WO2020002784A1 - Dispositif deflecteur pour roue de vehicule automobile - Google Patents

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WO2020002784A1
WO2020002784A1 PCT/FR2019/051160 FR2019051160W WO2020002784A1 WO 2020002784 A1 WO2020002784 A1 WO 2020002784A1 FR 2019051160 W FR2019051160 W FR 2019051160W WO 2020002784 A1 WO2020002784 A1 WO 2020002784A1
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WO
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deflector device
regions
aerodynamic
retracted position
another aspect
Prior art date
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PCT/FR2019/051160
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Inventor
Sylvain Gerber
Enzo MITIDIERI
Karim Arab
Simon TIERCE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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    • B62D35/00—Vehicle bodies characterised by streamlining
    • B62D35/005—Front spoilers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D35/02—Streamlining the undersurfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D37/02—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by aerodynamic means
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    • Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics
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    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the invention relates to an aerodynamic deflector device for a motor vehicle wheel.
  • a constant concern in the automotive sector is the fuel consumption and the ecological impact of the vehicle, in particular through its greenhouse gas emissions such as C0 2 or by toxic gases such as Nox.
  • C0 2 greenhouse gas emissions
  • Nox toxic gases
  • the aerodynamics of a motor vehicle is an important characteristic because it influences in particular the fuel consumption (and therefore pollution) as well as the performance in particular of acceleration of said vehicle.
  • drag or aerodynamic resistance to travel plays a decisive role, especially at higher speeds, because the drag varies as a function of the square of the speed of movement of the vehicle.
  • the reference surface used for a motor vehicle usually corresponds to its front surface. It is therefore understood that in order to reduce the drag, it is necessary to aim to reduce the reference surface.
  • the wheels can considerably increase the resistance aerodynamic, because they generate turbulence when the air flow hits the spinning wheel. At high speeds, it has been shown that the front wheels can contribute up to 30% to the reference surface.
  • the undertray is a cavity arranged in the vehicle body, and surrounding a wheel (this corresponds to the wing of the vehicle).
  • the undertray fulfills several functions. It limits in particular (by retaining them) the projections of water, mud or other materials on which the wheel is likely to circulate and which it can be brought to expel during its rotation.
  • the air reaching the wheel arch circulates in particular in the narrow space separating the wheel from the wheel arch. It is known that on this occasion, turbulence forms around the wheel turns and creates an aerodynamic brake. It is known to place a fixed deflector in front of a motor vehicle wheel. Such a fixed deflector, which can take the form of a flap (often about 5 cm in height), makes it possible to reduce turbulence in the wheel arch.
  • deflector devices fitted with an actuator have been envisaged and described in various documents, in particular documents FR1561093 and FR15621 1 1, the actuator being arranged to deploy and retract the deflector in front of the wheel of a vehicle. automobile.
  • the present invention aims to at least partially overcome some of the drawbacks described above.
  • the subject of the invention is a deflector device for a motor vehicle wheel comprising at least two aerodynamic regions arranged to be exposed to an outside air circulation, these two regions being arranged to move relative to each other when the deflector device moves from a retracted position to a deployed position.
  • the overall size of the deflector device is limited.
  • the deflector device according to the invention may include one or more characteristics described below, taken alone or in combination:
  • At least one of the aerodynamic regions is configured to be fixed to the chassis of a vehicle, upstream of a wheel, and in particular at a wheel arch.
  • the number of aerodynamic regions is greater than two.
  • At least one of the aerodynamic regions is configured to be fixed to the chassis of the vehicle, upstream of a wheel, and in particular at the wheel arch.
  • At least one of the aerodynamic regions has a substantially hemispherical shape.
  • At least one of the aerodynamic regions has, in longitudinal section, a general shape of a parallelepiped with rounded edges.
  • At least one of the aerodynamic regions has a substantially annular shape.
  • At least one of the aerodynamic regions has substantially a cap shape.
  • At least one of the aerodynamic regions has a variable height along its periphery.
  • the deflector device is such that when in the deployed position, the total height H B of the aerodynamic regions which are deployed is at least twice the total height H A of the aerodynamic regions when the deflector device is in the retracted position.
  • the deflector device is such that when in the deployed position, the total height H B of the aerodynamic regions which are deployed is at least three times greater than the total height H A of the aerodynamic regions when the deflector device is in the retracted position.
  • At least two aerodynamic regions are at least partially fitted one into the other when the deflector device is in the retracted position.
  • the regions are of progressive size, so that when the deflector is in the retracted position, all the regions are nested one inside the other.
  • the regions are arranged to move parallel to one another along an axis of deployment, when the deflector device passes from the retracted position to the deployed position.
  • the axis of deployment of the deflector is substantially vertical when the deflector device is mounted on the vehicle, and the aerodynamic regions are arranged to move along this axis of deployment.
  • the aerodynamic regions are formed from separate parts.
  • the aerodynamic regions are linked in pairs by at least one articulation.
  • the joint comprises a flange flange on one of the aerodynamic regions and on the other of the aerodynamic regions.
  • the aerodynamic regions are formed from a single piece.
  • said part is a deformable membrane, in particular an elastically deformable membrane.
  • said membrane is made of elastomer.
  • the invention also relates to a deflector device for a motor vehicle wheel which further comprises an articulated mechanism for moving the at least one aerodynamic region, so as to allow the deflector to pass from the retracted position to the deployed position, this mechanism articulated comprising a drive member, and this articulated mechanism being arranged to move the drive member in a translational movement when the deflector device moves from the retracted position to the deployed position.
  • the drive member is integral with at least one of the aerodynamic regions.
  • the aerodynamic region integral with the drive member is that which is furthest from the chassis of the motor vehicle.
  • the most distant from the vehicle chassis is understood to be the one closest to the road.
  • the articulated mechanism comprises a base arranged to be fixed relative to the vehicle, said base being mounted on the vehicle, and the drive member moving in a translational movement relative to the base .
