Brevet FR2847215A1 — publié le 20040521

i L'invention concerne l'industrie automobile. Plus précisément, elle concerne les éléments appelés usuellement " spoilers " qui sont parfois disposés à la partie inférieure de l'avant d'un véhicule. Par le terme " spoiler " on entend un élément disposé à l'avant d'un véhicule en-dessous du pare-chocs et pouvant soit être intégré au parechocs, soit en être indépendant. Il s'agit d'une pièce en forme de bouclier, s'étendant sur toute la largeur de l'avant du véhicule, dessinée et disposée pour pouvoir remplir l'une et/ou l'autre des fonctions suivantes - une fonction aérodynamique: le spoiler empêche, au moins en partie, le flux d'air créé par le déplacement du véhicule de passer sous le véhicule; - une fonction de sécurité: en cas de choc avec un piéton, le spoiler qui est placé en position avancée par rapport au pare-chocs, est le premier élément du véhicule à percuter le piéton; du fait de sa position basse, il permet d'éviter que le piéton ne passe sous le véhicule au risque de se faire écraser par les roues, et tend à orienter le piéton sur le capot du véhicule. De tels spoilers sont connus, notamment par le document EP-A-1 052 151 qui présente diverses variantes de spoilers déplaçables entre une position rétractée lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à faible vitesse et une position active lorsque le véhicule roule à une vitesse supérieure à un seuil prédéterminé. Dans une de ces variantes, le spoiler est indépendant du pare-chocs et sa position rétractée est située sous le fond de l'avant du véhicule, en retrait du pare-chocs. Sa mise en position active s'effectue par une translation strictement rectiligne et horizontale, au moyen d'un dispositif télescopique. Un tel dispositif présente l'inconvénient de réduire sensiblement en permanence la garde au sol de la partie avant du véhicule, avec le risque que le spoiler rétracté ne heurte un obstacle lorsque le véhicule roule, par exemple une bordure de trottoir lors d'une manoeuvre de parcage du véhicule. Dans une autre de ces variantes, le spoiler est un élément rigide relié d'une part au pare-chocs, d'autre part au fond du véhicule, par des parties souples qui autorisent le déplacement du spoiler selon une trajectoire verticale. De cette façon, il est possible de conférer à l'avant du véhicule une garde au sol à peu près normale lorsque le spoiler est rétracté. Toutefois, un tel dispositif apparaît complexe à fabriquer et à implanter. L'obligation de l'intégrer au parechocs nécessite pratiquement de prévoir ce spoiler comme équipement de série, et non comme simple option. Et comme il demeure en grande partie visible même en position rétractée, sa présence constitue une contrainte pour les stylistes responsables de l'esthétique du véhicule. Le but de l'invention est de proposer un spoiler permettant de résoudre simultanément tous les problèmes techniques qui viennent d'être cités. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble pour partie avant d'un véhicule automobile, du type comportant un spoiler et des moyens pour le déplacer en translation entre une position de repos rétractée et une position active avancée, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent: - une armature supportant ledit spoiler et comportant au moins un élément s'étendant transversalement à la direction de déplacement du spoiler; - au moins un élément de guidage dudit ou desdits élément(s) s'étendant transversalement à la direction de déplacement du spoiler, ledit élément de guidage imposant aux éléments s'étendant transversalement, entre la position de repos et la position active du spoiler, successivement un parcours sensiblement horizontal, un parcours descendant et un parcours sensiblement horizontal, ledit élément de guidage étant solidaire du véhicule; - et au moins une série de moyens d'actionnement de ladite armature solidaires du véhicule à une première de leurs extrémités et solidaires de ladite armature à une deuxième de leurs extrémités. Ledit élément de guidage peut comporter des parties successives formant glissières pour ledit ou lesdits élément(s) s'étendant transversalement. Lesdits moyens d'actionnement peuvent comporter: - un actionneur solidaire du véhicule à l'une de ses extrémités et dont l'autre extrémité comporte une tige déployable et rétractable à la commande, se terminant par un axe; - une première biellette articulée à l'une de ses extrémités sur ledit axe de la tige, et à