Brevet FR2795039A1 — publié le 20001222

La présente invention concerne un bouclier de véhicule automobile à bavette inférieure mobile. On sait que les boucliers des véhicules automobiles servent d'une part à ha- biller le pare-chocs, d'autre part à empêcher la circulation d'un flux d'air trop important sous le véhicule, afin d'améliorer sa tenue de route. A l'avant, on cherche à limiter la pénétration d'air pour limiter la portance du véhicule. A l'arrière, on cherche à réduire la traînée et la portance du véhicule. Sur les véhicules les plus courants, le bouclier s'étend sur une hauteur moyenne qui correspond à un compromis entre une garde au sol suffisante et une certaine limitation du flux d'air. Sur les véhicules dits sportifs, on utilise des boucliers qui se prolongent plus bas, ou bien l'on ajoute des bavettes, également désignées sous le terme "spoiler", ce qui réduit la garde au sol mais améliore sensiblement la tenue de route du véhicule. L'inconvénient de tels dispositifs est qu'une garde au sol réduite n'est pas toujours compatible avec les conditions d'utilisation du véhicule, notamment si ce dernier circule en ville. En particulier, un problème se pose lorsque le véhicule emprunte une rampe d'accès d'un parc de stationnement à étages ou en sous-sols, au moment de la tran- sition entre le plan horizontal de la zone de stationnement ou de circulation et le plan in- cliné de la rampe. Ce problème est d'ailleurs plus fréquent à l'arrière des véhicules o le porte-à-faux est souvent plus important qu'à l'avant. Le problème de la garde au sol apparaît également si le véhicule circule sur des chemins non carrossables à la campagne. La présente invention vise à fournir un bouclier de véhicule automobile qui ménage une garde au sol suffisante pour une utilisation polyvalente du véhicule et qui ré- duit cette garde au sol lorsque cela est justifié. La présente invention a pour objet un bouclier de véhicule automobile qui est caractérisé par le fait qu'il comporte, à sa partie inférieure, une bavette mobile entre une position basse dans laquelle elle prolonge le bouclier vers le bas, et une position haute dans laquelle elle s'escamote au moins partiellement. Le bouclier selon l'invention peut ainsi prendre deux configurations, à savoir une configuration dite faible vitesse dans laquelle sa bavette mobile est placée en position -2- haute, de sorte que le bord inférieur du bouclier se situe à la même hauteur ou même plus haut que les boucliers des véhicules traditionnels et une configuration dite vitesse élevée dans laquelle la bavette s'étend vers le bas en prolongeant le bouclier de manière à ac- croître sa surface utile et limiter la circulation d'air sous le véhicule. Ainsi, on peut réduire la portance du véhicule à grande vitesse, ce qui amé- liore ses performances aérodynamiques tant en ce qui concerne sa traînée, ce qui se tra- duit par une réduction de la consommation du moteur, qu'en ce qui concerne sa portance, ce qui entraîne une amélioration du comportement routier du véhicule. En revanche, à faible vitesse, la garde au sol élevée du bouclier permet de franchir des obstacles courants tels que des ralentisseurs, des bordures de trottoir et autres obstacles fréquents en circulation urbaine ou de rouler sur des chemins non carrossables à la campagne. Grâce au bouclier selon l'invention, on peut d'ailleurs prévoir qu'en position haute, le bouclier se trouve à une hauteur encore supérieure à celle des boucliers tradi- tionnels étant donné que la fonction d'écran à l'air n'a aucune utilité tant que le véhicule circule lentement. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la bavette est conformée en boîtier, ce qui lui confère une rigidité suffisante pour remplir sa fonction d'écran à l'air. En outre, conformément à une variante préférée de ce mode de réalisation, la bavette conformée en boîtier délimite avec le bouclier une chambre de pression. Dans cette variante, une prise d'air ménagée dans le bouclier permet, en cas de déplacement à vitesse élevée du véhicule, d'augmenter la pression dans la chambre de pression pour exercer une force sur la bavette et l'amener en position basse. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la bavette comporte une lèvre qui dépasse du bouclier lorsque la bavette se trouve en position haute, cette lè- vre donnant prise au flux d'air passant sous le véhicule. