide d’air et/ou du nombre et de la position des éléments situés en arrière du guide d’air et que l’on souhaite protéger d’un choc.

Il est ainsi possible de réaliser de manière très simple une zone de faiblesse capable d’absorber un choc, notamment un petit choc, pour autant nuire à la fonction du guide d’air, à savoir à l’étanchéité de ses parois, et sans complexifier notablement sa fabrication.

En référence aux figures 3 et 12, le guide d’air 10 peut également comprendre au moins une zone frangible Z10 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 Z10. Dans l’exemple représenté, la zone frangible Z10 est ménagée dans la paroi dressée 16, à proximité immédiate de la paroi longitudinale 12, au niveau d’une partie 16c, située sensiblement au milieu du guide d’air suivant la direction transversale Y. Cette zone frangible Z10 est ici située au niveau du bord supérieur 10c du guide d’air.

Dans l’exemple représenté, la zone frangible Z10 est une zone de restriction d’épaisseur dont l’épaisseur E10 est inférieure à l’épaisseur de la paroi autour de la zone frangible Z10 (voir figure 12). Ici, l’épaisseur E10, 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, tel que décrit en référence aux zones de restrictions Z1-Z3.

De manière générale, dans l’exemple représenté, la zone frangible Z10 se présente sous la forme d’un renfoncement ou évidement. Une telle forme présente l’avantage d’être facile à mettre en œuvre.

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 131 qui s’étend longitudinalement, ou sensiblement longitudinalement, et dont une extrémité débouche sur la zone frangible Z10. Autrement dit, la rainure 131 est ici ménagée dans la paroi longitudinale 12, suivant toute la longueur de celle-ci suivant la direction longitudinale X du véhicule, et la zone frangible Z10 est ménagée dans la paroi dressée 16, au niveau de sa partie centrale 16c, dans la continuité de la rainure 131. On comprend ainsi qu’un outil de perçage ou de découpe peut être introduit dans la rainure 131 jusqu’à ce que son extrémité soit en butée contre la zone frangible Z10 et ainsi en capacité de percer/découper cette zone frangible Z10.

Le nombre et la position de la zone frangible ne sont pas limités et dépendront du nombre et de la position du ou des éléments / mécanismes auxquels on souhaite pouvoir accéder via une zone frangible.

Il est ainsi possible 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.

En référence à la figure 13, le guide d’air 10 peut en outre être pourvu d’au moins un élément d’étanchéité solidaire de sa face avant 10a. Ce ou ces éléments d’étanchéité sont conformés pour coopérer avec la façade avant 4. Autrement dit, le ou les éléments d’étanchéité sont agencés de manière à assurer l'étanchéité entre les canaux de guidage C1, C2 et la façade avant 4 sur au moins une partie du pourtour d’une ouverture d'aération 5 de la façade avant.

Ici, trois éléments d’étanchéité 132, 133, 134 sont prévus. Deux éléments d’étanchéité 132, 134 sont appliqués le long d’une bordure avant 135 du guide d’air (bordure située du côté avant 10a), le troisième élément d’étanchéité 133 étant appliqué le long d’une bordure avant formée par la bordure avant 136 de la grille 20 (voir figures 3 et 13).

Ces éléments d’étanchéité 132-134 sont ici des joints d’étanchéité en matériau polymère alvéolé collés sur les bordures 135 et 136. Il pourrait néanmoins s’agir de joints ou lèvres chaussés sur ces bordures ou de lèvres surmoulées sur les bordures.

On notera que dans l’exemple, il n’y a pas d’élément d’étanchéité au niveau du bord inférieur 10d du guide d’air. Un élément d’étanchéité peut être prévu au niveau de ce bord inférieur 10d, tel qu’une mousse d’étanchéité collée par exemple sur le bouclier et non sur le guide d’air ou encore une lèvre souple 5 venant d’une autre pièce et qui vient en contact avec le bord inférieur 10d. Le guide d’air est en contact avec cet élément d’étanchéité une fois le véhicule assemblé.

L’invention n’est pas limitée par le nombre d’éléments d’étanchéité, pourvu qu’ils permettent d’assurer l’étanchéité avec la façade avant.

Notamment le ou les éléments d’étanchéité peuvent permettre de combler un jeu de montage entre le guide d’air et la façade avant.

L’invention a été décrite en référence à un guide d’air supérieur. On comprend néanmoins que les différentes caractéristiques décrites peuvent faire partie d’un guide d’air formant à la fois un guide d’air inférieur et un guide d’air 15 supérieur, réalisé en une ou plusieurs pièces. Dans ce cas, la zone d’appui 110 sur la traverse 2 est alors sensiblement située à mi-hauteur du guide d’air.