l'autre de ses extrémités sur un axe solidaire du véhicule; - une seconde biellette articulée à l'une de ses extrémités sur ledit axe de la tige, et à l'autre de ses extrémités sur un axe solidaire de l'armature, et formant un angle avec ladite première biellette. Lorsque ledit spoiler est en position active, ledit angle est de préférence égal à 1800. Ledit actionneur peut être un vérin, ou encore il peut comporter un moteur électrique faisant tourner une roue dentée venant en prise avec une crémaillère solidaire de la tige. L'ensemble peut comporter deux séries desdits moyens d'actionnement disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule. L'armature peut comporter deux éléments s'étendant transversalement à la direction de déplacement du spoiler et l'élément de guidage comporte alors deux séries de parties successives formant glissières pour lesdits éléments s'étendant transversalement. Le spoiler peut être fixé à l'armature par des moyens de fixation amovibles. L'invention concerne aussi un véhicule équipé d'un tel ensemble pour partie avant. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à prévoir dans la partie avant du véhicule un spoiler déplaçable entre une position de repos, située en retrait du pare-chocs du véhicule, et une position active, o le spoiler peut jouer ses rôles habituels d'élément aérodynamique et/ou d'élément de sécurité. Grâce à un système adéquat de support du spoiler et de guidage et d'actionnement du système de support, la mise en position active du spoiler à partir de la position de repos s'effectue en translation, d'abord sur un parcours sensiblement horizontal, puis sur un parcours descendant, puis sur un parcours sensiblement horizontal. Ainsi, lorsqu'il est en position de repos, le spoiler se trouve à une altitude supérieure à l'altitude à laquelle il se trouve en position active. Cela permet à la garde au sol de l'avant du véhicule de conserver une valeur normale ou pratiquement normale lorsque le spoiler n'est pas utilisé, par exemple à l'arrêt ou lors des manoeuvres de parcage du véhicule. D'autre part, le fait que le spoiler et ses annexes soient indépendants du pare-chocs permet de les installer dans un véhicule qui en était initialement dépourvu, ce qui rend aisé le fait de ne prévoir ce spoiler qu'en option et non en série. Le fait que seuls des mouvements de translation sont nécessaires à la mise en place du spoiler procure une appréciable simplicité dans sa conception et son fonctionnement. Enfin, la possibilité de prévoir pour le spoiler une position de repos située sensiblement en retrait du pare-chocs et à une altitude telle que le bord supérieur du spoiler est placé plus haut que le bord inférieur du parechocs permet de rendre le spoiler peu ou pas du tout visible de l'extérieur lorsqu'il est en position rétractée. Il n'influence donc pas sensiblement l'apparence extérieure du véhicule et les stylistes peuvent ne pas tenir compte de sa présence. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes: - la figure 1 qui schématise un ensemble pour partie avant de véhicule selon l'invention, avec le spoiler en position rétractée, vu en coupe longitudinale; - la figure 2 qui schématise le même ensemble avec le spoiler dans une position intermédiaire au cours de sa mise en position active; - la figure 3 qui schématise le même ensemble avec le spoiler en position active. La partie avant de véhicule schématisée sur les figures 1 à 3 comprend, de manière classique, une cloison antirecyclage d'air inférieure 1 qui constitue le fond du véhicule. A son extrémité tournée vers l'arrière du véhicule, elle est solidaire d'une façade 2 qui constitue la cloison séparant la partie avant du véhicule de l'habitacle. A son extrémité tournée vers l'avant du véhicule, elle est solidaire d'un bouclier 3 fixe, sensiblement vertical, constituant le pare-chocs du véhicule. Sur les figures, on a également représenté le sol 4, ainsi que, sur la figure 1, une zone 5 de section triangulaire simulant une bordure de trottoir et qui, selon les normes en vigueur, doit pouvoir être surplombée par le véhicule sur une longueur " d " sans rencontrer d'organes du véhicule. La nécessité de ménager cette longueur " d " rend habituellement difficile l'installation d'un spoiler fixe qui serait une simple prolongation vers le bas du bouclier 3. Selon l'invention, la partie avant du véhicule est équipée d'un spoiler 6 rétractable et de son mécanisme de support et d'actionnement qui