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la bavette est articulée autour d'un axe transversal sur le bouclier. Dans ce mode de réalisation, il est avantageux que le bouclier comporte une contre-lame de renfort s'étendant entre sa fixation sur le châssis du véhicule et l'articula- tion de la bavette, de manière à répercuter sur le chassis du véhicule les efforts subis par la bavette en position basse. -3- Dans un autre mode de réalisation, la bavette est articulée directement sur une partie rigide du véhicule, comme par exemple le berceau moteur. La bavette est alors ren- forcée par exemple par des nervures et constitue un appui bas de l'avant du véhicule en cas de choc. Un tel appui bas vient compléter le dispositif de pare-chocs pour le rendre moins agressif en cas de choc avec un piéton. En effet, des essais sur ce type de chocs ont montré que d'importantes blessu- res sur les jambes des piétons peuvent être évitées en répartissant les efbforts au mieux en- tre tibia et fémur grâce à un appui bas relativement rigide. Dans une variante exclusivement dédiée à cet objectif de sécurité, la bavette pourrait être fixée de manière immobile sur une partie rigide du véhicule et renforcée pour constituer un appui bas. Dans un mode de réalisation plus particulièrement adapté pour équiper l'ar- rière des véhicules, la bavette est agencée de manière à ménager un passage pour l'air provenant du dessous du véhicule, ce passage ayant une section transversale constante en position haute de la bavette et une section transversale décroissante de l'avant vers l'ar- rière du véhicule en position basse de la bavette. Ainsi, lorsque la bavette prend sa position basse, le passage d'air à section transversale décroissante constitue un venturi qui réduit la traînée du véhicule. Selon ce mode de réalisation, la bavette peut être constituée par une pièce sensiblement plane montée sous le bouclier en laissant un espace entre elle et le bouclier. En position haute, la bavette s'étend sensiblement parallèlement au dessous du bouclier et l'espace constitue le passage à section transversale constante. En position basse, la bavette est inclinée par rapport au dessous du bouclier et l'espace entre ladite bavette et le dessous du bouclier constitue le passage à section transversale décroissante, de l'avant vers l'arrière du véhicule. Selon une variante préférée de ce mode de réalisation, le passage d'air débou- che vers le haut à l'arrière du véhicule lorsque la bavette se trouve en position haute. De préférence, la bavette est montée sur une articulation qui comporte un mé- canisme de rappel lui pennrmettant de revenir en position haute lorsque la vitesse du véhi- cule devient inférieure à une vitesse seuil prédéterminée. L'articulation comporte en outre de préférence un amortisseur qui sert no- -4- tamment à définir un seuil franc entre les positions haute et basse de la bavette. De préférence, l'amortisseur est taré pour empêcher le déplacement de la ba- vette tant que la pression exercée sur elle par la chambre de pression n'a pas duré au moins un temps prédéterminé. Dans un mode de réalisation particulier, la bavette du bouclier selon l'inven- tion est amovible. Ainsi, un fabriquant de tels boucliers peut proposer à sa clientèle des boucliers dépourvus de bavette, pour des versions d'équipement d'entrée de gamme de véhicules, et des boucliers équipés de bavette, pour des versions de gamme supérieure. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire mainte- nant des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs de la portée de l'in- vention, en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure I est une vue en élévation d'un véhicule équipé d'un bouclier selon l'invention, - la figure 2 est une vue de la partie avant du véhicule de la figure 1, la ba- vette se trouvant en position basse, - la figure 3 est une vue de détail et en coupe de la bavette du bouclier des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 représentant la bavette en position basse, - la figure 5 est une vue en perspective de trois quarts arrière montrant l'intérieur du bouclier dans sa partie droite, - la figure 6 est un double graphique représentant les changements de po- sition (P) de la bavette en fonction de la vitesse (V) du véhicule, - la figure 7 est une vue en section d'un pare-chocs comprenant un appui haut et un appui bas, - la figure 8 est une vue en section d'un bouclier arrière de véhicule auto- mobile. Le véhicule représenté à la figure I comporte une carrosserie comprenant notamment un capot 1, une aile avant 2, et un bouclier avant 3, au voisinage du train avant 4. Le bouclier, dont seule la peau est représentée ici, dissimule dans sa partie supérieure un dispositif de pare-chocs qui ne sera pas décrit. -5- La partie inférieure du bouclier est munie d'une