Brevet FR2820390A1 — publié le 20020809

-1- La présente invention concerne une face avant technique de véhicule automobile munie d'un moyen de liaison à une poutre basse et un ensemble constitué par une face avant technique et sa poutre basse. Il est connu de placer une poutre basse à l'avant des véhicule en prévision notamment des chocs piétons et autres chocs plus diversifiés, dont la composante basse est traitée par cette poutre basse. Pour remplir correctement sa fonction, la poutre basse est de préférence reliée à des éléments de structure du véhicule. Sa fixation auxdits éléments de structure peut intervenir soit lors du ferrage, soit peu avant le montage du pare-chocs. Dans les deux cas, la poutre est directement solidarisée à la structure du véhicule et son positionnement par rapport à la carrosserie est insuffisamment précis pour respecter les tolérances d'assemblage usuelles des éléments visibles de carrosserie. Par conséquent, la poutre ainsi fixée ne peut être utilisée comme référence pour le positionnement d'une pièce visible, notamment selon la direction verticale. Pour obtenir un positionnement précis, une possibilité de fixation de la poutre basse consiste à l'intégrer au pare-chocs assemblé. Si le parechocs est correctement positionné par rapport aux autres pièces de carrosserie, ce qui est généralement le cas, on peut alors considérer que la poutre basse est convenablement positionnée, en Z et/ou en Y. Mais dans ce cas, le poids de la poutre basse implique de renforcer le pare- chocs et il en résulte un surcoût ainsi qu'une augmentation de poids indésirables du véhicule. La présente invention vise à fournir une solution de montage de la poutre basse sur le véhicule, assurant un positionnement précis de ladite poutre basse par rapport aux parties visibles de la carrosserie, notamment suivant la direction verticale. La présente invention a pour objet une face avant technique de véhicule automobile, qui est caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de liaison rigide en Z, c'est-à-dire dans la direction verticale, s'étendant vers le bas et destiné à être assujetti à une poutre basse. L'invention cherche à tirer profit du fait que la face avant technique est correctement référencée en Z par rapport à la carrosserie du véhicule, puisqu'elle en constitue un des supports. Par conséquent, grâce au moyen de liaison rigide en Z, la poutre basse se trouve également correctement référencée en Z. L'homme du métier trouvera dans l'état de la technique différentes solutions pour positionner convenablement une face avant technique dans la direction verticale par rapport aux pièces de carrosserie du véhicule. Par exemple, un positionnement par -2- rapport aux ailes peut être obtenu grâce à des appuis d'une traverse supérieure de la face avant technique sur des doublures d'ailes. Le fait de positionner correctement la poutre basse dans la direction verticale entraîne deux conséquences. Tout d'abord, on peut utiliser la poutre basse pour mettre des éléments visibles de la carrosserie en référence selon la direction verticale Z. De plus, on peut utiliser ladite poutre basse comme support de certains éléments traditionnellement montés sur la face avant technique. Par exemple, on peut fixer le bas d'un pare-chocs directement sur la poutre basse. Non seulement le bas du pare-chocs est ainsi correctement positionné en Z, mais en outre il bénéficie d'un soutien qui lui permet en particulier de mieux résister à l'ensoleillement. On peut en outre, grâce à ce soutien, utiliser un pare-chocs dont les parois sont plus minces. D'autres avantages liés au pare-chocs seront décrits ultérieurement avec un mode de réalisation particulier de l'invention. Une autre possibilité résultant du positionnement correct de la poutre basse est d'utiliser cette dernière comme support d'antibrouillards, en prévoyant sur celle-ci des aménagements pour recevoir des antibrouillards. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le moyen de liaison rigide en Z sert de support unique à la poutre basse. Les chocs subis par la poutre basse sont donc repris par ce moyen de liaison. Afin de limiter la reprise d'efforts et leur transmission aux moyens de fixation de la face avant technique sur le véhicule, on intercale, entre la poutre basse et le moyen de liaison rigide, une zone fusible qui s'autodétruit dès que l'effort à transmettre devient assez important pour endommager la face avant technique ou ses moyens de fixation au véhicule. