FR3097811A1 - Boîtier pour module de face avant d’un véhicule automobile - Google Patents

Abstract

Boîtier pour module de face avant d’un véhicule automobile L’invention concerne un boîtier (3) pour module (2) de face avant d’un véhicule (1) automobile comprenant au moins deux pans (30, 30a ;30b) formant chacun une cloison permettant de guider un flux d’air,caractérisé en ce que chaque pan (30, 30a ;30b) comprend des moyens de fixation (32) de forme complémentaire de manière à ce que deux pans (30) puissent se fixer l’un à l’autre, l’ensemble des pans (30) assemblés, directement ou indirectement, les uns aux autres définissant un conduit découlement (4) pour l’écoulement d’un flux d’air. Figure pour l’abrégé : Figure 2

Description

Boîtier pour module de face avant d’un véhicule automobile

L’invention concerne un boîtier pour module de face avant d’un véhicule automobile ainsi qu’au procédé de fabrication d’un tel boîtier. L’invention se rapporte également au module de face avant comprenant un tel boîtier ainsi qu’au véhicule automobile comprenant un tel module.

De manière générale, un véhicule automobile comprend une entrée d’air se présentant sous la forme d’une ouverture située sur la face avant dudit véhicule automobile. L’air entrant est utilisé pour permettre un échange de chaleur entre celui-ci et le système de refroidissement du véhicule automobile, ledit système de refroidissement étant situé à proximité de la face avant dudit véhicule. Plus précisément, l’air qui pénètre dans le compartiment moteur du véhicule automobile est guidé vers le système de refroidissement dudit véhicule automobile pour permettre un échange thermique entre l’air entrant et l’échangeur de chaleur du système de refroidissement. Il est important de minimiser les déperditions du flux d’air entre l’entrée d’air et l’échangeur de chaleur. En effet, tout flux d’air pénétrant à l’intérieur du véhicule, et s’échappant vers le compartiment moteur avant d’avoir contribué à l’échange de chaleur à l’intérieur du véhicule automobile, influence de manière négative le coefficient de résistance à l’air dudit véhicule automobile.

De façon connue, le boîtier loge un groupe moto-ventilateur pour faire circuler le flux d'air depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air. Le boîtier loge aussi des moyens de traitement thermique pour réchauffer et/ou refroidir le flux d'air préalablement à sa distribution à l'intérieur de l'habitacle. A titre d'exemple, les moyens de traitement thermique, c’est-à-dire les échangeurs de chaleur, peuvent comprendre un évaporateur qui est destiné à refroidir et déshumidifier le flux d’air le traversant, ainsi qu’un condenseur, qui est destiné à réchauffer tout flux d’air qui le traverserait.

De tels boîtier sont habituellement en matière plastique et définissent un volume interne dans lequel sont agencés les échangeurs de chaleur et le groupe moto-ventilateur

Ces boîtiers sont volumineux, et doivent répondre à un dimensionnement spécifique pour pouvoir s’adapter à la configuration du véhicule, si bien que lorsque ces boitier sont réalisés en une pièce, de par leur forme, le transport de ces pièces est limité.

L’objet de l’invention est de proposer un boîtier facilitant la logistique notamment en ayant une forme pouvant être transporté en plus grand nombre.

Pour cela l’invention propose un boîtier pour module de face avant d’un véhicule automobile comprenant au moins deux pans formant chacun une cloison permettant de guider un flux d’air. Selon l’invention, chaque pan comprend des moyens de fixation de forme complémentaire de manière à ce que deux pans puissent être fixés l’un à l’autre, les pans assemblés les uns aux autres, directement ou indirectement, définissant un conduit découlement pour l’écoulement d’un flux d’air.