  • the base is connected to the chassis of the vehicle.
  • the deflector device comprises an actuator, for example an electric motor, configured to control the articulated mechanism, so as to allow the movement of the aerodynamic regions of the deflector relative to each other.
  • an actuator for example an electric motor
  • the actuator is fixed to the articulated mechanism. According to another aspect of the invention, the actuator is fixed to the base of the articulated mechanism.
  • the actuator comprises an output member in indirect engagement with the base of the articulated mechanism.
  • the drive member and the base of the articulated mechanism are connected by means of a system of at least two pairs of articulated arms.
  • each pair of articulated arms each arm has a first end articulated to the base of the articulated mechanism and a second end articulated to the drive member integral with one of the aerodynamic regions.
  • each arm comprises at least two articulated branches between them, and in which the at least two pairs of articulated arms form two planes parallel to each other when the deflector device is in the deployed position.
  • the number of pairs of articulated arms is equal to two.
  • the number of articulated arms is equal to two for each of the pairs of articulated arms.
  • the at least two pairs of articulated arms are fixed to the base and to the drive member for example by screwing, or by staples or by any other suitable fixing means.
  • the at least two branches of each arm are connected together for example by screwing, or by staples or by any other suitable fixing means.
  • the articulated mechanism comprises an endless screw and the output member of the actuator comprises a pinion meshing with said endless screw.
  • the worm is:
  • the drive member and the base of the articulated mechanism are connected by means of at least two rods moving relative to each other.
  • said links have substantially the shape of a rod.
  • the number of links is equal to two.
  • the drive member is a slide provided with at least one displacement rail.
  • each of the links is provided with a toothed wheel at its end in connection with the base of the articulated mechanism, said toothed wheels meshing together, and each of the links comprises at least one sleeve at its end in link with the slide of the articulated mechanism, said sleeve cooperating with the rail for moving the slide, so that one of the links when it is driven by the actuator transmits its movement to the adjacent link.
  • the output member of the actuator comprises a drive shaft provided with a pinion meshing with the toothed wheel of one of the links.
  • the deflector device may further comprise a control unit connected to the actuator and configured to activate or start the actuator when the deflector device must pass from a retracted position to a deployed position or vice versa.
  • control unit comprises for example an electronic circuit such as a microprocessor or a microcontroller receiving speed information from a speed sensor, and ordering the deployment or retraction of the deflector device.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one deflector device as defined above and arranged upstream of a motor vehicle wheel.
  • FIG. 1 shows a side diagram of the deflector device in the retracted position
  • FIG. 2 shows a side diagram of the deflector device in the deployed position
  • FIG. 3 and 4 show side perspective diagrams of the articulated mechanism for moving the aerodynamic regions, according to a first embodiment, in the retracted position
  • FIG. 5 shows a side perspective diagram of the articulated mechanism for moving the aerodynamic regions, according to a first embodiment, in the deployed position
  • FIGS. 6 and 7 show side perspective diagrams of the articulated mechanism for moving the aerodynamic regions, according to a second embodiment, in the retracted position
  • FIG. 8 shows a side perspective diagram of the articulated mechanism for moving the aerodynamic regions, according to a second embodiment, in the deployed position.
  • identical elements are identified by the same reference numbers.
  • upstream means that one element is placed before another with respect to the direction of circulation of the air flow.
  • downstream is meant that one element is placed after another with respect to the direction of circulation of the air flow.
  • An LH or LTH mark on a figure indicates respectively the longitudinal (L), transverse (T) and height (H) directions corresponding to x-y-z directions of the vehicle.
  • certain elements or parameters such as for example first element or second element as well as first parameter and second parameter or even first criterion and second criterion etc.
  • FIG. 1 shows a simplified side diagram of a front part 1 of a motor vehicle, in particular a wheel 3 and a wheel arch 5 provided with a deflector device 7 comprising four aerodynamic regions (401, 4, 4, 400) for wheel 3 of a motor vehicle.
  • the deflector device 7 comprises four aerodynamic regions (401, 4, 4, 400) arranged to be exposed to the air flow 10. These aerodynamic regions are arranged to move relative to each other when the deflector device 7 goes from a retracted position ( Figure 1) to a deployed position ( Figure 2).
  • the aerodynamic region 401 is configured to be fixed to the chassis of the vehicle, upstream of a wheel 3, and in particular at the level of the wheel arch 5. Said aerodynamic region is fixed to the chassis of the vehicle for example by screwing or by staples, or by any other means of attachment.
  • the aerodynamic regions (4, 401) of the deflector device have in longitudinal section a substantially annular shape.
  • the aerodynamic region 400 has for its part substantially a cap shape.
  • the shape of the aerodynamic regions is not limiting of the present invention and can be freely adapted as required.
  • the deflector device 7 In the deployed position shown in Figure 2, the deflector device 7 is placed in the path of the air flow 10 upstream of the wheel 3 of the vehicle. In this deployed position, the deflector device 7 is at least partially below the pivot axis 17 of the wheel 3. Thus, the air flow 10 is deflected so as not to be able to rush into the passage of wheel 5. More precisely, the deflector device 7 directs the air flow 10 towards the ground (arrows 16A in FIG. 2).
  • the size of such a device is minimal.
  • the aerodynamic regions (401, 4, 400) can be formed from separate parts. The aerodynamic regions being of progressive size, they are all fitted into one another when the deflector device 7 is in the retracted position (FIG. 1). It should be noted that Figure 1 shows only a visible part of the aerodynamic regions (400, 4) because the latter are nested one inside the other. The aerodynamic regions therefore do not substantially obstruct the air flow 10 impacting the wheel 5.
  • the retracted position is generally adopted for low speeds, for example less than 50 km / h. Indeed, for small speeds, the effect of aerodynamic regions 4 is unimportant, particularly with respect to the reference surface.