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, la poutre basse prend appui sur des longeronnets, par exemple des éléments du berceau moteur, assurant la reprise d'efforts en cas de choc et le moyen rigide en Z reliant la poutre basse à la face avant technique est assujetti à la poutre basse par des moyens de fixation fusibles qui ont le même rôle que précédemment décrit, à savoir éviter une reprise par la face avant technique des efforts trop élevés, afin de préserver cette dernière et ses moyens de fixation au véhicule. Un avantage résultant de l'intégration de la poutre basse dans la face avant technique est que de nouvelles fonctions, traditionnellement externes à une face avant technique, peuvent être incorporées à la face avant technique selon l'invention. -3- C'est ainsi qu'un passage d'air de refroidissement des freins ménagé dans la poutre basse peut être apporté sur le véhicule lors du montage de la face avant technique. C'est ainsi également qu'un spoiler rétractable peut-être monté sur la face avant technique en étant fixé sur la poutre basse, laquelle constitue, du fait de sa rigidité, un support idéal pour un tel spoiler. De même, I'écoulement d'air sous le véhicule peut être amélioré grâce à un muret vertical rigide disposé transversalement au véhicule en saillie de la face inférieure de la poutre basse. Un tel muret remplace avantageusement un spoiler fixe. La position du muret dans la direction longitudinale du véhicule permet d'éviter un trottoir ou une rampe de parking. Avec un spoiler fixe, le risque de détérioration par contact avec un trottoir ou une rampe de parking ne peut être résolu qu'en utilisant des matériaux souples, ce qui rend un tel spoiler fixe beaucoup plus onéreux que le muret vertical rigide de l'invention. L'invention a également pour objet un ensemble constitué par une face avant technique telle que décrite ci-dessus et la poutre basse assujettie à son moyen de liaison rigide en Z. L'invention a aussi pour objet un ensemble tel que défini ci-dessus comprenant en outre une peau de parechocs et dans lequel: - la poutre basse comprend, dans son plan inférieur, un voile horizontal dont une face constitue une face inférieure de la poutre basse, - la peau de pare-chocs s'interrompt vers le bas par un bord horizontal inférieur délimitant une ouverture dirigée vers le bas, - la peau de pare-chocs est fixée par son bord horizontal inférieur à la face inférieure de la poutre basse, dont le voile obture l'ouverture dirigée vers le bas de la peau de pare-chocs. Afin de faciliter la compréhension de l'invention, des modes de réalisation vont maintenant en être décrits à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe partielle de la zone inférieure d'une face avant technique selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en coupe de la zone inférieure d'une face avant technique selon un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective arrière de trois-quarts d'un ensemble de trois convergents et d'une poutre basse, - la figure 4 est une vue en perspective avant de trois-quarts d'une peau de pare- chocs montée sur une poutre basse comme celle de la figure 2, -4- - la figure 4 bis est une vue en coupe selon IV-IV du bord inférieur de la peau de pare-chocs et de la poutre basse, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 montrant des antibrouillards fixés sur la poutre basse, - la figure 6 est une vue en perspective avant de trois-quarts de l'extrémité gauche d'une poutre basse munie d'un passage d'air de refroidissement de freins, - la figure 7 est une vue schématique en coupe de la partie d'un véhicule située devant ses roues avant, décrivant un écoulement d'air vers les freins, - la figure 8 est une vue en perspective inférieure de trois-quarts d'une poutre basse munie d'un muret aérodynamique et de la peau de pare-chocs qu'elle supporte, - la figure 9 est une vue en perspective de dessous et de trois-quarts d'une poutre basse munie d'un spoiler rétractable et de la peau de pare-chocs qu'elle supporte, - la figure 10 est une vue en perspective avant de trois-quarts d'une poutre basse munie d'un dispositif de remorquage, - la figure 11 est une vue en perspective avant de