Ainsi, les pans peuvent être transportés dans un état dissociés les uns des autres et puisque chaque pan correspond à une cloison relativement plate, ils peuvent donc être transportées en plus grand nombre. Les pans comprennent des moyens de fixation complémentaires, c'est-à-dire de formes complémentaires, réversibles. Il est donc entendu que ces moyens de fixation réversibles assurent une fixation réversible et qu’il est aisé de faire ou défaire la fixation entre deux pans. Ainsi il est possible d’accéder à des éléments agencés à l’intérieur du boitier une fois monté. On entend par « monté » le fait que l’ensemble des pans soient assemblés les uns aux autres de manière à former un conduit d’écoulement pour l’écoulement d’un flux d’air.

Selon un aspect de l’invention, le boitier comprend quatre pans, avec notamment deux cotés latéraux et deux côtés de face ou longitudinaux, chaque côté latéral étant directement assemblé de part et d’autre à un côté de face. Un côté de face étant interposé deux cotés latéraux et un côté latéral étant interposé deux côtés de face.

Selon un autre aspect de l’invention, le boitier comprend huit pans, avec notamment quatre cotés latéraux et quatre côtés de face ou longitudinaux, quatre pans tel que décrit ci-dessus définissant un conduit d’écoulement et un élément pouvant être agencé entre chaque conduit d’écoulement.

Selon un autre aspect de l’invention, un pan comprend au moins un élément charnière. Cet élément charnière permet à un pan d’adopter une configuration courbée, c'est-à-dire une configuration autre que plan, par exemple avec des enfoncements de manière à pouvoir s’adapter à la configuration du véhicule, notamment si la poutre pare-chocs impose une géométrie du boitier.

Selon un autre aspect de l’invention, les moyens de fixation complémentaires comprennent un élément male, notamment un ergot, et un élément femelle, notamment un orifice, dans lequel l’élément male peut être introduit de manière à définir une liaison clip. Un clip correspond à une liaison réversible qui peut facilement être faite ou défaite, il est ainsi possible d’accéder aux éléments agencés à l’intérieur du boitier une fois monté.

Selon un autre aspect de l’invention, les moyens de fixation de forme complémentaire comprennent un élément male, notamment une nervure, et un élément femelle, notamment une rainure, dans lequel l’élément male peut être introduit de manière à définir une liaison glissière. De la même manière une liaison glissière correspond à une liaison réversible qui peut facilement être faite ou défaite, il est ainsi possible d’accéder aux éléments agencés à l’intérieur du boitier une fois monté.

Selon un autre aspect de l’invention, un moyen d’étanchéité est agencé entre chaque pan adjacent. Ceci permet de garantir l’étanchéité du conduit d’écoulement et d’éviter les fuites d’air. Le moyen d’étanchéité correspond à un joint torique ou une bande en mousse, ou bande de mousse ; le moyen d’étanchéité est étanche à l’air et/ou à l’eau ;

Selon un autre aspect de l’invention, chaque pan comprend une armature réalisée dans un premier matériau et une peau réalisée dans un deuxième matériau, les premiers et deuxièmes matériaux étant de compositions différentes.

Selon un autre aspect de l’invention, l’armature est réalisée en plastique et la peau est réalisé en un matériau comprenant des fibres non tissées.

L’invention porte également sur un module de face avant comprenant un tel boîtier. Le module comprend une entrée d’air et une sortie d’air, au moins un échangeur de chaleur étant agencé au sein du conduit d’écoulement, un groupe moto-ventilateur étant agencé en aval par rapport au flux d’air à l’échangeur de chaleur. De par les moyens de fixations complémentaires et réversibles, c'est-à-dire de forme complémentaires, il est aisé d’accéder aux échangeurs de chaleur.

L’invention concerne également un véhicule comprenant un tel module de face avant.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :

1. La [Fig.1] illustre une section de profil d’un module de face avant.
2. La [Fig.2] illustre un boitier selon l’invention dans une configuration où les pans sont dissociés les uns des autres;
3. La [Fig.3] représente selon une vue en perspective d’un pan d’un côté de face du boitier selon l’invention ;
4. La [Fig.4] illustre selon une vue en perspective d’un pan d’un côté latéral du boitier selon l’invention ;
5. La [Fig.5] illustre un boitier selon l’invention dans une configuration où les pans sont associés les uns aux autres;
6. La [Fig.6] illustre un boitier selon l’invention dans une autre configuration où les pans sont associés les uns aux autres.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.