  • the number of aerodynamic regions is not limited to four, but it can be freely adapted as required (limitation of space, for example).
  • the total height H B of the aerodynamic regions which are deployed is substantially twice the total height H A of the aerodynamic regions when the deflector device 7 is in the retracted position (comparison illustrated in FIGS. 1 and 2). It is obviously possible to envisage that the total height H B of the aerodynamic regions which are deployed is at least three times greater than the total height H A of the aerodynamic regions when the deflector device 7 is in the retracted position.
  • the aerodynamic regions 4 are arranged to move parallel to each other along a deployment axis 20, which is substantially parallel to the vertical axis "H".
  • the deflector device 7 further comprises an articulated mechanism 21 for displacement of the aerodynamic regions.
  • the articulated mechanism 21 is represented in FIGS. 3 to 8.
  • FIGS. 3 to 5 relate to a first embodiment
  • FIGS. 6 to 8 relate to a second embodiment of the articulated mechanism 21.
  • the articulated mechanism 21 comprises a drive member 22 and it is arranged to move the drive member 22 in a translational movement (along the vertical axis "H", see arrow 20 in Figure 1) when the device deflector 7 passes from the retracted position to the deployed position.
  • the drive member 22 is therefore integral with the aerodynamic region 400 of the deflector device 7, that is to say say that which is furthest from the chassis of the motor vehicle (ie. that which is closest to the road once the deflector device is deployed).
  • the articulated mechanism 21 is configured to be controlled by an actuator 19.
  • the articulated mechanism 21 is therefore connected to the actuator 19.
  • the actuator 19 is preferably connected to a base 33 of the articulated mechanism 21.
  • the actuator 19 is configured to move the aerodynamic regions in relation to each other in parallel with the deployment axis 20, when the deflector device passes from the retracted position to the deployed position.
  • the actuator 19 can be an electric actuator, for example an electric motor.
  • the articulated mechanism 21 has a base 33 arranged to be fixed relative to the vehicle.
  • the base 33 can be mounted on the chassis of the vehicle.
  • the drive member 22 moves in a translational movement (along a substantially vertical axis "H") relative to the base 33.
  • the drive member 22 and the base 33 of the articulated mechanism 21 are connected by means of a system of at least two pairs of articulated arms (78, 79).
  • Each arm (78 or 79) has a first end hinged to the base 33 of the articulated mechanism 21 and a second end hinged to the drive member 22.
  • Each arm (78 or 79) comprises two branches hinged together.
  • the two pairs of articulated arms (78, 79) form two planes parallel to each other when the deflector device 7 is in the deployed position.
  • the pairs of articulated arms (78, 79) are fixed to the base 33 and to the drive member 22 for example by screwing, or by staples or by any other suitable fixing means.
  • each arm (78 or 79) are also interconnected by screwing, or by staples or any other suitable fixing means.
  • the actuator 19 comprises an output member in indirect engagement with the base 33 of the articulated mechanism 21.
  • the articulated mechanism 21 comprises a worm 26 and the output member of the actuator 19 comprises a pinion 27 meshing with the endless screw 26.
  • the actuator 19 makes it possible to set in motion the pinion 27 which, in turn, makes it possible to set in motion the endless screw 26.
  • FIG. 4 shows the articulated mechanism 21 stripped of its base 33, in order to make the worm 26 more visible.
  • the endless screw 26 is connected to the base 33 of the articulated mechanism 21 by means of a block of material 50 having a hole capable of receiving one of the ends of said endless screw 26 (FIG. 3).
  • the worm 26 is connected to the pair of articulated arms (78, 79) by means of a sliding nut 51 ( Figure 4).
  • the drive member 22 and the base 33 of the articulated mechanism 21 are connected by means of two links (70, 71) moving one relative to the other.
  • the number of rods can be adapted as required.
  • the number of links is therefore not a limiting parameter of the present invention.
  • the number of links is equal to two.
  • the links (70, 71) have the shape of a rod.
  • the drive member 22 is a slide 68 provided with a displacement rail 69.
  • each of the links (70, 71) is provided with a toothed wheel 80 at its end in connection with the base 33 of the articulated mechanism 21 the toothed wheels 80 meshing together. It can be seen in FIGS. 6 to 8 that each of the links (70, 71) comprises at least one sleeve 90 at its end in connection with the slide 68 of the articulated mechanism 21. The sleeve 90 cooperates with the displacement rail 69 of the slide 68, so that the link 70, when it is driven by the actuator 19, transmits its movement to the adjacent link 71.
  • FIG. 7 represents the articulated mechanism 21 stripped of its base 33, in order to make the gear system more visible.
  • the actuator 19 comprises an outlet member in indirect engagement with the base 33 of the articulated mechanism 21.
  • the outlet member of the actuator 19 comprises a motor shaft 73 provided with a pinion 27 meshing with the toothed wheel 80 of the link 70.
  • the aerodynamic region 400 being connected to the drive member 22 of the articulated mechanism 21 (it is recalled that in the second embodiment of the articulated mechanism 21, the drive member 22 is the slide 68), the movement of translation is transmitted to all aerodynamic regions.
  • the deflector device 7 may further comprise a control unit 24 connected to the actuator 19 and configured to activate or start the actuator 19 when the deflector device 7 must pass from a retracted position to a deployed position or vice versa.
  • the control unit 24 comprises for example an electronic circuit such as a microprocessor or a microcontroller receiving speed information from a speed sensor, and ordering the deployment or retraction of the deflector device 7.

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Abstract

Dispositif déflecteur (7) pour roue (3) de véhicule automobile comprenant au moins deux régions aérodynamiques (4) agencées pour être exposées à une circulation d'air extérieur (10), ces deux régions (4) étant agencées pour se déplacer l'une par rapport à l'autre lorsque le dispositif déflecteur (7) passe d'une position rétractée à une position déployée.