trois-quarts d'une poutre basse supportant différents organes fonctionnels du véhicule. Sur la figure 1, on a représenté la partie inférieure d'une face avant technique 1. Celle-ci prend appui sur des brancards 2 dont l'extrémité avant 3 est reçue dans des logements 4 prévus à cet effet dans la face avant technique. La partie supérieure de la face avant technique n'est pas représentée car elle n'intervient pas dans la définition de l'invention. Dans sa partie inférieure, la face avant technique comporte une extension 5 dépassant en dessous des brancards, renforcée par un réseau de nervures. Cette extension 5, qui est destinée à servir de support à une poutre basse 6 disposée en avant de la face avant technique, constitue un moyen de liaison rigide en Z selon l'invention. Entre la poutre basse 6 et l'extension 5 de la face avant technique, on a prévu une zone fusible 7 qui transmet à la face avant technique des efforts peu importants, non susceptibles de la détériorer, mais qui se rompt lorsque que les efforts transmis par la poutre basse sont susceptibles d'endommager la face avant technique. La poutre basse 6 est référencée en Z par rapport à la face avant technique, laquelle est référencée en Z par rapport aux pièces de carrosserie par des moyens de positionnement conventionnels. Par conséquent, la poutre basse est convenablement positionnée en Z, avec une tolérance compatible avec les exigences liées aux éléments visibles de carrosserie. -5- Dans le mode de réalisation de la figure 2, la face avant technique est matérialisée par une poutre chocs 8, qui n'est qu'un de ses éléments constituants, les autres n'étant pas représentés. Cette poutre chocs est fixée sur des brancards 9 assurant la reprise d'efforts en cas de choc. Une poutre basse 10 est prévue en dessous de la poutre chocs 8 en étant fixée sur des longeronnets 11 de berceau moteur, assurant la reprise d'efforts pour la voix basse des chocs transmis par la poutre basse. La poutre basse 10 est constituée, comme représenté sur la perspective de la figure 3, par une traverse 18 sensiblement rectiligne, par deux prolonges 17 sensiblement perpendiculaires à la traverse 18 et s'étendant vers le véhicule et par un voile 19 s'étendant entre les deux prolonges 17 et la traverse 18, dans le plan inférieur de la poutre basse. Un convergent vertical 12 est prévu au voisinage de chaque extrémité de la poutre chocs 8 pour servir de moyen de liaison rigide en Z entre la face avant technique (matérialisée par la poutre chocs 8) et la poutre basse 10. Chaque convergent vertical 12 est fixé à la poutre chocs 8 par vissage, rivetage ou encliquetage d'un bord inférieur 8a de la poutre dans ledit convergent, tandis que le côté supérieur 8b de la poutre chocs sert d'appui à un rebord 13 en saillie vers l'avant dudit convergent 12. Les deux convergents 12 assurent la mise en référence en Z de la poutre basse sur la face avant technique tout en conservant des degrés de liberté en translation en X (direction longitudinale) et en Y (direction transversale) et en rotation en Y et en Z. Ainsi, même si les longeronnets 11 ne se situent pas exactement à la verticale des brancards 9, les convergents verticaux 12 assurent la mise en référence en Z de la poutre basse 10 par rapport à la poutre chocs 8 (c'est-à-dire par rapport à la face avant technique) tout en respectant un éventuel décalage angulaire entre les berceaux et les brancards. En outre, la relative souplesse des convergents dans les directions indiquées précédemment découple la poutre basse et la face avant technique, ce qui protège ladite face avant technique lors d'un impact à faible vitesse. Pour garantir la protection de la face avant technique lors d'un chocs à haute vitesse, les convergents verticaux sont fixés à la poutre basse par des moyens fusibles 14, comme par exemple des vis en matière plastique qui peuvent facilement se casser en cas de cisaillement. -6- Dans la variante représentée à la figure 3, les deux convergents 12 sont solidaires d'une semelle 15 munie de trois éléments d'assemblage rapide 16 assurant l'encliquetage de la semelle 15 dans le voile 19 de la poutre basse. La semelle 15 constitue un troisième convergent qui permet un écoulement optimisé de l'air vers le radiateur. Aux figures 4 et 4 bis, on a représenté une poutre basse 20 positionnée en Z et fixée sur le