La figure 1 illustre un module 2 de face avant pour une entrée d’air d'un véhicule 1 automobile selon l’invention. Le module 2 de face avant s’étend selon une direction longitudinale (X), transversale (Y) et verticale (Z), par exemple par rapport aux axes d’un véhicule, lorsque le module de face avant est installé dans un véhicule automobile.

Le module 2 de face avant selon l’invention comprend un boîtier 3, qui sera décrit plus en détail ultérieurement, correspondant à une enveloppe, ou encore une gaine, définissant ainsi, de par ses parois, un conduit d’écoulement 4, autrement dit un canal d’écoulement, avec une entrée d’air 20 et une sortie 22 dans lequel s’écoule un flux d’air.

Le module 2 de face avant d’un flux d’air selon l’invention comprend en outre un bloc thermique 6. Le bloc thermique 6 comprend au moins un échangeur de chaleur destiné à permettre un échange thermique entre le flux d’air et le fluide circulant au sein de l’échangeur de chaleur. Tel qu’illustré en figure 1, le bloc thermique 6 comprend ici un premier et un second échangeur de chaleur 8, 10. Le premier échangeur de chaleur 8 correspond par exemple à un condenseur tandis que le second échangeur de chaleur 10 correspond par exemple à un radiateur. Le bloc thermique 6 comprend en outre un groupe moto-ventilateur 12 correspondant à un ventilateur avec des pâles et un moteur associé de manière à pouvoir aspirer et relâcher un flux d’air à travers le module 2 de face avant, et ce même lorsque le véhicule 1 est à l’arrêt. Le bloc thermique 6 comprend également un cadre porteur 62, correspondant à une structure rigide, plus précisément un cadre rigide en plastique avec quatre montants délimitant une surface dans laquelle sont agencés les échangeurs de chaleur 8,10 et ledit groupe moto-ventilateur 12. Afin de garantir la continuité du conduit d’écoulement 4, le boîtier 3 est fixé de manière étanche au cadre porteur 62. Autrement dit le cadre porteur 62 assure la continuité du conduit d’écoulement 4, ou en d’autres termes, le cadre porteur correspond à une partie du conduit d’écoulement 4.

Le module 2 de face avant selon l’invention peut comprendre en outre un dispositif d’obturation 14 comprenant un ensemble de volets d’obturation 18 aptes à pivoter en rotation de manière à faire varier le débit du flux d’air, ledit dispositif d’obturation 14 est agencé dans le conduit d’écoulement 4 en amont du bloc thermique 6 par rapport à l’écoulement du flux d’air. Le dispositif d’obturation 14 comprend en outre un cadre support 16 présentant des paliers de manière à porter les volets d’obturation 18.

Chaque volet d’obturation 18 comprend un axe de rotation se matérialisant par un tourillon qui est inséré dans les paliers du cadre support 16. Les axes de rotation permettent aux volets d’obturation 18 de passer d’une configuration d'ouverture à une configuration de fermeture. La configuration d’ouverture, ou autrement dit ouvrir un volet d’obturation 18, revient à placer (par rotation) les volets d’obturation 18 de manière à ce qu'ils s'opposent le moins possible au passage du flux d’air tout en l'orientant de manière appropriée. Comme illustré sur la figure 1, dans la configuration d’ouverture, les volets d’obturation 18 sont agencés dans une position horizontale, en d’autres termes ils s’étendent selon une direction longitudinale (X) et transversale (Y), et assurent ainsi que le débit pour le flux d’air soit maximal, l’entrée d’air 20 d’air étant dégagée. La configuration de fermeture, ou autrement dit fermer un volet d’obturation 18, revient à placer les volets d’obturation 18 de manière à ce qu'ils s’opposent par leur surface frontale au maximum à l’écoulement du flux d’air F, en coopération avec les autres volets d’obturation 18. Dans cette configuration, les volets d’obturation 18 sont agencés dans une position verticale, autrement dit ils s’étendent selon une direction transversale (Y) et verticale (Z), et assurent ainsi que le débit du flux d’air soit minimal voire nul, l’entrée d’air 20 d’air étant obturée. Bien évidemment, les volets d’obturation 18 sont aptes à adopter toute position intermédiaire entre ces deux configurations.