bavette 5 qui est mieux visi- ble sur les figures 2 à 5. La bavette 5 est composée d'une paroi de fond 5a et d'une paroi frontale 5b de forme arrondie, dont l'épaisseur décroît depuis sa partie centrale en direction de ses deux extrémités latérales dirigées vers l'arrière, lesquelles se terminent sensiblement à hauteur de la paroi de fond 5a. Cette configuration de la bavette en fait un boîtier ouvert supérieurement. La peau du bouclier 3 comporte une ouverture 6 qui sert de prise d'air et per- met l'introduction d'un flux d'air 7 derrière la peau du bouclier, audessus de la bavette 5 lorsque le véhicule est en mouvement. L'intérieur du bouclier en aval de l'ouverture 6 constitue une chambre de pres- sion 8 qui est obturée inférieurement par la bavette 5 conformée en boîtier. La bavette est articulée à son extrémité arrière 9 autour d'un axe transversal perpendiculaire au sens de déplacement du véhicule. La paroi frontale 5b de la bavette comporte un rebord supérieur 11 et une lè- vre inférieure 12 tous deux dirigés vers l'avant. La peau du bouclier 3 se termine à sa partie basse par un rebord 13 dirigé vers l'intérieur. En position haute de la bavette, la lèvre inférieure 12 vient buter contre le re- bord 13, comme on le voit à la figure 3. En position basse, le rebord supérieur 11 vient buter contre le rebord 13, comme représenté à la figure 4. L'articulation 10 de la bavette est munie d'un dispositif 14 intégré au bouclier formant à la fois amortisseur et mécanisme de rappel de la bavette en position haute. On comprend que lorsque le véhicule roule à faible vitesse, le mécanisme de rappel 14 joue son rôle en maintenant la bavette 5 en position haute (h sur la figure 6). Lorsque le véhicule prend de la vitesse, le flux d'air 7 pénétrant dans la chambre de pression 8 par l'ouverture 6 exerce une force sur la paroi de fond 5a de la ba- vette et provoque la descente de celle-ci en position basse (b sur la figure 6). Simultanément, la lèvre 12, qui donne prise au flux d'air passant sous le véhi- cule, favorise la descente de la bavette. L'amortisseur 14 est taré de manière à retarder la descente de la bavette, -6- comme on le voit à la figure 6, après qu'un certain délai d s'est écoulé depuis que la vi- tesse du véhicule a dépassé une vitesse seuil de descente prédéterminée Vd. Le délai d est dû à la présence de l'amortisseur, qui filtre ainsi les dépasse- ments de la vitesse seuil Vd pour ne retenir que les dépassements durables, afin que la bavette n'oscille pas entre ses deux positions lorsque la vitesse du véhicule est voisine de ce seuil Vd. A partir de cet instant, la bavette passe en position basse, position qu'elle at- teint une fois la course c de l'amortisseur parcourue. Lorsque la vitesse du véhicule redevient inférieure à une vitesse seuil de montée prédéterminée Vm, la bavette remonte en position haute grâce au mécanisme de rappel. On remarque que la vitesse de seuil de montée Vm est inférieure à la vitesse seuil de descente Vd, ce qui stabilise la bavette lorsque la vitesse du véhicule reste voi- sine de la vitesse seuil qui a provoqué un changement de position de la bavette. Comme on le voit à la figure 5, le bouclier comporte intérieurement une con- tre-lame 15 qui a pour fonction de renvoyer sur le châssis du véhicule, par l'intermédiaire de la fixation du bouclier, les efforts subis par l'articulation 10 de la bavette, afin de ne pas déformer le bouclier lorsque la bavette est en position basse. Sur la section transversale de la figure 7, on a représenté un pare- chocs com- portant une peau 16 et une bavette 17 séparés par une entrée d'air 18. La peau 16 est renforcée par une poutre d'absorption d'énergie 19, comme cela est bien connu. La peau 16 et la poutre 19 constituent un appui haut du pare-chocs. La bavette 17 est renforcée par une traverse 20, qui est moins rigide que la poutre d'absorption d'énergie 18 mais constitue, avec la bavette 17, un appui bas du pare- chocs. Cet appui bas vient compléter le pare-chocs pour répartir les efforts subis par la jambe d'un piéton en cas de choc contre l'avant du véhicule. Pour son renfort, la bavette comporte des nervures longitudinales 21 et elle est fixée au berceau moteur 22 par l'intennrmédiaire d'une articulation 23. Dans le mode de réalisation de la figure 8, le bouclier arrière 24 présente une forme arrondie à sa partie basse, se prolongeant sous le bouclier par une paroi 25 qui est -7- presque horizontale. La bavette est constituée par une pièce 26 qui s'étend sur presque toute la lar- geur du véhicule et comporte une face supérieure sensiblement plane 27. La bavette 26 