véhicule par intégration dans une face avant technique (non représentée). Comme dans l'exemple de la figure 3, la poutre basse 20 comporte un voile 21 qui sert de convergent horizontal, guidant l'air de refroidissement vers le radiateur et participant à l'aérodynamique sous la caisse du véhicule. La face inférieure du voile constitue la face inférieure de la poutre basse. La poutre basse 20 est ici utilisée comme référence pour le positionnement en Z d'une peau du pare-chocs 22. La peau de pare-chocs s'interrompt vers le bas par un bord horizontal 22a délimitant une ouverture dirigée vers le bas. En d'autres termes, contrairement aux peaux de pare- chocs habituelles, celle-ci n'est pas fermée inférieurement, même par un convergent horizontal rapporté. La peau de pare-chocs est fixée par son bord horizontal 22a au voile 21 obturant l'ouverture dirigée vers le bas de la peau de pare-chocs. Ainsi, dans ce mode de réalisation, il suffit de fixer le bord horizontal 22a de la peau de pare-chocs 22, dépourvue de convergent horizontal puisque cette fonction est dévolue à la poutre basse, directement au voile 19 de la poutre basse 20, par exemple à l'aide de rivets en plastique 23, pour assurer la mise en référence en Z du parechocs. Cette méthode de montage de la peau de pare-chocs sur le véhicule présente deux avantages. Tout d'abord, il n'est plus nécessaire de visser la peau de pare-chocs depuis le dessous de la caisse, ce qui constituait pour les monteurs en usine un travail particulièrement pénible et fatigant. De plus, la poutre basse assure le soutien du pare- chocs en cas de fort ensoleillement. Ce soutien accru du pare-chocs permet, dans certains cas, d'utiliser des peaux de pare-chocs en parois minces. Dans l'exemple de la figure 5, on utilise une poutre basse 20 semblable à celle précédemment décrite, qui sert de support à une peau de pare-chocs 22. La poutre basse est agencée pour recevoir des antibrouillards 24. Les antibrouillards sont référencés en Y lors du montage sur la face avant technique, grâce à des butées prévues sur le banc de montage, et en Z grâce au positionnement de la poutre basse. Sur la figure 6, on a représenté l'extrémité gauche d'une poutre basse 10' semblable à celle de la figure 3. Dans cet exemple, le voile s'étend au-delà des prolonges 17' de la poutre basse pour former une partie d'angle 25 occupant le coin du véhicule situé en -7- avant de ses roues avant. Une prise d'air 26 est formée dans la partie d'angle. L'air provenant du dessous du véhicule suit un chemin de bas en haut qui traverse la partie d'angle 25 par la prise d'air 26 et sort dans un conduit 27 qui l'achemine directement sur le disque 29 de frein de la roue, comme on le voit à la figure 7. Dans l'exemple représenté, le conduit 27 est une pièce rapportée par encliquetage sur la poutre basse et sur un écran de passage 28 de roue, lui-même également encliqueté sur la poutre basse. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le conduit et, éventuellement, l'écran de passage de roue viennent de moulage avec la poutre basse. La figure 8 représente l'ensemble de la figure 4 constitué par la poutre basse 20 et la peau de pare-chocs 22 assujettie à cette poutre basse. Le voile 19 de la poutre basse forme un convergent horizontal dont la face inférieure est munie d'un muret aérodynamique 30 destiné à améliorer l'aérodynamique sous le véhicule. Une prise d'air a est ménagée au milieu de la peau de pare-chocs 22. Cette solution permet d'améliorer l'écoulement d'air sous le véhicule pour un prix de revient très faible, du fait que l'obtention du muret aérodynamique sur la face inférieure du voile de la poutre basse résulte d'une simple modification du moule d'injection de la poutre basse, sans que cela n'engendre de difficulté particulière d'injection ou de démoulage. Il n'en irait pas de même avec un muret en matériau souple, rapporté ou comoulé, visible de l'extérieur et interférant avec les trottoirs et les rampes de parkings. Le mode de réalisation de la figure 9 est similaire à celui de la figure 8. Un spoiler rétractable 31 est fixé à la poutre basse. La poutre basse convient en effet très bien pour cette fonction de support du spoiler 31 car sa rigidité permet le fonctionnement du mécanisme permettant au spoiler de se rétracter et garantit un accostage correct du spoiler le long du