Selon l’invention, le boîtier 3 pour le module 2 de face avant comprend au moins deux pans 30 distincts formant chacun une cloison permettant de guider un flux d’air comme illustré en figure 2 où les pans sont au nombre de quatre. Chaque pan 30 comprend des moyens de fixation 32 de forme complémentaire de manière à ce que deux pans 30 puissent se fixer l’un à l’autre, l’ensemble des pans 30 assemblés, directement ou indirectement, les uns aux autres définissant le conduit découlement 4 pour l’écoulement d’un flux d’air F. Un pan 30 correspond à une partie du boitier 3 relativement plane, c'est-à-dire dont la surface s’inscrit dans un plan,

La figure 2 illustre un boitier 3 dans une configuration dissociée, autrement dit dans un état où les pans 30 ne sont pas assemblés les uns aux autres à l’opposé de la figure 5 illustrant un boitier 3 dans une configuration montée ou associée, autrement dit dans un état où les pans 30 sont assemblés les uns aux autres de manière à définir un conduit d’écoulement 4 pour un flux d’air.

Pour cela, on définit pour un boitier comprenant 4 pans, comme illustré en figure 2, comme comprenant deux pans latéraux 30a qui s’étendent sensiblement dans un plan définit par les axes ou direction X et Z et deux pans de face 30b, ou longitudinaux, qui s’étendent sensiblement dans un plan définit par les axes ou direction Y et Z. Les pans 30 peuvent être de même forme et dimension comme par exemple les pans latéraux 30a ou de forme différente comme par exemple les pans de face 30b.

Le boitier 3, et donc chaque pan 30, comprend une armature 38, c'est-à-dire une structure ajourée. L’armature 38 correspond à une structure rigide comprenant des ouvertures, l’armature 38 est faite dans un premier matériau principalement un thermoplastique. Le thermoplastique le plus couramment utilisé correspond à du polypropylène chargé à 20 % en Talc (PP TD 20) bien que d’autres polymères tel qu’un polypropylène chargé à 40 % en craie (PP KD 40) pourrait correspondre pour un tel usage. L’armature 38 correspond à un support pour une peau 40, qui sera décrite ultérieurement, est réalisée dans un matériau rigide afin de pouvoir résister aux efforts de torsion et de flexion.

Comme illustré sur la figure 3, l’armature 38 présente au moins partiellement une pluralité d’ouvertures 42, autrement dit, l’armature 38 présente des trous ou des évidements au sein de sa structure. Les ouvertures 42, peuvent être de forme géométrique et de dimensions identiques ou différentes.

La figure 3 illustre un pan de face 30b formant une partie du conduit d’écoulement 4. Le boîtier 3 comprend une armature 38 telle que définie ci-dessus et une peau 40. La peau 40 est agencée de manière à combler, ou obturer, les ouvertures 42 de manière à garantir une étanchéité au sein du conduit d’écoulement 4 et de faire en sorte que l’intégralité du flux d’air soit acheminée vers les échangeurs de chaleur 8, 10. On peut voir que la peau 40 correspond à une couche uniforme agencée tout du long de l’armature 38.

La figure 4 illustre de manière schématique un tel agencement selon une vue en section. La peau 40 correspond à une couche uniforme d’un matériau, qui est assujettie, ou accolée, à l’armature 38 de manière à boucher les trous formés par le réseau de nervures 34 et faire en sorte que le flux d’air reste cantonné au sein du conduit d’écoulement 4.