est montée pivotante autour d'un axe 28, ce qui lui permet de prendre une position haute dite position faible vitesse représentée en traits interrompus sur la figure 8 et une position basse dite position vitesse élevée représentée en traits forts. En position haute, la face supérieure 27 de la bavette est sensiblement paral- lèle à la paroi inférieure 25 du bouclier. On voit qu'il subsiste entre la paroi 25 et la face 27 un espace permettant le passage d'un flux d'air provenant du dessous du véhicule et que ce passage présente une section transversale sensiblement constante. En position basse, la bavette est inclinée par rapport à la paroi inférieure 25 du bouclier. Le passage pour le flux d'air provenant du dessous du véhicule présente une section transversale décroissante de l'avant vers l'arrière du véhicule. La bavette et la pa- roi 25 forment un venturi qui accélère l'air à la sortie du véhicule et réduit la traînée de ce dernier. En outre, l'orientation vers le haut du flux d'air sortant réduit la portance du véhicule en jouant le rôle d'un aileron. Le changement de position de la bavette est assuré par l'écoulement d'air. En passant sur la face supérieure 27 de la bavette, l'air exerce sur la bavette une force qui, combinée à la réaction de l'axe, forme un couple qui induit la rotation de la bavette autour de son axe. Le retour de la bavette à sa position haute est assuré par un ressort de rappel dont la raideur est réglée de manière que le changement de position de la bavette s'ef- fectue à la vitesse de déplacement souhaitée du véhicule. Un mécanisme de butées (non représenté) bloque la bavette en position basse. L'homme du métier saura disposer ou agencer ces butées de façon à profiter de la garde au sol élevée du véhicule lorsque la bavette se trouve en position haute. Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne pré- sente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toute modification désirable sans sortir pour cela du cadre de l'invention. - 8 - 2795039 REVENDICATIONS 1. Bouclier de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comporte, à sa partie inférieure, une bavette (5; 17; 26) mobile entre une position basse dans laquelle elle prolonge le bouclier (3; 16) vers le bas, et une position haute dans laquelle elle s'es- camote au moins partiellement derrière ledit bouclier. 2. Bouclier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bavette (5) est conformée en boîtier ouvert supérieurement. 3. Bouclier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la bavette comporte une lèvre (12) qui dépasse de la peau (3) lorsque la bavette (5) se trouve en po- sition haute, cette lèvre (12) donnant prise au flux d'air passant sous le véhicule. 4. Bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bavette (5) est articulée autour d'un axe transversal sur le bouclier. 5. Bouclier selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le bouclier comporte une contre-lame de renfort (15) entre sa fixation sur le châssis du véhicule et l'articulation (10) de la bavette. 6. Bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bavette (17) est articulée directement sur une partie rigide (22) du véhi- cule et qu'elle est renforcée (21) pour constituer un appui bas du parechocs. 7. Bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la bavette (26) est agencée de manière à ménager un passage pour l'air pro- venant du dessous du véhicule, ce passage ayant une section transversale constante en po- sition haute de la bavette et une section transversale décroissante de l'avant vers l'arrière du véhicule en position basse de la bavette. 8. Bouclier selon la revendication 7, caractérisé par le fait que, lorsque la bavette se trouve en position basse, le passage d'air débouche vers le haut à l'arrière du véhicule. 9. Bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la bavette est montée sur une articulation (10; 28) qui comporte un méca- nisme de rappel (14; 30) lui permettant de revenir en position haute lorsque la vitesse du véhicule devient inférieure à une vitesse seuil prédéterminée. 10. Bouclier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'articula- tion comporte en outre un amortisseur (14) qui est taré pour empêcher le déplacement de -9- la bavette tant que la pression exercée sur elle n'a pas duré au moins un temps prédéter- miné. Il. Bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la bavette du bouclier est amovible. 12. Bouclier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le bouclier comporte une prise d'air (6) et une chambre de pression (8) au-dessus de la bavette (5).