WO2009007556A1 - Ecope de refroidissement pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2009007556A1
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ecope
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cooling
cooling according
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Inventor
Alexis Dereix
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Renault S.A.S.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T5/00—Vehicle modifications to facilitate cooling of brakes

Definitions

  • the invention relates to a scoop for a cooling device for the front or rear axle of a motor vehicle. It also relates to a braking device including such scoop and a motor vehicle as such. Finally, it also relates to a method of manufacturing a scoop.
  • a typical front or rear gear structure of a motor vehicle includes rotating parts such as bearings and discs at the rear wheels. These rotating parts tend to heat, which is a disadvantage.
  • the document US4979597 proposes to equip a vehicle with means for cooling these heating parts, on the basis of a part called scoop which serves to guide a flow of air to these heating parts to cool them.
  • This scoop is mounted at the level of the suspension arms and has a face facing the front of the vehicle which forms a ramp for laterally deflecting a flow of air arriving in the longitudinal direction from front to rear when the vehicle is on the way, until reaching the heating parts at the wheel of the vehicle.
  • the scoop undergoes many mechanical constraints: it must withstand the shocks to the vehicle on the road, either indirectly in the form of vibration or directly when in contact with an obstacle such as a sidewalk, it receives a flow of air that can be important at high speed and shelling of various objects ejected from the roadway by the tires of the vehicle, phenomenon called gravelling.
  • the scoop must comply with an imposed ground clearance, not extend below a minimum height under the vehicle and of course perform an effective aerodynamic function of driving a stream air.
  • US4979597 proposes a scoop which has particular projections on its rear face to facilitate its attachment. This solution is however not satisfactory to meet the many constraints explained above.
  • the object of the present invention is to provide a new arrangement at a motor vehicle train to implement a cooling function of the rotating parts and heating.
  • an object of the present invention is a cooling scoop solution that best meets the following combined objectives:
  • the invention is based on a cooling scoop for a rear axle or front of a motor vehicle, comprising a substantially vertical portion comprising a rounded front face so as to be able to orient a stream of air arriving in a longitudinal direction towards the heating side portions of the rear or front axle of the motor vehicle, characterized in that the scoop is made of a flexible material, and in that it comprises a connecting part, adapted to its connection on the rear or front axle of the motor vehicle, including the at least one reinforcing element integral with the flexible material having at least one attachment area of the scoop.
  • the reinforcing member may be of metal or rigid plastic material.
  • the reinforcing element may be embedded in the flexible material of the scoop.
  • the connecting portion may extend substantially horizontally at the upper part of the scoop.
  • the reinforcing element may be a horizontal plate totally comprised in the horizontal connecting part.
  • the reinforcing member may comprise a horizontal portion within the horizontal connecting portion and a vertical portion extending at least within the upper portion of the vertical portion of the scoop.
  • the horizontal connecting portion may have a triangular shape.
  • the cooling scoop may have a single attachment area.
  • It may include reinforcing ribs on its rear vertical face.
  • Its flexible material can be EPDM hardness between 60 and 100 Shore A.
  • the invention also relates to a braking device of a motor vehicle, comprising a cooling scoop as described above.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a cooling scoop as described above.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a cooling shell for a rear axle or front of a motor vehicle, characterized in that it comprises the two following steps: -positioning a reinforcing insert in a mold Manufacturing ;
  • FIG. 1 shows a perspective view from below of a left rear train of a motor vehicle according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents a rear perspective view from above of a scoop according to one embodiment of the invention
  • 3 shows a sectional view III-III of the scoop according to the embodiment of the invention
  • FIG. 4 represents a sectional view III-III of a variant of the embodiment of the invention.
  • FIG. 1 represents in perspective from below the left rear axle of the motor vehicle according to the present invention which comprises a lateral zone 1 allowing the assembly of the wheel, comprising rotating and heating parts, a suspension arm 2 on which is fixed a scoop This assembly is connected to the right rear axle by a cross member 4 extending transversely.
  • the scoop 3, more particularly illustrated in FIG. 2, comprises a substantially vertical portion 1 1, at least part of which of the front face
  • the scoop is made essentially of ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) and comprises vertical ribs 16 on the rear face 13 of its vertical portion 1 1, which perform a reinforcing function. It further comprises a horizontal portion 17 in its upper part, which serves as the connecting means of the scoop 3.