Description

DISPOSITIF DEFLECTEUR POUR ROUE DE VEHICULE AUTOMOBILE
L’invention concerne un dispositif déflecteur aérodynamique pour roue de véhicule automobile.
Une préoccupation constante dans le domaine automobile est la consommation de carburant et l’impact écologique du véhicule notamment par ses émissions de gaz à effet de serre comme le C02 ou par des gaz toxiques comme par exemple les Nox. Pour diminuer la consommation en carburant, les constructeurs automobiles tentent de rendre d’une part les moteurs de propulsion plus efficaces et d’autre part de diminuer la consommation des équipements du véhicule.
Un facteur important dans la consommation d’un véhicule est déterminé par la prise au vent ou l’aérodynamisme du véhicule.
En effet, l'aérodynamisme d'un véhicule automobile est une caractéristique importante car il influence notamment la consommation de carburant (et donc la pollution) ainsi que les performances notamment d’accélération dudit véhicule.
En particulier, la traînée ou la résistance aérodynamique à l’avancement joue un rôle déterminant, notamment à des vitesses plus élevées, car la traînée varie en fonction du carré de la vitesse de déplacement du véhicule.
Selon les modèles utilisés en mécanique des fluides, on peut par exemple quantifier la force de traînée qui s’exerce sur un véhicule automobile à l'aide d'une surface de référence S. En première approximation, la force de traînée, notée Fx, est égale à q*S*Cx, où q désigne la pression dynamique (q = ½ p*V2, p désignant la masse volumique de l’air et V la vitesse du véhicule par rapport à l'air), Cx désignant un coefficient de traînée propre au véhicule.
La surface de référence utilisée pour un véhicule automobile correspond habituellement à sa surface frontale. On comprend donc que pour réduire la traînée, il faut viser à réduire la surface de référence.
L’analyse des phénomènes aérodynamiques plus en détail a permis de mettre au jour le rôle déterminant des roues de véhicule.
En effet, les roues peuvent augmenter considérablement la résistance aérodynamique, car ils génèrent des turbulences lorsque le flux d’air frappe la roue en rotation. A des vitesses élevées, il a été démontré que les roues avant peuvent contribuer jusqu’à une valeur de 30% à la surface de référence.
En effet, lorsqu'un véhicule automobile se déplace, l'air dans lequel il évolue est dévié en fonction du profil du véhicule. L'air ainsi dévié atteint notamment le passage de roue. Le passage de roue est une cavité aménagée dans la carrosserie du véhicule, et entourant une roue (cela correspond à l'aile du véhicule). Le passage de roue remplit plusieurs fonctions. Il limite notamment (en les retenant) les projections d'eau, de boue ou d'autres matériaux sur lesquels la roue est susceptible de circuler et qu'elle peut être amenée à expulser lors de sa rotation. L'air atteignant le passage de roue circule notamment dans l'espace étroit séparant la roue du passage de roue. Il est connu qu'à cette occasion, des turbulences se forment autour des tours de roue et créent un frein aérodynamique. II est connu de placer un déflecteur fixe devant une roue de véhicule automobile. Un tel déflecteur fixe, qui peut prendre la forme d'une bavette (souvent d'environ 5cm de hauteur), permet de réduire les turbulences dans le passage de roue.
Cependant, un tel déflecteur fixe risque d'être endommagé lors de franchissements d'obstacles (trottoir, ralentisseur de type dos d'âne, etc.). Pour résoudre ce problème, des dispositifs déflecteurs équipés d’un actionneur ont été envisagés et décrits dans différents documents, notamment les documents FR1561093 et FR15621 1 1 , l’actionneur étant agencé pour déployer et pour rétracter le déflecteur devant la roue d’un véhicule automobile.
Cependant, il faut veiller à pouvoir optimiser à la fois le dimensionnement du déflecteur mais aussi celui de l’actionneur, aussi bien en encombrement qu’en consommation électrique.
La présente invention vise à pallier au moins partiellement certains des inconvénients décrits ci-dessus.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif déflecteur pour roue de véhicule automobile comprenant au moins deux régions aérodynamiques agencées pour être exposées à une circulation d’air extérieur, ces deux régions étant agencées pour se déplacer l’une par rapport à l’autre lorsque le dispositif déflecteur passe d’une position rétractée à une position déployée.
Du fait de la forme aérodynamique des régions constitutives du dispositif déflecteur, ainsi que de leur déploiement relatif télescopique, l’encombrement global du dispositif déflecteur est limité.
Le dispositif déflecteur selon l’invention peut comporter une ou plusieurs caractéristiques décrites ci-dessous prises seules ou en combinaison :
Selon un aspect de l’invention, au moins l’une des régions aérodynamiques est configurée pour être fixée au châssis d’un véhicule, en amont d’une roue, et notamment au niveau d’un passage de roue.
Selon un autre aspect de l’invention, le nombre de régions aérodynamiques est supérieur à deux.
Selon un autre aspect de l’invention, l’une au moins des régions aérodynamiques est configurée pour être fixée au châssis du véhicule, en amont d’une roue, et notamment au niveau du passage de roue.
Selon un autre aspect de l’invention, en coupe transversale, au moins l’une des régions aérodynamiques présente une forme sensiblement de demi-sphère.
Selon un autre aspect de l’invention, au moins l’une des régions aérodynamiques présente, en coupe longitudinale, une forme générale de parallélépipède à bords arrondis.
Selon un autre aspect de l’invention, en coupe longitudinale, au moins l’une des régions aérodynamiques présente une forme sensiblement annulaire.
Selon un autre aspect de l’invention, au moins l’une des régions aérodynamiques présente sensiblement une forme de calotte.
Selon un autre aspect de l’invention, au moins l’une des régions aérodynamiques présente une hauteur variable le long de son pourtour.