La peau 40 est réalisée dans un second matériau qui peut être identique au matériau de l’armature 38. Toutefois, de manière préférentielle, la peau 40 est réalisée dans un matériau plus léger. A titre d’exemples nous pouvons citer un matériau fait de fibres non tissées comprenant divers polymères tels que le PolyTéréphtalate d'Ethylène (PET), le PolyPropylène non chargé (PP), l’Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS) ou encore le polystyrène (PS) ou encore un matériau poreux, ledit matériau ayant ou non des propriétés d’isolant phonique.

Selon un autre aspect de l’invention, la peau 40 comprend en outre un deuxième matériau d’isolation acoustique différent du premier matériau. La densité du deuxième matériau est inférieure à celle du premier matériau. La densité du deuxième matériau est par exemple inférieure à 1. Le deuxième matériau d’isolation acoustique peut être un matériau poreux.

En résumé, chaque pan 30 du boîtier 3 selon l’invention comprend donc deux éléments, un premier élément matérialisé par l’armature 38 réalisée dans un matériau plus rigide et de densité plus élevée que celui du deuxième élément à savoir la peau 40. Ce premier élément 38 présente au moins partiellement des ouvertures 42. Chaque pan 30 comprend en outre un second élément matérialisé par la peau 40 réalisée dans un matériau moins rigide et de densité plus basse que celui de l’armature 38.

Comme illustré sur la figure 3, l’armature 38 est ici réalisée en plusieurs parties ne formant pas continuité de matière, et notamment avec chaque partie étant solidaires les unes des autres par l’intermédiaire de la peau 40. La peau 40 est réalisé dans un matériau flexible si bien qu’il est possible de plier une partie du pan de face 30b.

Ainsi un aspect selon l’invention, est que un pan 30 comprend un élément charnière 46 qui peut correspondre à la peau 40, à la peau 40 présentant un amincissement de matière de manière à faciliter le pliement.

Un pan latéral 30a est illustré en figure 4. L’armature 38 ici est en une pièce, ou monobloc formant continuité de matière avec une ouverture 42, ou cavité, au centre de l’armature, la peau 40 étant fixée à l’armature 38 de manière à combler de manière étanche l’ouverture 42. La peau 40 peut être surmoulée sur l’armature 38.

Comme illustré sur les fig. 3 et fig. 4, le pan latéral 30a comprend un moyen de fixation 32 qui correspond ici à un élément femelle 34, par exemple un orifice, et le pan de face 30b comprend un moyen de fixation 32 qui correspond par correspondance à un élément male 36, par exemple un ergot, de forme complémentaire au moyen de fixation 32 présent sur le pan latéral 30b. Bien évidemment, l’invention ne se limite pas à ce mode de réalisation, l’élément mâle peut être agencé sur le pan latéral. 30b.

Autrement dit, chaque pan latéral 30a comprend un moyen de fixation 32 de forme complémentaire au moyen de fixation 32 présent sur le pan de face 30b et inversement.

Les moyens de fixation 32 complémentaires permettent ainsi une fixation ou liaision, réversible. La liaision peut etre de type clip, les moyens de fixation de forme complémentaire comprennant un élément male, notamment un ergot, et un élément femelle, notamment un orifice, dans lequel l’élément male peut être introduit de manière à définir une liaison par clippage. Les moyens de fixation 32 de forme complémentaire peuvent comprennent un élément male, notamment une nervure, et un élément femelle, notamment une rainure, dans laquelle l’élément male peut être introduit de manière à définir une liaison glissière.

Bien évidemment l’invention ne se limite pas à la nature de la liaision, on peut envisager tout liaison réversible telles qu’une liaison par vissage, avec des bouterolles, les moyens de fixation 32 peuvent être des « push-pins » ou encore des rivets associés à un orifice correspondant.

De même, les moyens de fixation 32 sont de préférence agencés sur l’armature 38 étant donné que celle-ci est fait dans un matériau plus rigide.

Afin d’améliorer du conduit d’écoulement 4, un cordon d’étanchéité peut être agencé entre chaque pan 30 adjacent.