  • the horizontal portion 17 is located in the central part of the scoop and s 'expands forward in a triangular shape.
  • this horizontal part 17 integrates a reinforcing element 18 in the form of a triangular metal plate, embedded in the material of the scoop, which has a fastening zone 19 allowing the attachment of the scoop on a suspension arm 2.
  • the scoop is in a material that is flexible enough to bend without breaking during mechanical aggression, including grinding or a shock against a sidewalk during the movement of the vehicle. However, it must be rigid enough not to bend under the force of the longitudinal airflow.
  • a flexible material such as a special synthetic rubber, EPDM, with a hardness of between 60 and 100 Shore A, for a bailer whose walls are about 4 millimeters thick, makes it possible to reach a good compromise. Any other rubber or plastic material of equivalent flexibility and thickness of a few millimeters may be used.
  • the flexible material used for the vertical part 1 1 of the scoop 3 is poorly adapted to its attachment to the rear axle of the vehicle. Indeed, such a fastener must be very rigid and this material may be pierced by a rivet 5 during its assembly or yield thereafter at this attachment due to mechanical fatigue.
  • a reinforcement 18 is embedded in the flexible material at this attachment area.
  • This reinforcement can be a plate made of metal or very rigid plastic material, reinforced with carbon fibers or glass for example. It comprises at least one zone 19 provided for the passage of a fastening means 5 such as a screw or a rivet.
  • Figure 3 illustrates an embodiment in which the reinforcement 18 is a metal plate of thickness equal to about 1 millimeter, disposed horizontally within the thickness of 4 millimeters of the horizontal portion 17 of the scoop.
  • FIG. 4 illustrates an alternative embodiment in which the reinforcement 18 is made of a material that is less rigid than in the previous embodiment, a folded metal plate or a rigid plastic for example, and comprises a part within the upper part of the vertical part 1 1 of the scoop 3.
  • the method of manufacturing such a scoop comprises the step of molding the scoop on the reinforcement 18, positioned in the manufacturing mold, so that it is embedded in the final scoop.
  • This reinforcement can occupy any position in the thickness of the horizontal part of the scoop attachment, or even be on the surface, integral with the scoop on its contact surfaces with the scoop, by a connection of the type solder for example .
  • the scoop has been illustrated with a single point of attachment to the rear axle of the vehicle, which has the advantage of being adaptable to existing vehicle structures. It could also have different shapes, and have several attachment points, comprising one or more reinforcing elements.
  • the connecting portion including an insert could in particular have another geometry.
  • This solution makes it possible in particular to increase the performance of the braking device of a motor vehicle by cooling its heating parts.
  • the scoop is adapted to any aerodynamic shape and allows optimization of the guidance of the air flow
  • the ecope is resistant to the mechanical stresses caused by the vibrations, shocks, gravel, both at its lower part and at its connection with the rear axle or front of the motor vehicle; the ecope can be manufactured easily, with an economical process, can present different shapes, with a small footprint, and is thus compatible with the existing structures of the rear axle.

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Abstract

Ecope (3) de refroidissement pour train arrière ou avant d'un véhicule automobile, comprenant une partie (1 1 ) sensiblement verticale comprenant une face avant (12) arrondie de sorte de pouvoir orienter un flux d'air arrivant selon une direction longitudinale (Fe) vers les parties latérales chauffantes du train arrière ou avant du véhicule automobile, caractérisée en ce que l'écope (3) est dans un matériau souple, et en ce qu'elle comprend une partie de liaison (17), adaptée à sa liaison sur le train arrière ou avant du véhicule automobile, incluant au moins un insert (18) de renfort soudé au matériau souple présentant au moins une zone (19) de fixation de l'écope.

Description

ECOPE DE REFROIDISSEMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne une écope d'un dispositif de refroidissement pour train avant ou arrière d'un véhicule automobile. Elle concerne aussi un dispositif de freinage incluant une telle écope ainsi qu'un véhicule automobile en tant que tel. Enfin, elle concerne aussi un procédé de fabrication d'une écope.