Claims

REVENDICATIONS

1. Guide d’air (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 avant (2) par des éléments compressibles (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) et au moins un canal de guidage reliant ses faces avant et arrière, destiné à conduire l'air depuis l’ouverture d'aération (5) de la façade avant (4) jusqu'à la face avant technique (1), caractérisé en ce qu’il comporte :

-un bord supérieur (10c) pourvu d’au moins une protubérance (101) saillant d’un côté opposé à la face avant (10a) suivant une direction parallèle ou sensiblement parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air (10) est monté à l’intérieur du véhicule, la protubérance (101) définissant, lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, une face d’appui inférieure (102) qui s’étend horizontalement ou sensiblement horizontalement et est conformée pour reposer sur une face de réception supérieure (103) horizontale ou sensiblement horizontale correspondante de la face avant technique (1),

- au moins une zone d’appui (110) sur la traverse (2) présentant une paroi (111) pourvue d’un ou plusieurs rebords (112) sur chacun de deux (111a, 111b) de ses côtés opposés définissant un logement (113), le logement de la zone d’appui étant conformé pour s’emboîter sur un bord supérieur (114) de la traverse, la paroi (111) reposant sur une face supérieure (115) de celle-ci lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule,

-au moins deux éléments de fixation à la face avant technique (1) à proximité de sa face arrière (10b).
2. Guide d’air (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une protubérance (101) définit, lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, une face d’appui (104) verticale qui s’étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule et qui est conformée pour être en appui contre une face (105) verticale ou sensiblement verticale correspondante de la face avant technique.
3. Guide d’air (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément de fixation (120) comprend un insert concave (121) en matériau polymère logé à l’intérieur d’une cavité (123) du guide d’air de forme complémentaire, l’insert (121) et la cavité (123) du guide d’air présentant chacun un perçage (122, 124) d’axe (125) parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, ces perçages étant coïncidents pour le passage d’un organe de fixation.
4. Guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une zone d’appui (110) fait partie d’un bord inférieur (10c) du guide d’air lorsqu’il est monté à l’intérieur du véhicule.
5. Guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comporte au moins un élément de fixation d’une pièce (20) distincte, celle-ci présentant un orifice (22) pour le passage de chaque élément de fixation, caractérisé en ce que ledit élément de fixation (30) présente une tige (31) de longueur prédéterminée portant un filetage (32) formant un taraud ou des ailettes (32’), la tige (31) étant vissée ou introduite en force sur toute sa longueur à l’intérieur d’une partie pleine (10e) du guide d’air (10).
6. Guide d’air (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (20) est une grille équipée d’un filtre.
7. Guide d’air (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le guide d’air (10) intègre une voie de captation d’air frais (130) débouchant dans un plan horizontal lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule et en ce que la grille (20) s’étend horizontalement au travers de toute la section de la voie de captation d’air.
8. Guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, présentant une pluralité de parois longitudinales (12-15) s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule, caractérisé en ce qu’au moins une partie des parois longitudinales (12, 14, 15) présente une zone de restriction (Z1-Z3) d’épaisseur inférieure à l’épaisseur de la paroi (12, 14, 15) de part et d’autre de la zone de restriction.
9. Guide d’air (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les parois longitudinales (12, 14, 15) pourvues d’une zone de restriction (Z1-Z3) sont en outre reliées à au moins une paroi dressée (16-19) perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule.
10. Guide d’air (10) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la zone de restriction (Z1-Z3) présente au moins une des caractéristiques suivantes :

-la zone de restriction (Z1-Z3) s’étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule,

- la zone de restriction (Z1-Z3) définit une gorge à section transversale en U évasé.
11. Guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, présentant :

- une pluralité de parois longitudinales (12-15) 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 (16-19) perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une zone frangible (Z10) ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée.
12. Guide d’air (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la zone frangible (Z10) est une zone de restriction d’épaisseur (E10) inférieure à l’épaisseur de la paroi autour de la zone de restriction.
13. Guide d’air (10) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il comprend une rainure de guidage (131) longitudinale, ou sensiblement longitudinale, dont une extrémité débouche sur la zone frangible (Z10).
14. Guide d’air (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un élément d’étanchéité (132, 133, 134) solidaire de sa face avant (10a), agencé de manière à assurer l'étanchéité entre ledit au moins un canal de guidage (C1, C2) et la façade avant (4) sur au moins une partie du pourtour d’une ouverture d'aération (5) de la façade avant lorsque le guide d’air est monté à l’intérieur du véhicule.
15. 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 14 disposé entre la traverse (2) et la face avant technique (1), chaque protubérance (101) du bord supérieur (10c) du guide d’air étant en appui sur une face de réception (103) de la face avant technique et chaque zone d’appui (110) du guide d’air étant emboîtée sur un bord supérieur (114) de la traverse.