Brevet FR2541959A1 — publié le 19840907

La présente invention a pour objet une aile d'automobile formée en résine synthétique ou similai- re, et concerne particulièrement mais non exclusive- ment une aile avant. Pour réduire le poids d'une carrosserie d'automobile dans son ensemble, il est souhaitable d'utiliser une aile avant constituée en résine syn- thétique à la place d'une feuille d'acier, Cependant, une aile avant réalisée en résine synthétique ayant la même forme et une épaisseur uniforme comme une aile en tôle d'acier aurait une résistance aux chocs infé- rieure à une aile en tôle d'acier Spécifiquement, la partie en forme d'arche qui s'étend le long du sommet de la roue et la partie terminale arrière positionnée près de la colonne avant n'auraient pas d'autre portion pour les solidariser avec le châssis que leur deux extrémités respectives Ceci entraîne l'in- convénient consistant dans le fait que des efforts dommageables sont susceptibles de se produire si une charge provoquée par un choc est appliquée à la partie en arche ou à la partie terminale arrière de l'aile, à partir de l'extérieur. En outre, des problèmes apparaissent pour le moulage d'une aile avant de ce type à partir d'une résine de polycarbonate ou similaire pour y inclure des parties épaissies assurant -une résistance aux chocs Du fait qu'une telle résine possède une visco- sité élevée, les différents flux de résine fondue s'interceptent l'un l'autre en fonction de la direc- tion des portes du moule pour former des marques de soudure aux intersections, qui présentent une résis- tance aux chocs réduite. Conformément à l'invention, l'aile d'automo- bile moulée en résine synthétique ou similaire, des- tinée à être fixée à un châssis pour s'étendre au-des- sus d'une roue, est caractérisée en ce qu'elle com- prend une partie en forme d'arche épaissie s'étendant sous la forme d'une bande longitudinale le long de la partie supérieure de la roue durant l'utilisation, une partie épaissie s'étendant sous la forme d'une bande sensiblement verticale le long d'un bord de l'aile pour être attachée au châssis du véhicule, et un corps plus mince que lesdites bandes et qui comprend la plus grande partie de l'aile, ce corps ayant une épaisseur qui augmente graduellement jusqu'à la jonction avec lesdites bandes. Le procédé également visé par l'invention. pour former une aile d'automobile en résine synthé- tique ou similaire dans un moule avec une partie en forme d'arche s'étendant longitudinalement pour cons- tituer une ouverture de roue, est caractérisé en ce qu'on injecte la résine ou similaire dans une série de points espacés le long de ladite partie en forme d'ar- che et on oblige la résine ou similaire à s'écouler à partir de là jusqu'au reste de l'aile. Suivant une autre particularité du procédé de l'invention, on réalise une partie épaissie dans la cavité du moule formant la partie en forme d'arche d'une aile devant s'étendre longitudinalement au-des- sus d'une roue, on réalise un ensemble de portes à des endroits espacés prédéterminés le long de ladite partie en forme d'arche pour injecter la résine à l'intérieur de la cavité de l'aile, et on agence dans la cavité du moule une rainure s'étendant radialement à partir de la partie en forme d'arche jusqu'à la partie la plus éloignée de l'aile pour permettre l'é- coulement de la résine dans celle-ci et pour former une nervure de renforcement. 2541 59 D'autres particularités et avantages de. l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:- la Fig 1 est une vue en perspective d'une automobile comportant une aile avant conforme à l'invention; la Fig 2 est une vue en élévation latérale de l'aile-avant de la Fig 1; la Fig 3 est une vue en coupe suivant IIIIII de la Fig 2; la Fig 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la Fig 2; la Fig 5 est un graphique montrant la relation entre la rugosité superficielle'et la valeur de la résistance aux chocs; la Fig 6 est une vue en élévation latérale d'une autre aile avant selon l'invention, comportant une partie épaissie pour améliorer le moulage; la Fig 7 est une vue en perspective d'une aile selon l'invention, dans la condition telle que moulée avant la finition; la Fig 6 est une vue en plan d'un moule pour une aile selon l'invention; la Fig 9 est une vue en coupe suivant IX-IX de la Fig 8. En se reportant tout d'abord à la Fig 1, on voit une aile avant F d'automobile fixée à un châssis de véhicule B de manière à former une partie inté- grante de la construction du corps du véhicule et de manière à s'étendre au-dessus de la roue avant Wf. L'aile avant F est moulée de manière mono- lithique en une résine synthétique thermoplastique présentant une résistance aux chocs relativement élevée, par exemple une résine polycarbonate, une résine d'alliage de polycarbonate ou une résine ABS- polycarbonate L'aile comprend une partie en forme d'arche épaisse 1 qui s'étend en