Une structure habituelle de train avant ou arrière de véhicule automobile comprend des parties tournantes comme les roulements et les disques au niveau des roues arrière. Ces parties tournantes ont tendance à chauffer, ce qui représente un inconvénient.
Le document US4979597 propose d'équiper un véhicule de moyens de refroidissement de ces parties chauffantes, sur la base d'une pièce appelée écope qui a pour fonction de guider un flux d'air vers ces parties chauffantes pour les refroidir. Cette écope est montée au niveau des bras de suspension et présente une face orientée vers l'avant du véhicule qui forme une rampe permettant de dévier latéralement un flux d'air arrivant dans la direction longitudinale de l'avant vers l'arrière quand le véhicule est en route, jusqu'à atteindre les parties chauffantes au niveau de la roue du véhicule. L'écope subit de nombreuses contraintes mécaniques : elle doit résister aux chocs subis par le véhicule sur la chaussée, soit indirectement sous forme de vibrations soit directement lors d'un contact avec un obstacle comme un trottoir, elle reçoit un flux d'air qui peut être important à grande vitesse et des bombardements d'objets divers éjectés de la chaussée par les pneus du véhicule, phénomène dénommé gravillonnage. De plus, l'écope doit respecter une garde au sol imposée, ne pas s'étendre en dessous d'une hauteur minimale sous le véhicule et bien sûr remplir une fonction aérodynamique efficace de conduite d'un flux d'air. La solution décrite dans le document US4979597 propose une écope qui présente des projections particulières sur sa face arrière pour faciliter sa fixation. Cette solution n'est toutefois pas satisfaisante pour répondre aux nombreuses contraintes explicitées ci-dessus.
L'objet de la présente invention consiste à proposer un nouvel agencement au niveau d'un train de véhicule automobile afin de mettre en œuvre une fonction de refroidissement des parties tournantes et chauffantes.
Plus précisément, un objet de la présente invention est une solution d'écope de refroidissement permettant de répondre au mieux aux objectifs combinés suivants :
-fixation efficace et résistante ; -résistance aux chocs ;
-bons résultats aérodynamiques ;
-résistance au gravillonnage ;
-bas coût et fabrication facile.
L'invention repose sur une écope de refroidissement pour train arrière ou avant d'un véhicule automobile, comprenant une partie sensiblement verticale comprenant une face avant arrondie de sorte de pouvoir orienter un flux d'air arrivant selon une direction longitudinale vers les parties latérales chauffantes du train arrière ou avant du véhicule automobile, caractérisée en ce que l'écope est dans un matériau souple, et en ce qu'elle comprend une partie de liaison, adaptée à sa liaison sur le train arrière ou avant du véhicule automobile, incluant au moins un élément de renfort solidaire du matériau souple présentant au moins une zone de fixation de l'écope. L'élément de renfort peut être en métal ou en matériau plastique rigide.
De plus, l'élément de renfort peut être noyé au sein du matériau souple de l'écope.
La partie de liaison peut s'étendre sensiblement horizontalement au niveau de la partie supérieure de l'écope.
L'élément de renfort peut être une plaque horizontale totalement comprise dans la partie de liaison horizontale.
En variante, l'élément de renfort peut comprendre une partie horizontale au sein de la partie de liaison horizontale et une partie verticale s'étendant au moins au sein de la partie supérieure de la partie verticale de l'écope.
La partie de liaison horizontale peut présenter une forme triangulaire.
L'écope de refroidissement peut présenter une seule zone de fixation.
Elle peut comprendre des nervures de renfort sur sa face verticale arrière.
Son matériau souple peut être de l'EPDM de dureté comprise entre 60 et 100 Shore A.
L'invention porte aussi sur un dispositif de freinage d'un véhicule automobile, comprenant une écope de refroidissement telle que décrite ci- dessus.
L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant une écope de refroidissement telle décrite ci-dessus. L'invention porte aussi sur un procédé de fabrication d'une Ecope de refroidissement pour train arrière ou avant d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les deux étapes suivantes : -disposition d'un insert de renfort dans un moule de fabrication ;
-injection d'un matériau souple dans le moule au moins partiellement autour de l'insert de renfort.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue en perspective de dessous d'un train arrière gauche de véhicule automobile selon un mode d'exécution de l'invention ; la figure 2 représente une vue en perspective arrière de dessus d'une écope selon un mode d'exécution de l'invention ; la figure 3 représente une vue en coupe Ill-lll de l'écope selon le mode d'exécution de l'invention ; la figure 4 représente une vue en coupe Ill-lll d'une variante du mode d'exécution de l'invention.