vont être décrits. Le spoiler 6 est supporté par une armature 7 comportant divers éléments de section, par exemple, tubulaire, et dont les éléments fonctionnels essentiels sont: - un élément frontal transversal 8 sur lequel est fixé le spoiler 6; - un ou des éléments longitudinaux 9 solidaires à une de leurs extrémités de l'élément frontal transversal 8 et s'étendant de l'avant vers l'arrière du véhicule; - un ou des éléments transversaux, au nombre de deux 10, 11 et de forme tubulaire dans l'exemple représenté, s'étendant parallèlement à l'élément frontal transversal 8 et au spoiler 6, dans un plan situé à une hauteur " h " au dessus du plan défini par l'élément frontal transversal 8 et le ou les éléments longitudinaux 9; - et un ou des éléments sensiblement verticaux 12, 13 qui relient le ou les éléments longitudinaux 9 aux éléments transversaux 12, 13. Les moyens de commande et de guidage de l'armature 7 comportent comme éléments fonctionnels essentiels: - au moins un élément de guidage 14 fixé à la cloison antirecyclage d'air inférieure 1, et constituant un système de glissières dans lesquelles sont insérés les éléments transversaux 10, 11 de l'armature 7; - au moins un actionneur 15 tel qu'un vérin, fixé à l'une de ses extrémités à la façade 2, et dont l'autre extrémité est constituée par une tige 16 déployable et rétractable à la commande, portant à son extrémité un axe 17 sur lequel s'articulent deux biellettes 18, 19; l'une 18 s'articule, à son autre extrémité, sur un axe fixe 20, qui est, par exemple, solidaire d'un longeron du véhicule; l'autre 19 s'articule, à son autre extrémité, sur un axe 21 solidaire de l'arrière de l'armature 7 supportant le spoiler 6. La géométrie du système est conçue pour que lorsque le spoiler 6 est en position de repos (position rétractée), comme montré sur la figure 1, la tige 16 de l'actionneur 15 est en position rétractée, et les biellettes 18, 19 forment un angle " x " dont la valeur, sensiblement inférieure à 1800, prend une valeur minimale. Les éléments transversaux 10, 11 se trouvent chacun dans une partie 22, 23 de l'élément de guidage 14 qui forme une glissière sensiblement horizontale de longueur " Il ". Comme représenté, " Il " peut avoir une valeur seulement de peu supérieure au diamètre des éléments transversaux 10, 11 de manière à ce que ces parties 22, 23 de l'élément de guidage 14 forment de simples logements pour les éléments transversaux 10, 11. Mais, bien entendu, " Il " pourrait être sensiblement supérieure à ce qui est représenté. Dans cette position de repos, le bord supérieur 24 du spoiler 6 se situe, par rapport au sol 4, à une altitude supérieure à celle du bord inférieur 25 du bouclier 3. Dans l'exemple représenté, le bord supérieur 24 du spoiler 6 est pratiquement au contact de la cloison antirecyclage d'air inférieure 1. Cet état de repos en position rétractée du spoiler 6 est maintenu typiquement lorsque le véhicule est à l'arrêt ou roule à faible vitesse. C'est notamment le cas à l'occasion de manoeuvres de parcage pendant lesquelles il peut être nécessaire de conserver une garde au sol importante à l'avant du véhicule. Comme, à ces moments, les problèmes d'aérodynamique et de sécurité pour les piétons que le spoiler 6 vise à résoudre ne se posent pas ou peu, il n'y a pas d'inconvénient à laisser le spoiler 6 en position rétractée. Le bouclier 3 masque le spoiler 6 à la vue des personnes passant à l'extérieur du véhicule et le spoiler 6 n'influe donc pas notablement sur l'aspect extérieur du véhicule au repos. Cela réduit les contraintes imposées aux stylistes chargés de dessiner le véhicule. Lorsque le véhicule roule et dépasse une vitesse à partir de laquelle l'utilisation du spoiler 6 devient intéressante, l'actionneur 15 est commandé, soit par le conducteur, soit par un automate à partir des informations données par un capteur de vitesse, de façon à placer le spoiler 6 dans sa position active représentée sur la figure 3. En plus ou à la place d'une commande de l'actionneur 15 basée sur le dépassement d'un seuil de vitesse prédéterminé, on peut aussi prévoir de commander l'actionneur 15 lorsqu'un capteur adéquat détecte la présence d'un obstacle tel qu'un piéton susceptible d'être heurté par le véhicule, même lorsque celui-ci roule à une vitesse relativement réduite (mais néanmoins supérieure à celles qui sont habituelles lors de manoeuvres de parcage). La figure 2 représente l'ensemble dans une position intermédiaire au cours du