Inversement, il est possible de prévoir qu’au moins l’une des régions aérodynamiques présente une hauteur constante le long de son pourtour.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif déflecteur est tel que lorsqu’il est en position déployée, la hauteur totale HB des régions aérodynamiques qui sont déployées est au moins deux fois supérieure à la hauteur totale HA des régions aérodynamiques lorsque le dispositif déflecteur est en position rétractée.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif déflecteur est tel que lorsqu’il est en position déployée, la hauteur totale HB des régions aérodynamiques qui sont déployées est au moins trois fois supérieure à la hauteur totale HA des régions aérodynamiques lorsque le dispositif déflecteur est en position rétractée.
Selon un autre aspect de l’invention, au moins deux régions aérodynamiques sont au moins partiellement emboîtées l’une dans l’autre lorsque le dispositif déflecteur est en position rétractée.
Selon un autre aspect de l’invention, les régions sont de taille progressive, de sorte que lorsque le déflecteur est en position rétractée, toutes les régions sont emboîtées les unes dans les autres.
Selon un autre aspect de l’invention, les régions sont agencées pour se déplacer parallèlement les unes par rapport aux autres selon un axe de déploiement, lorsque le dispositif déflecteur passe de la position rétractée à la position déployée.
Selon un autre aspect de l’invention, l’axe de déploiement du déflecteur est sensiblement vertical lorsque le dispositif déflecteur est monté sur le véhicule, et les régions aérodynamiques sont agencées pour se déplacer suivant cet axe de déploiement.
Selon un autre aspect de l’invention, les régions aérodynamiques sont formées à partir de pièces séparées.
Selon un autre aspect de l’invention, les régions aérodynamiques sont reliées deux à deux par au moins une articulation.
Selon un autre aspect de l’invention, l’articulation comporte une collerette rebord sur l’une des régions aérodynamiques et sur l’autre des régions aérodynamiques.
Selon un autre aspect de l’invention, les régions aérodynamiques sont formées à partir d’une seule pièce. Selon un autre aspect de l’invention, ladite pièce est une membrane déformable, notamment une membrane élastiquement déformable.
Selon un autre aspect de l’invention, ladite membrane est en élastomère.
L’invention porte également sur un dispositif déflecteur pour roue de véhicule automobile qui comprend en outre un mécanisme articulé de déplacement de la au moins une région aérodynamique, de manière à permettre le passage du déflecteur de la position rétractée à la position déployée, ce mécanisme articulé comportant un organe d’entraînement, et ce mécanisme articulé étant agencé pour déplacer l’organe d’entraînement selon un mouvement de translation lorsque le dispositif déflecteur passe de la position rétractée à la position déployée.
Selon un autre aspect de l’invention, l’organe d’entraînement est solidaire de l’une au moins des régions aérodynamiques.
Selon un autre aspect de l’invention, la région aérodynamique solidaire de l’organe d’entraînement est celle qui est la plus éloignée du châssis du véhicule automobile. On entend par la plus éloignée du châssis du véhicule, celle qui est la plus proche de la route.
Selon un autre aspect de l’invention, le mécanisme articulé comporte un socle agencé pour être fixe par rapport au véhicule, ledit socle étant monté sur le véhicule, et l’organe d’entraînement se déplaçant selon un mouvement de translation par rapport au socle.
Selon un autre aspect de l’invention, le socle est relié au châssis du véhicule.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif déflecteur comprend un actionneur, par exemple un moteur électrique, configuré pour commander le mécanisme articulé, de manière à permettre le déplacement des régions aérodynamiques du déflecteur les unes par rapport aux autres.
Selon un autre aspect de l’invention, l’actionneur est fixé sur le mécanisme articulé. Selon un autre aspect de l’invention, l’actionneur est fixé au socle du mécanisme articulé.
Selon un autre aspect de l’invention, l’actionneur comprend un organe de sortie en prise indirecte avec le socle du mécanisme articulé.
Selon un autre aspect de l’invention, l’organe d’entraînement et le socle du mécanisme articulé sont reliés par l’intermédiaire d’un système d’au moins deux paires de bras articulés.
Selon un autre aspect de l’invention, chaque paire de bras articulés, chaque bras a une première extrémité articulée au socle du mécanisme articulé et une deuxième extrémité articulée à l’organe d’entraînement solidaire de l’une des régions aérodynamiques.
Selon un autre aspect de l’invention, chaque bras comprend au moins deux branches articulées entres elles, et dans lequel les au moins deux paires de bras articulés forment deux plans parallèles entre elles lorsque le dispositif déflecteur est en position déployée.
Selon un autre aspect de l’invention, le nombre de paires de bras articulés est égal à deux.
Selon un autre aspect de l’invention, le nombre de branches articulées est égal à deux pour chacune des paires de bras articulés.
Selon un autre aspect de l’invention, les au moins deux paires de bras articulés sont fixées au socle et à l’organe d’entraînement par exemple par vissage, ou par des agrafes ou par tout autre moyen de fixation adapté.
Selon un autre aspect de l’invention, les au moins deux branches de chaque bras sont reliées entre elles par exemple par vissage, ou par des agrafes ou par tout autre moyen de fixation adapté. Selon un autre aspect de l’invention, le mécanisme articulé comprend une vis sans fin et l’organe de sortie de l’actionneur comprend un pignon engrenant avec ladite vis sans fin.
Selon un autre aspect de l’invention, la vis sans fin est :
- reliée au socle du mécanisme articulé par l’intermédiaire d’un bloc de matière présentant un trou apte à recevoir l’une des extrémités de la vis sans fin, et
- reliée à la paire de bras articulés par l’intermédiaire d’au moins un écrou coulissant.
Selon un autre aspect de l’invention, l’organe d’entraînement et le socle du mécanisme articulé sont reliés par l’intermédiaire d’au moins deux biellettes se déplaçant l’une par rapport à l’autre.
Selon un autre aspect de l’invention, lesdites biellettes ont sensiblement une forme de tige.