L'invention est illustrée dans le cadre d'un train arrière de véhicule automobile mais pourrait être implémentée sur un train avant. Nous entendrons par direction longitudinale la direction dans le sens du véhicule automobile, de l'arrière vers l'avant. Nous entendrons par direction transversale une direction horizontale et perpendiculaire à la direction longitudinale. Enfin, nous entendrons par direction verticale la direction perpendiculaire aux deux précédentes qui définissent un plan horizontal. La figure 1 représente en perspective de dessous le train arrière gauche du véhicule automobile selon la présente invention qui comprend une zone latérale 1 permettant le montage de la roue, comprenant des parties tournantes et chauffantes, un bras de suspension 2 sur lequel est fixé une écope de refroidissement 3 par un rivet 5. Cet ensemble est relié au train arrière droit par une traverse 4 s'étendant transversalement.
L'écope 3, plus particulièrement illustrée sur la figure 2, comprend une partie 1 1 sensiblement verticale, dont une partie au moins de la face avant
12 présente une surface lisse et arrondie, de sorte d'orienter un flux d'air entrant Fe arrivant sur sa première extrémité antérieure 14 selon une direction longitudinale en un flux d'air en sortie Fs avec une composante latérale sur sa seconde extrémité arrière 15, en direction des parties tournantes 1 à refroidir au niveau de la roue.
Dans ce mode d'exécution, l'écope est réalisée essentiellement en Terpolymère d'éthylène-propylène-diène (EPDM) et comprend des nervures verticales 16 sur la face arrière 13 de sa partie verticale 1 1 , qui remplissent une fonction de renfort. Elle comprend de plus une partie horizontale 17 dans sa partie supérieure, qui remplit la fonction de moyen de liaison de l'écope 3. Dans ce mode d'exécution, la partie horizontale 17 est située dans la partie centrale de l'écope et s'étend vers l'avant selon une forme triangulaire. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, cette partie horizontale 17 intègre un élément de renfort 18 sous la forme d'une plaque triangulaire métallique, noyée dans le matériau de l'écope, qui présente une zone de fixation 19 permettant la fixation de l'écope sur un bras de suspension 2. L'écope est dans un matériau suffisamment souple pour se plier sans casser lors des agressions mécaniques subies parmi lesquelles le gravillonnage ou un choc contre un trottoir lors du déplacement du véhicule. Elle doit toutefois être suffisamment rigide pour ne pas se plier sous la force du flux d'air longitudinal. Un matériau souple comme un caoutchouc synthétique spécial, l'EPDM, de dureté comprise entre 60 et 100 shore A, pour une écope dont les parois ont une épaisseur d'environ 4 millimètres, permet d'atteindre un bon compromis. Tout autre caoutchouc ou matériau plastique de souplesse équivalente et d'épaisseur de quelques millimètres pourra être utilisé.
Le matériau souple utilisé pour la partie verticale 1 1 de l'écope 3 est mal adapté à sa fixation sur le train arrière du véhicule. En effet, une telle fixation doit être très rigide et ce matériau risque d'être transpercé par un rivet 5 lors de son montage ou de céder par la suite au niveau de cette fixation suite à la fatigue mécanique. Ainsi, un renfort 18 est noyé dans le matériau souple au niveau de cette zone de fixation. Ce renfort peut être une plaque en métal ou en matériau plastique très rigide, renforcé par des fibres de carbone ou de verre par exemple. Il comprend au moins une zone 19 prévue pour le passage d'un moyen de fixation 5 comme un vis ou un rivet.
La figure 3 illustre un mode d'exécution dans lequel le renfort 18 est une plaque de métal d'épaisseur égale à environ 1 millimètre, disposée horizontalement au sein de l'épaisseur de 4 millimètres de la partie horizontale 17 de l'écope.