formant une bande longitudinale le long de la partie supérieure de la roue avant Wf et qui s'étend vers le haut jusqu'à la ligne Ll montrée en traits interrompus, une partie terminale arrière épaisse 2 s'étendant verticalement en formant une bande dans la zone comprise entre le bord de l'aile et une ligne L 2 en traits interrompus ainsi placée sur le côté avant de la colonne avant Pf du châssis B L'aile comporte également un corps 3 délimité par la ligne en traits interrompus L 3, ce corps étant plus mince que la partie en forme d'arche 1 et que la partie terminale arrière 2, et constituant l'ensemble de l'aile exceptées les deux dernières parties précitées L'épaisseur du corps 3 augmente graduellement dans les zones situées entre les lignes en traits interrompus de façon à venir se fondre dans la partie plus épaisse en forme d'arche 1 et la partie terminale arrière 2. Avec la construction ainsi décrite, la résistance de la partie 1 enï forme d'arche et de la partie terminale arrière 2 sont augmentées, et les concentrations d'efforts dues aux différences d'épais- seur aux régions de raccordement entre les parties 1, 2 et 3 de l'aile sont empêchées, de sorte que la ré- sistance aux chocs de l'aile est améliorée. Le corps 3 de l'aile présente également, à l'intérieur de son bord supérieur, une partie d'at- tache 4 ayant une section transversale sensiblement en forme de crochet, tandis que la partie en forme d'arche 1 comporte, à l'intérieur de son bord infé- rieur, une collerette 5 de renforcement Ces parties 4 et 5 ont leurs angles ou coins intérieurs Sa à 6 d incurvés en section et leurs rayons ne sont pas infé- rieurs à 0,5 mm Il en résulte que, lorsqu'une charge provoquée par un choc est appliquée sur l'aile avant F les concentrations d'efforts à de tels angles intérieurs Sa à 6 d sont empêchées, ce qui évite la formation de-fîssures, de cassures et similaires Ceci a été confirmé par des résultats expérimentaux mon- trant que des concentrations d'efforts susceptibles de provoquer des fissures et des cassures aux angles ou coins intérieurs respectifs Sa à Sd ne se produisaient que si les sections incurvées dans ces angles ou coins étaient formées avec des rayons de 0,4 mm ou moins. Les rayons des sections incurvées des angles intérieurs respectifs Sa à 6 d sont localisés dans les strictes limites ci-dessus de manière à éliminer des zones ou les efforts puissent se concentrer, et à ainsi permettre à la résine polycarbonate précitée ou similaire, qui a une résistance aux chocs relativement élevée, de faire valoir suffisamment ses caractéris- tiques avantageuses. D'une manière générale, la paroi de la cavité d'un moule pour mouler l'aile avant F reçoit une finition très précise pour présenter une rugosité superficielle d'environ 0,3 micron afin d'améliorer l'aspect de la surface extérieure de l'aile Cependant du fait que la surface intérieure de l'aile n'est pas visible de l'extérieur, la face de la cavité corres- pondante peut être rugueuse Ensuite, si un choc ré- sultant d'une charge est appliqué à la surface exté- rieure de l'aile et que la surface intérieure de cel- le-ci est de ce fait soumise à un effort, sa rugosité excerce une influence intense sur la résistance aux chocs de l'aile La Fig 5 montre un cas dans lequel 2541959. des tests Du Pont de résistance aux chocs ont été éffectués à moins 30 'C en faisant varier la rugosité de la surface intérieure d"une pièce d'essai plate réalisée en une résine-de polycarbonate et ayant une épaisseur de 3 mm avec une:rugosité superficielle ex- térieure de 0,1/ Comme cela résulte de la Fig 5, il est nécessaire que la rugosité de la surface intérieure ne soit pas supérieure à 5,,pour obtenir une valeur de choc Du Pont de 270 à 300 Kg cm Par conséquent, lorsqu'on exécute des'ailes conformes à la. présente invention, on préfère-que les surfaces de la cavité du moule aient une finition de précision telle que la rugosité de' la surface se situe au-dessous de la valeur précitée. Un aile F ayant la structure décrite ci-des- sus est attachée au châssis B en sept points, à savoir l:'extrémité avant a de la partie en forme d'arche 1, l'extrémité arrière de la partie en forme d'arche 1 ou en d'autres termes l'extrémité inférieur e b de la partie terminale arrière 2, l'extrémité supérieure c de la partie termihale arrière 2, et quatre points d à a sur la partie d'attache 4. On décrira maintenant le-procédé préféré de formage de -l'aile avant F décrite ci-dessus: On réa- lise un moule 7 comme représenté à la Fig 8, avec une cavité 8 ayant une forme correspondant au profil de l'aile Dans une partie 8 a de la cavité 8 destinée à former la partie en forme d'arche 1, on forme une série de portes 9 qui sont réalisées à des intervalles prédéterminés le long de la face en forme d:'arche de la partie 8 a Chaque porte 9 a une largeur W de 10 à mm et une épaisseur t de 3 à 5 mm par exemple, comme représenté