Selon un autre aspect de l’invention, le nombre de biellettes est égal à deux.
Selon un autre aspect de l’invention, l’organe d’entraînement est une glissière munie d’au moins un rail de déplacement.
Selon un autre aspect de l’invention, chacune des biellettes est munie d’une roue dentée à son extrémité en lien avec le socle du mécanisme articulé, lesdites roues dentées engrenant ensemble, et chacune des biellettes comprend au moins un manchon à son extrémité en lien avec la glissière du mécanisme articulé, ledit manchon coopérant avec le rail de déplacement de la glissière, de sorte que l’une des biellettes lorsqu’elle est entraînée par l’actionneur transmet son mouvement à la biellette adjacente.
Selon un autre aspect de l’invention, l’organe de sortie de l’actionneur comporte un arbre moteur muni d’un pignon engrenant avec la roue dentée de l’une des biellettes.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif déflecteur peut comprendre en outre une unité de commande reliée à l’actionneur et configurée pour activer ou mettre en route l’actionneur lorsque le dispositif déflecteur doit passer d’une position rétractée à une position déployée ou l’inverse.
Selon un aspect de l’invention, l’unité de commande comprend par exemple un circuit électronique tel qu’un microprocesseur ou un microcontrôleur recevant une information de vitesse depuis un capteur de vitesse, et ordonnant le déploiement ou la rétractation du dispositif déflecteur. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif déflecteur tel que défini ci-dessus et disposé en amont d’une roue de véhicule automobile.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 montre un schéma de côté du dispositif déflecteur dans la position rétractée,
- la figure 2 montre un schéma de côté du dispositif déflecteur dans la position déployée, - les figures 3 et 4 montrent des schémas en perspective de côté du mécanisme articulé de déplacement des régions aérodynamiques, selon un premier mode de réalisation, en position rétractée,
- la figure 5 montre un schéma en perspective de côté du mécanisme articulé de déplacement des régions aérodynamiques, selon un premier mode de réalisation, en position déployée,
- les figures 6 et 7 montrent des schémas en perspective de côté du mécanisme articulé de déplacement des régions aérodynamiques, selon un deuxième mode de réalisation, en position rétractée,
- la figure 8 montre un schéma en perspective de côté du mécanisme articulé de déplacement des régions aérodynamiques, selon un deuxième mode de réalisation, en position déployée. Dans la description, des éléments identiques sont identifiés par les mêmes numéros de référence.
Dans la présente description, on entend par « en amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation du flux d’air. A contrario, on entend par « en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du flux d’air. Par supérieur, inférieur, haut et bas, on se réfère à la disposition des éléments sur les figures, ce qui correspond généralement à la disposition des éléments à l’état monté dans un véhicule automobile.
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.
Un repère LH ou LTH sur une figure indique respectivement les directions longitudinale (L), transversale (T) et en hauteur (H) correspondant à des directions x-y-z du véhicule. Dans la description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou second élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et second critère etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
La figure 1 montre un schéma simplifié de côté d’une partie avant 1 d’un véhicule automobile, en particulier une roue 3 et un passage de roue 5 muni d’un dispositif déflecteur 7 comprenant quatre régions aérodynamiques (401 , 4, 4, 400) pour roue 3 de véhicule automobile.
Sur le schéma de la figure 1 , le véhicule se déplace selon la flèche 9, de sorte qu’un flux d’air 10 impacte le véhicule et notamment la roue 3 en sens inverse.
Le dispositif déflecteur 7 comprend quatre régions aérodynamiques (401 , 4, 4, 400) agencées pour être exposées au flux d’air 10. Ces régions aérodynamiques sont agencées pour se déplacer l’une par rapport à l’autre lorsque le dispositif déflecteur 7 passe d’une position rétractée (figure 1 ) à une position déployée (figure 2) .
Plus particulièrement, la région aérodynamique 401 est configurée pour être fixée au châssis du véhicule, en amont d’une roue 3, et notamment au niveau du passage de roue 5. Ladite région aérodynamique est fixée au châssis du véhicule par exemple par vissage ou par des agrafes, ou par tout autre moyen de fixation.
Comme visible sur les figures 1 et 2, les régions aérodynamiques (4, 401 ) du dispositif déflecteur possèdent en coupe longitudinale une forme sensiblement annulaire. La région aérodynamique 400 présente quant à elle sensiblement une forme de calotte. Cependant, la forme des régions aérodynamiques n’est pas limitative de la présente invention et peut être librement adaptée en fonction des besoins.
Dans la position déployée montrée à la figure 2, le dispositif déflecteur 7 est placé dans le trajet du flux d’air 10 en amont de la roue 3 du véhicule. Dans cette position déployée, le dispositif déflecteur 7 est au moins partiellement en dessous de l’axe de pivotement 17 de la roue 3. Ainsi, le flux d’air 10 est dévié de manière à ne pas pouvoir s’engouffrer dans le passage de roue 5. Plus précisément, le dispositif déflecteur 7 dirige le flux d’air 10 vers le sol (flèches 16A sur la figure 2).
Lorsque le dispositif déflecteur 7 est en position rétractée, l’encombrement d’un tel dispositif est minimal. Comme indiqué dans les figures 1 et 2, les régions aérodynamiques (401 , 4, 400) peuvent être formées à partir de pièces séparées. Les régions aérodynamiques étant de taille progressive, elles sont toutes emboîtées les unes dans les autres lorsque le dispositif déflecteur 7 est en position rétractée (figure 1 ). Il est à noter que la figure 1 ne montre qu’une partie visible des régions aérodynamiques (400, 4) car ces dernières sont emboîtées les unes dans les autres. Les régions aérodynamiques ne font donc sensiblement pas obstacle au flux d’air 10 impactant la roue 5.