déplacement du spoiler 6 vers sa position active finale de la figure 3. La tige 16 de l'actionneur 15 a commencé à se déployer de telle sorte que l'angle " c " entre les biellettes 18, 19 s'est ouvert et que l'armature 7 supportant le spoiler 6 s'est déplacée vers l'avant du véhicule. Pendant ce temps, à l'intérieur de l'élément de guidage 14, les éléments transversaux 10, 11 se sont déplacés dans des parties 26, 27 formant des glissières descendantes qui amènent ainsi l'armature 7 à une altitude par rapport au sol 4 inférieure à son altitude de la position de repos. Cette nouvelle altitude est telle que le bord supérieur 24 du spoiler 6 se situe lui-même à une altitude égale ou légèrement inférieure à celle du bord inférieur 25 du bouclier 3. La position active du spoiler 6 tel que représentée sur la figure 3 correspond au déploiement maximal de la tige 16 de l'actionneur 15, qui de préférence confère à l'angle " a " entre les biellettes 19, 20 la valeur 180 , pour la raison qui sera citée plus loin. Entre la position intermédiaire de la figure 2 et la position active de la figure 3, l'armature 7 supportant le spoiler 6 s'est encore davantage déplacée vers l'avant du véhicule. A l'intérieur de l'élément de guidage 14, les éléments transversaux 10, 11 se sont déplacés dans des parties 28, 29 formant des glissières sensiblement horizontales de longueur " 12 ". " 12 " doit avoir une valeur au moins suffisante pour que les parties 28, 29 forment des logements o les éléments transversaux 10,11 puissent être maintenus (comme les parties 22, 23). " 12 " peut aussi, comme représenté, avoir une valeur sensiblement supérieure à ce qui serait strictement nécessaire à cet effet. Quoiqu'il en soit, on comprend que la géométrie de l'ensemble formé par le bouclier 6, l'armature 7, l'élément de guidage 14, 'actionneur 15 et sa tige 16 et les biellettes 19, 20 doit être telle que le spoiler 6, lorsqu'il est en position active, puisse pleinement remplir la ou les fonctions que le constructeur du véhicule veut lui assigner. Ainsi, dans l'exemple représenté, la face avant 30 du spoiler 6 est placée en saillie par rapport au bouclier 3. Le spoiler 6, lors d'un choc avec un piéton, va donc être capable d'orienter ce piéton vers le capot du véhicule au lieu de le renverser. De même, le bord supérieur 24 du spoiler 6 vient au contact du bord inférieur 25 du bouclier 3, de manière à ce qu'ensemble ils forment un bouclier aérodynamique efficace limitant le passage d'air sous le véhicule en mouvement. Pour un bon fonctionnement de l'ensemble tel qu'il a été représenté de façon schématique, il doit être entendu qu'il est préférable que cet ensemble comporte deux groupes comportant chacun un actionneur 15 et des biellettes 19, 20, chacun de ces deux groupes étant disposé de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule et agissant en coopération sur l'armature 7. On garantit ainsi une bonne symétrie de fonctionnement et une bonne rigidité de l'ensemble, en particulier en cas de choc contre le spoiler 6. L'ensemble peut ne comporter qu'un seul élément de guidage 14 disposé sur l'axe longitudinal du véhicule, ou comporter plusieurs éléments de guidage 14 alignés transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. L'exemple d'élément de guidage 14 représenté comporte deux groupes (22, 26, 28; 23, 27, 29) de parties formant glissières successivement horizontale-descendante-horizontale de l'arrière vers l'avant du véhicule, chaque groupe (22, 26, 28; 23, 27, 29) étant associé à l'un des deux éléments transversaux 10, 11 de l'armature 7. Prévoir plusieurs tels éléments transversaux , 11 procure une bonne rigidité de l'armature 7, donc un fonctionnement sr du dispositif. Cependant, il serait concevable de ne prévoir qu'un seul tel élément transversal, et de redessiner l'élément de guidage 14 en conséquence pour qu'il ne comporte plus qu'un groupe de parties formant glissières. Il est avantageux que lorsque le spoiler 6 est en position active, l'angle " a " soit égal à 1800 pour que les biellettes 19, 20 se trouvent dans le prolongement l'une de l'autre. Par rapport à ce qui se passerait avec un angle " a " différent de 1800, cela rend plus fiable un verrouillage de la position du spoiler 6. Cela permet aussi, lors d'un choc sur le spoiler 6, de transmettre les efforts pratiquement intégralement sur la façade 2 et pratiquement pas sur l'actionneur 15. La rigidité de l'ensemble lors du choc s'en trouve améliorée. Il doit