pare-chocs. Ceci se vérifie d'autant mieux si le pare-chocs est référencé en Z sur la poutre basse. Par ailleurs, la partie mobile du spoiler, ou volet, constitue un complément à la poutre basse 20 lors des petits chocs lorsque ledit volet se trouve en position rétractée. Dans le mode de réalisation de la figure 10, la poutre basse 32 comporte des fixations renforcées 33 optimisées pour la traction du véhicule par un autre véhicule attaché à la poutre basse par un anneau forgé démontable 34, qui se visse dans un écrou 36 rapporté sur la poutre basse, au droit d'une de ses prolonges 35a. A cet effet, la poutre basse comporte une zone renforcée 37 dans l'angle intérieur formé entre sa prolonge 35a et sa traverse 35b. L'écrou 36 est dissimulé derrière la peau 38 du pare-chocs par une trappe d'accès amovible 39. -8- Dans le mode de réalisation de la figure 11, la poutre basse supporte différents organes fonctionnels, à savoir un réservoir de lave glace 40, dont la partie supérieure est fixée à la partie supérieure (non représentée) de la face avant technique, un radar 41 d'auto cruise control (réglage automatique de la vitesse de croisière) et/ou d'assistance au freinage fixé uniquement sur la poutre basse, et un chauffage auxiliaire 42 fixé aussi par sa partie supérieure à la partie supérieure de la face avant technique. D'autres exemples d'organes fonctionnels pourraient être fournis. Un des avantages de cette solution est de dégager de la place sur la face avant technique, dans ses parties plus hautes traditionnellement utilisées pour ces organes fonctionnels, voire d'ajouter d'autres organes fonctionnels trop volumineux pour être fixés en partie haute de la face avant technique. L'invention n'est aucunement limitée aux modes de réalisation décrits cidessus, lesquels ne sont fournis qu'à titre d'exemples. La portée de l'invention est définie par les revendications annexées. -9- REVENDICATIONS 1. Face avant technique de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de liaison rigide en Z (5,12,12'), c'est-à-dire dans la direction verticale, s'étendant vers le bas et destiné à être assujetti à une poutre basse (6,10,10',20). 2. Face avant technique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de liaison rigide en Z (5) sert de support unique à la poutre basse. 3. Face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre la poutre basse (6) et le moyen de liaison rigide (5), une zone fusible (7) qui s'autodétruit dès que l'effort à transmettre devient assez important pour endommager la face avant technique ou ses moyens de fixation au véhicule. 4. Face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le moyen rigide en Z (12,12') reliant la poutre basse (10,10') à la face avant technique est assujetti à la poutre basse par des moyens de fixation fusibles (14) qui ont pour rôle d'éviter une reprise par la face avant technique des efforts trop élevés, afin de préserver cette dernière et ses moyens de fixation au véhicule. 5. Face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un passage (26,27) d'air de refroidissement des freins est ménagé dans la poutre basse (10'). 6. Face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un spoiler rétractable (31) est monté sur la face avant technique en étant fixé sur la poutre basse. 7. Face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un muret vertical rigide (30) est disposé transversalement au véhicule en saillie de la face inférieure de la poutre basse. 8. Face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte des aménagements pour supporter des antibrouillards. 9. Ensemble constitué par une face avant technique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et la poutre basse assujettie à son moyen de liaison rigide en Z. 10. Ensemble selon la revendication 9 comprenant en outre une peau de pare- chocs (22), dans lequel: - la poutre basse comprend, dans son plan inférieur, un voile horizontal (19) dont une face constitue une face inférieure de la poutre basse, -10- - la peau de pare-chocs s'interrompt vers le bas par un bord horizontal inférieur (22a) délimitant une ouverture dirigée vers le bas, - la peau de pare-chocs est fixée par son bord horizontal inférieur (22a) à la face inférieure (20a) de la poutre basse, dont le voile (19) obture l'ouverture dirigée vers le bas de la peau de pare-chocs.