La position rétractée est généralement adoptée pour des vitesses peu élevées, par exemple inférieures à 50 km/h. En effet, pour de petites vitesses, l’effet des régions aérodynamiques 4 est peu important, notamment par rapport à la surface de référence.
De plus, c’est à ces vitesses inférieures à environ 50km/h que l’on franchit des obstacles comme par exemple des trottoirs, des ralentisseurs de type dos d'âne, coussin berlinois, etc. En prenant la position escamotée à ces vitesses faibles, le dispositif déflecteur est protégé contre la casse.
Bien évidemment, le nombre de régions aérodynamiques n’est pas limité à quatre, mais il peut être adapté librement en fonction des besoins (limitation de l’encombrement par exemple).
Lorsque le dispositif déflecteur 7 est en position déployée (figure 2), l’encombrement d’un tel dispositif est maximal. La hauteur totale HB des régions aérodynamiques qui sont déployées est sensiblement deux fois supérieure à la hauteur totale HA des régions aérodynamiques lorsque le dispositif déflecteur 7 est en position rétractée (comparaison illustrée aux figures 1 et 2). Il est bien évidemment possible d’envisager que la hauteur totale HB des régions aérodynamiques qui sont déployées soit au moins trois fois supérieure à la hauteur totale HA des régions aérodynamiques lorsque le dispositif déflecteur 7 est en position rétractée.
Lorsque le dispositif déflecteur 7 passe de la position rétractée (figure 1 ) à la position déployée (figure 2), les régions aérodynamiques 4 sont agencées pour se déplacer parallèlement les unes par rapport aux autres selon un axe de déploiement 20, lequel est sensiblement parallèle à l’axe vertical « H ».
Pour pouvoir opérer le déplacement entre la position rétractée (figure 1 ) et la position déployée (figure 2), le dispositif déflecteur 7 comprend en outre un mécanisme articulé 21 de déplacement des régions aérodynamiques. Le mécanisme articulé 21 est représenté sur les figures 3 à 8. Les figures 3 à 5 se rapportent à un premier mode de réalisation, et les figures 6 à 8 se rapportent à un deuxième mode de réalisation du mécanisme articulé 21.
Le mécanisme articulé 21 comporte un organe d’entraînement 22 et il est agencé pour déplacer l’organe d’entraînement 22 selon un mouvement de translation (selon l’axe vertical « H », voir flèche 20 de la figure 1 ) lorsque le dispositif déflecteur 7 passe de la position rétractée à la position déployée. L’organe d’entraînement 22 est donc solidaire la région aérodynamique 400 du dispositif déflecteur 7, c’est-à- dire celle qui est la plus éloignée du châssis du véhicule automobile (ie. celle qui est la plus proche de la route une fois le dispositif déflecteur déployé).
Le mécanisme articulé 21 est configuré pour être commandé par un actionneur 19. Le mécanisme articulé 21 est donc relié à l’actionneur 19. Selon chacun des modes de réalisation présentés aux figures 3 à 8, l’actionneur 19 est relié préférentiellement à un socle 33 du mécanisme articulé 21 . Il est toutefois envisageable de relier l’actionneur 19 à une autre partie du mécanisme articulé 21 .
L’actionneur 19 est configuré pour déplacer parallèlement les régions aérodynamiques les unes par rapport aux autres selon l’axe de déploiement 20, lorsque le dispositif déflecteur passe de la position rétractée à la position déployée.
L’actionneur 19 peut être un actionneur électrique, par exemple un moteur électrique.
Dans les modes de réalisation présentés aux figures 3 à 8, le mécanisme articulé 21 présente un socle 33 agencé pour être fixe par rapport au véhicule. Le socle 33 peut être monté sur le châssis du véhicule. L’organe d’entraînement 22, se déplace selon un mouvement de translation (selon un axe sensiblement vertical « H ») par rapport au socle 33.
Ainsi, le déploiement des régions aérodynamiques les unes par rapport aux autres, selon l’axe de déploiement 20, est rendu possible grâce à l’organe d’entraînement 22.
D’après les figures 3 et 5, l’organe d’entraînement 22 et le socle 33 du mécanisme articulé 21 sont reliés par l’intermédiaire d’un système d’au moins deux paires de bras articulés (78, 79). Chaque bras (78 ou 79) a une première extrémité articulée au socle 33 du mécanisme articulé 21 et une deuxième extrémité articulée à l’organe d’entraînement 22. Chaque bras (78 ou 79) comprend deux branches articulées entre elles.
D’après la figure 5, les deux paires de bras articulés (78, 79) forment deux plans parallèles entre elles lorsque le dispositif déflecteur 7 est en position déployée.
Les paires de bras articulés (78, 79) sont fixées au socle 33 et à l’organe d’entraînement 22 par exemple par vissage, ou par des agrafes ou par tout autre moyen de fixation adapté.
Les branches de chaque bras (78 ou 79) sont reliées entre elles également par vissage, ou par des agrafes ou par tout autre moyen de fixation adapté.
L’actionneur 19 comprend un organe de sortie en prise indirecte avec le socle 33 du mécanisme articulé 21. D’après les figures 4 et 5, le mécanisme articulé 21 comporte une vis sans fin 26 et l’organe de sortie de l’actionneur 19 comprend un pignon 27 engrenant avec la vis sans fin 26. Il en résulte que l’actionneur 19 permet de mettre en mouvement le pignon 27 qui, à son tour, permet de mettre en mouvement la vis sans fin 26.
La figure 4 représente le mécanisme articulé 21 démuni de son socle 33, afin de mieux rendre visible la vis sans fin 26.
La vis sans fin 26 est reliée au socle 33 du mécanisme articulé 21 par l’intermédiaire d’un bloc de matière 50 présentant un trou apte à recevoir l’une des extrémités de ladite vis sans fin 26 (figure 3). En outre, la vis sans fin 26 est reliée à la paire de bras articulés (78, 79) par l’intermédiaire d’un écrou coulissant 51 (figure 4).