être entendu que la configuration décrite et représentée ne constitue qu'un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Tout ensemble formé par un spoiler et son mécanisme de support et de déplacement qui permettrait d'amener le spoiler dans une position active avancée à partir d'une position de repos rétractée selon un parcours comportant successivement une translation sensiblement horizontale, une translation descendante et une translation sensiblement horizontale serait conforme à l'invention. Par exemple, l'actionneur peut être différent d'un vérin, et comporter, par exemple un moteur électrique pourvu d'une roue dentée venant en prise avec une crémaillère solidaire de la tige 16. Comme on l'a dit, un des avantages de l'invention est de rendre aux stylistes une liberté appréciable dans le dessin de l'apparence extérieure du véhicule au repos, puisque le spoiler 6 n'influence pas le dessin du pare-chocs 3 du fait qu'il est rétractable. Pour ce qui est de l'aspect extérieur du véhicule en marche, il est aisé de le fait varier en prévoyant la possibilité de changer le spoiler en conservant la même armature 7, grâce à des moyens de fixation amovibles du spoiler sur l'armature 7. REVENDICATIONS 1. Ensemble pour partie avant d'un véhicule automobile, du type comportant un spoiler (6) et des moyens pour le déplacer en translation entre une position de repos rétractée et une position active avancée, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent: - une armature (7) supportant ledit spoiler (6) et comportant au moins un élément (10, 11) s'étendant transversalement à la direction de déplacement du spoiler (6); - au moins un élément de guidage (14) dudit ou desdits élément(s) (10, 11) s'étendant transversalement à la direction de déplacement du spoiler (6), ledit élément de guidage (14) imposant aux éléments (10, 11) s'étendant transversalement, entre la position de repos et la position active du spoiler (6), successivement un parcours (11) sensiblement horizontal, un parcours descendant et un parcours (12) sensiblement horizontal, ledit élément de guidage (14) étant solidaire du véhicule; - et au moins une série de moyens d'actionnement de ladite armature (7) solidaires du véhicule à une première de leurs extrémités et solidaires de ladite armature (7) à une deuxième de leurs extrémités. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de guidage (14) comporte des parties successives (22, 26, 28; 23, 27, 29) formant glissières pour ledit ou lesdits élément(s) (10, 11) s'étendant transversalement. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comportent: - un actionneur (15) solidaire du véhicule à l'une de ses extrémités et dont l'autre extrémité comporte une tige (16) déployable et rétractable à la commande, se terminant par un axe (17); - une première biellette (18) articulée à l'une de ses extrémités sur ledit axe (17) de la tige (16), et à l'autre de ses extrémités sur un axe (20) solidaire du véhicule; il - une seconde biellette (19) articulée à l'une de ses extrémités sur ledit axe (17) de la tige (16), et à l'autre de ses extrémités sur un axe (21) solidaire de l'armature (7), et formant un angle (ac) avec ladite première biellette (18). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsque ledit spoiler (6) est en position active, ledit angle (a) est égal à 1800. 5. Ensemble selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit actionneur (15) est un vérin. 6. Ensemble selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit actionneur (15) comporte un moteur électrique faisant tourner une roue dentée venant en prise avec une crémaillère solidaire de la tige (16). 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il comporte deux séries desdits moyens d'actionnement disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule. 8. Ensemble selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'armature (7) comporte deux éléments (10, 11) s'étendant transversalement à la direction de déplacement du spoiler (6) et en ce que l'élément de guidage (14) comporte deux séries de parties successives (22, 26, 28; 23, 27, 29) formant glissières pour lesdits éléments (10, 11) s'étendant transversalement. 9. Ensemble selon l'une des revendications l à 7, caractérisé en ce que le spoiler (6) est fixé à l'armature (7) par des moyens de fixation amovibles. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un ensemble pour partie avant selon l'une des revendications 1 à 9.