La figure 4 illustre une variante d'exécution dans laquelle le renfort 18 est dans un matériau moins rigide que dans le mode de réalisation précédent, une plaque métallique pliée ou un plastique rigide par exemple, et comprend une partie au sein de la partie supérieure de la partie verticale 1 1 de l'écope 3.
Le procédé de fabrication d'une telle écope comprend l'étape de moulage de l'écope sur le renfort 18, positionné dans le moule de fabrication, afin qu'il soit noyé dans l'écope finale. Ce renfort peut occuper toute position dans l'épaisseur de la partie horizontale de fixation de l'écope, voire se trouver en surface, solidaire de l'écope sur ses surfaces de contact avec l'écope, par une liaison du type soudure par exemple.
L'écope a été illustrée avec un unique point de fixation sur le train arrière du véhicule, ce qui présente l'avantage d'une adaptabilité aux structures existantes de véhicules. Elle pourrait de plus avoir des formes différentes, et présenter plusieurs points de fixation, comprenant un ou plusieurs éléments de renfort. La partie de liaison incluant un insert pourrait notamment présenter une autre géométrie.
Cette solution permet notamment d'augmenter la performance du dispositif de freinage d'un véhicule automobile en refroidissant ses parties chauffantes.
La solution décrite atteint donc bien l'objet recherché et présente les avantages suivants :
-l'écope est adaptée à toute forme aérodynamique et permet une optimisation du guidage du flux d'air ;
-elle résiste aux contraintes mécaniques provoquées par les vibrations, les chocs, le gravillonnage, tant au niveau de sa partie inférieure qu'au niveau de sa liaison avec le train arrière ou avant du véhicule automobile ; -l'écope peut être fabriquée facilement, avec un procédé économique, peut présenter différentes formes, à faible encombrement, et est ainsi compatible avec les structures existantes de train arrière.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ecope (3) de refroidissement pour train arrière ou avant d'un véhicule automobile, comprenant une partie (1 1 ) sensiblement verticale comprenant une face avant (12) arrondie de sorte de pouvoir orienter un flux d'air arrivant selon une direction longitudinale (Fe) vers les parties latérales chauffantes du train arrière ou avant du véhicule automobile, caractérisée en ce que l'écope (3) est dans un matériau souple, et en ce qu'elle comprend une partie de liaison (17), adaptée à sa liaison sur le train arrière ou avant du véhicule automobile, incluant au moins un élément (18) de renfort solidaire du matériau souple présentant au moins une zone (19) de fixation de l'écope.
2. Ecope (3) de refroidissement selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le au moins un élément de renfort (18) est en métal.
3. Ecope (3) de refroidissement selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le au moins un élément de renfort (18) est en matériau plastique rigide.
4. Ecope (3) de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le au moins un élément de renfort (18) est noyé au sein du matériau souple de l'écope (3).
5. Ecope (3) de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie de liaison (17) s'étend sensiblement horizontalement au niveau de la partie supérieure de l'écope (3).
6. Ecope (3) de refroidissement selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le au moins un élément de renfort (18) est une plaque horizontale totalement comprise dans la partie de liaison (17) horizontale.
7. Ecope (3) de refroidissement selon la revendication 5, caractérisée en ce que le au moins un élément de renfort (18) comprend une partie horizontale au sein de la partie de liaison (17) horizontale et une partie verticale s'étendant au moins au sein de la partie supérieure de la partie verticale (1 1 ) de l'écope (3).
8. Ecope (3) de refroidissement selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que la partie de liaison (17) horizontale présente une forme triangulaire.
9. Ecope (3) de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une seule zone de fixation (19).
10. Ecope (3) de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des nervures de renfort (16) sur sa face verticale arrière (13).
11. Ecope (3) de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau souple est de l'EPDM de dureté comprise entre 60 et 100 Shore A.
12. Dispositif de freinage d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une écope de refroidissement selon l'une des revendications précédentes.
13. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une écope de refroidissement selon l'une des revendications précédentes.
14. Procédé de fabrication d'une Ecope (3) de refroidissement pour train arrière ou avant d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les deux étapes suivantes :
-disposition d'un insert de renfort (18) dans un moule de fabrication ; -injection d'un matériau souple dans le moule au moins partiellement autour de l'insert de renfort (18).
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