Selon un deuxième mode de réalisation présenté aux figures 6 à 8, l’organe d’entraînement 22 et le socle 33 du mécanisme articulé 21 sont reliés par l’intermédiaire de deux biellettes (70, 71 ) se déplaçant l’une par rapport à l’autre. Le nombre de biellettes peut être adapté en fonction des besoins. Le nombre de biellettes n’est donc pas un paramètre limitatif de la présente invention. De préférence, le nombre de biellettes est égal à deux.
A titre d’exemple particulier et non limitatif, les biellettes (70, 71 ) présentent une forme de tige.
Selon le mode de réalisation décrit aux figures 6 à 8, l’organe d’entraînement 22 est une glissière 68 munie d’un rail de déplacement 69.
Chacune des biellettes (70, 71 ) est munie d’une roue dentée 80 à son extrémité en lien avec le socle 33 du mécanisme articulé 21 les roues dentées 80 engrenant ensemble. Il est visible sur la figures 6 à 8 que chacune des biellettes (70, 71 ) comprend au moins un manchon 90 à son extrémité en lien avec la glissière 68 du mécanisme articulé 21 . Le manchon 90 coopère avec le rail de déplacement 69 de la glissière 68, de sorte que la biellette 70, lorsqu’elle est entraînée par l’actionneur 19, transmet son mouvement à la biellette adjacente 71.
La figure 7 représente le mécanisme articulé 21 démuni de son socle 33, afin de mieux rendre visible le système d’engrenage.
D’après la figure 7, l’actionneur 19 comprend un organe de sortie en prise indirecte avec le socle 33 du mécanisme articulé 21. L’organe de sortie de l’actionneur 19 comporte un arbre moteur 73 muni d’un pignon 27 engrenant avec la roue dentée 80 de la biellette 70.
Décrivons maintenant plus précisément les mouvements du mécanisme articulé 21 tel que décrit dans ce deuxième mode de réalisation lorsque l’actionneur 19 est mis en route, qu’il s’agisse du déploiement ou de la rétractation du dispositif déflecteur 7. L’arbre moteur 73 de l’actionneur 19 entraîne la biellette 70 en translation par rapport à l’axe de déploiement 20 schématisé sur la figure 1 par l’intermédiaire du pignon 27. Le mouvement de la biellette 70 est transmis à la biellette adjacente 71 par l’intermédiaire des pignons 80 engrenant ensemble, tandis que les manchons 90 coopèrent avec le rail de déplacement 69 de la glissière 68. La glissière 68 se déplace alors selon un mouvement de translation par rapport au socle 33 du mécanisme articulé 21 , parallèlement à l’axe de déploiement 20 schématisé sur la figure 1 .
La région aérodynamique 400 étant reliée à l’organe d’entraînement 22 du mécanisme articulé 21 (il est rappelé que dans le deuxième mode de réalisation du mécanisme articulé 21 , l’organe d’entraînement 22 est la glissière 68), le mouvement de translation est transmis à l’ensemble des régions aérodynamiques.
Par ailleurs, en se référant aux figures 1 et 2, le dispositif déflecteur 7 peut comprendre en outre une unité de commande 24 reliée à l’actionneur 19 et configurée pour activer ou mettre en route l’actionneur 19 lorsque le dispositif déflecteur 7 doit passer d’une position rétractée à une position déployée ou l’inverse.
L’unité de commande 24 comprend par exemple un circuit électronique tel qu’un microprocesseur ou un microcontrôleur recevant une information de vitesse depuis un capteur de vitesse, et ordonnant le déploiement ou la rétractation du dispositif déflecteur 7.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif déflecteur (7) pour roue (3) de véhicule automobile comprenant au moins deux régions aérodynamiques (4, 400, 401 ) agencées pour être exposées à une circulation d’air extérieur (10), ces deux régions (4, 400, 401 ) étant agencées pour se déplacer l’une par rapport à l’autre lorsque le dispositif déflecteur (7) passe d’une position rétractée à une position déployée.
2. Dispositif déflecteur (7) selon la revendication 1 , au moins l’une des régions aérodynamiques (4, 400, 401 ) présentant, en coupe longitudinale, une forme sensiblement annulaire.
3. Dispositif déflecteur (7) selon la revendication 1 , au moins l’une des régions aérodynamiques (4, 400, 401 ) présentant sensiblement une forme de calotte.
4. Dispositif déflecteur (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, tel que lorsque le dispositif déflecteur (7) est en position déployée, la hauteur totale HB des régions aérodynamiques (4, 400, 401 ) qui sont déployées est au moins deux fois supérieure à la hauteur totale HA des régions aérodynamiques (4, 400, 401 ) lorsque le dispositif déflecteur (7) est en position rétractée.
5. Dispositif déflecteur (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins deux régions (4, 400, 401 ) étant au moins partiellement emboîtées l’une dans l’autre lorsque le dispositif déflecteur (7) est en position rétractée.
6. Dispositif déflecteur (7) selon la revendication précédente, les régions (4, 400, 401 ) étant de taille progressive, de sorte que lorsque le dispositif déflecteur (7) est en position rétractée, toutes les régions (4, 400, 401 ) sont emboîtées les unes dans les autres au moins sur une partie de leur hauteur.
7. Dispositif déflecteur (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, les régions (4, 400, 401 ) étant agencées pour se déplacer parallèlement les unes par rapport aux autres selon un axe de déploiement (20), lorsque le dispositif déflecteur (7) passe de la position rétractée à la position déployée.
8. Dispositif déflecteur (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, les régions (4, 400, 401 ) étant formées à partir de pièces séparées.
9. Dispositif déflecteur (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, les régions (4, 400, 401 ) étant formées à partir d’une seule pièce.
10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif déflecteur (7) aérodynamique selon l’une quelconque des revendications 1 à
9, disposé en amont d’une roue (3) de véhicule.
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