Le boîtier 3 selon l’invention, et tel qu’illustré en figure 1, est réalisé en deux parties, une première partie 3a reliant l’entrée du boîtier 3, et donc l’entrée d’air 20 du conduit découlement 4, où est agencée le dispositif d’obturation 14, au bloc thermique 6, notamment au cadre porteur 62, et une deuxième partie 3b reliant le bloc thermique 6, et plus précisément le cadre porteur 62, à la sortie du boîtier 3 et donc à la sortie d’air 22 du conduit d’écoulement 4. Les parties 3a, 3b du boîtier comprennent des moyens de fixation tels que des clips, crochets, vis avec tige filetée/écrous avec taraudage, boulons, etc. de formes complémentaires aux moyens de fixation agencés sur le cadre porteur 62. On comprend donc que le cadre porteur 62 assure la continuité du conduit d’écoulement 4 entre les deux parties 3a,3b du boîtier 3.

Le bloc thermique 6 est inclinée par rapport au dispositif d’obturation 14. En d’autres termes, les plans médians du bloc thermique 6 et du dispositif d’obturation 14 forment un angle différent de 0° (non nul), en particulier un angle compris dans un écart entre 10 et 80°, plus précisément dans un écart entre 30° et 60°. Un tel agencement permet de diminuer l’encombrement stérique du module 2 de face avant.

Comme illustré en figure 6, l’élément charnière 46 en association avec les liaisons réversibles formées par les moyens de fixation 32 complémentaire permet d’ouvrir une partie du boitier 3 et d’accéder ainsi aux échangeur de chaleur agencé au sein du conduit d’écoulement 4.

Selon un mode de réalisation non illustré, le boitier 3 peut comprendre 8 pans, 4 pans étant agencés de manière à constituer un demi boitier 3a,3b tel que décrit précédemment.

Claims (10)

1. Boîtier (3) pour module (2) de face avant d’un véhicule automobile comprenant au moins deux pans (30,30a,30b) formant chacun une cloison permettant de guider un flux d’air,
   caractérisé en ce que chaque pan (30,30a,30b) comprend des moyens de fixation (32,34,36) de forme complémentaire de manière à ce que deux pans (30,30a,30b) puissent être fixés l’un à l’autre,
   les pans (30,30a,30b) assemblés les uns aux autres, directement ou indirectement, définissant un conduit découlement (4) pour l’écoulement d’un flux d’air.
2. Boîtier (3) selon la revendication 1, dans lequel le boitier (3) comprend quatre pans (30,30a,30b).
3. Boîtier (3) selon la revendication 1, dans lequel le boitier (3) comprend huit pans (30,30a,30b).
4. Boîtier (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un pan (30,30a,30b) comprend au moins un élément charnière (46).
5. Boitier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de fixation (32) de forme complémentaire comprennent un élément male (36), notamment un ergot, et un élément femelle (34), notamment un orifice, dans lequel l’élément male (36) peut être introduit de manière à définir une liaison clip.
6. Boitier selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de fixation (32) de forme complémentaire comprennent un élément male (36), notamment une nervure, et un élément femelle (34), notamment une rainure, dans lequel l’élément male (36) peut être introduit de manière à définir une liaison glissière
7. Boîtier (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un moyen d’étanchéité est agencé entre chaque pan (30,30a,30b) adjacent.
8. Boîtier (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque pan (30,30a,30b) comprend une armature (38) réalisée dans un premier matériau et une peau (40) réalisée dans un deuxième matériau, le premier et deuxième matériau étant de compositions différentes.
9. Boîtier (3) selon la revendication précédente, dans lequel l’armature (38) est réalisée en plastique et la peau (40) est réalisée en un matériau comprenant des fibres non tissées.
10. Module (2) de face avant comprenant un boîtier (3) selon l’une des revendication 1 à 9, caractérisé en ce que le module (2) comprend une entrée d’air (20) et une sortie d’air (22), au moins un échangeur de chaleur (8,10) étant agencé au sein du conduit d’écoulement (4), un groupe moto-ventilateur (12) étant agencé en aval par rapport au flux d’air à l’échangeur de chaleur (8,10).