à la Fig 7. De plus, la cavité 8 est réalisée avec une rainure 10 pour le formage d une nervure de renfor- cement qui s'étend depuis la partie 8 a de formation de l arche jusqu'à la paroi terminale de la cavité à la position radiale la plus éloignée, c'est-à-dire le long d'une partie qui s'étend depuis la partie 8 a de formation de l'arche jusqu'à l'extrémité supérieure d une partie 8 b de la cavité, pour former l'extrémité arrière 2 de l'aile La référence 11 désigne une goulotte assurant une communication entre les portes respectives 9 et un trou de coulée 12. Grâce à l'agencement-des portes 9 décrites ci-dessus, une pluralité de flux radiaux R de résine fondue s'écoule dans la cavité 8 durant l'opération de moulage, de sorte que les flux contig Us parmi les flux d'écoulermlent R peuvent se fondre l'un dans l'autre Il en résulte qu'on peut empêcher des marques de soudure et qu'une dégradation partielle de la résistance aux chocs est de ce fait éliminée De plus, une nervure de renforcement 13 (Fig 6) est formée entre la partie en arche 1 et l'extrémité supérieure de la partie termi- nale arrière 2, cette nervure s'étendant radialement sur la distance maximum à partir de la partie en arche 1 De ce fait, une partie relativement fragile de l'aile est renforcée par la nervure 13, de sorte que l'aile présente une excellente résistance aux chocs etqu'également le problème ci-dessus de la marque de soudure ne se pose plus. REVENDICATIONS 1 Aile d'automobile (F) moulée en une résine synthétique ou similaire, destinée à être fixée à un chéssis pour S étendre au-dessus d'une roue (Wf), caractérisée en ce qu'elle comprend une partie en forme d'arche épaissie ( 1) s'étendant sous la forme d'une bande longitudinale le long de la -partie supérieure d'une roue (Wf) durant l'utilisation, une partie épaissie ( 2) s'étendant sous la forme d'une bande sensiblement verticale le long d'un bord de l'aile pour être attachée au chàssis d'un véhicule, et un corps ( 3) plus mince que lesdites bandes ( 1 2 > et qui constitue la plus grande partie de l'aile, le corps ayant une épaisseur qui augmente graduel- lement jusqu'à la jonction avec 2 Aile d'automobile selon la revendication 1, formant une aile avant, caractérisée en ce que la partie épaissie ( 2) s'étendant verticalement est si- tuée sur le bord arrière pour assurer la liaison avec une colonne avant d'automobile. 3 Aile d'automobile selon l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisée en ce que la résine ou similaire pour le moulage de l'aile (F> est introduite à l'intérieur du moule ( 7) dans un certain nombre d'endroits le long de la partie en forme d'arche. 4 Aile d'automobile selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une autre par- tie épaissie s'écoule de manière uniforme. Aile d'automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sa surface intérieure présente une rugosité superfi- cielle inférieure à 5/- '. 6 Aile d'automobile selon la revendication , caractérisée en ce que sa surface extérieure a une rugosité superficielle inférieure à 0,31 k. 7 Procédé de fabrication d'une aile d'au- tomobile F en résine synthétique ou similaire, confor- me à l'une des revendications 1 à 6, dans un moule ( 7) présentant une partie en forme d'arche ( 8 a) s'étendant longitudinalement pour former une ouverture de roue, caractérisé en ce qu'on injecte une résine ou similai- re dans une série de points ( 9) espacés le long de la partie en forme d'arche de ne ou similaire à s'écouler à partir de là jusqu'au reste de l'aile. 8 Procédé selon la revendication 7 carac- térisé en ce que le flux d'écoulement jusqu'à la série des points espacés ( 9) s'effectue dans une direction radiale à partir de la partie en forme d'arche ( à partie d'une source unique. 9 Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le moule ( 7) est pourvu d'une rainure ( 10) qui s'étend de la partie en forme d'arche ( de la résine ou similaire. Procédé de fabrication d'une aile d'au- tomobile (F) en une résine synthétique ou similaire conforme à l'une des revendications 1 à 6, dans un moule ( 7), caractérisé en ce qu'on réalise une partie épaissie dans la cavité du moule ( 7) formant une partie en forme d'arche ( 8) du moule ( 7) une rainure ( 10) s'étendant radiale- ment depuis la partie en forme d'arche ( 8 a) jusqu'à la partie la plus éloignée de l'aile afin de permettre l'écoulement de la résine dans celleci en formant une nervure ( 13) de renforcement. 11 Procédé selon la revendication 10, ca- ractérisé en ce qu'on réalise une autre partie épais- sie ( 2) dans la cavité ( 8) du moule ( 7) le long d'un bord vertical de l'aile devant être attachée au chàs- sis du véhicule, pour renforcer l'aile (F). 12 Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérise en ce que la cavité-( 8) du moule ( 7) com- porte une surface présentant une rugosité inférieure à / -pour former l'intérieur de l'aile (F).