Brevet FR3083757A1 — publié le 20200117

GUIDE D'AIR EN MATERIAU POLYMERE EXPANSE A ZONE D'APPUI SUR UNE TRAVERSE EXTREME AVANT L'invention concerne un guide d'air destiné à être intégré à l'avant d'un véhicule automobile, notamment fixé à une face avant technique du véhicule. Le guide d'air selon l'invention est réalisé en matériau polymère expansé, notamment en polypropylène expansé, et comporte des éléments de pré- maintien tels qu'une zone d'appui sur une traverse extrême avant du véhicule. Un tel guide d'air a pour fonction de canaliser l'air pénétrant par au moins une ouverture ou grille d'aération dans la façade avant ou peau de bouclier avant du véhicule pour le conduire à un ensemble d'éléments regroupés dans ce qu'on appelle une « valise de refroidissement ». Par ce terme, on désigne l'ensemble des éléments nécessaires au refroidissement du moteur, parfois empilés en couches ou en partie superposés. La valise de refroidissement se compose classiquement du radiateur à eau de refroidissement moteur, éventuellement de l'échangeur air-air pour le refroidissement du turbo et du condenseur. On appelle dans le métier « face avant technique » (FAT) une structure qui se trouve en avant du bloc moteur et qui a pour fonction de supporter différents organes, principalement le radiateur du bloc moteur. La FAT peut prendre de multiples formes. Dans certains cas, elle se réduit à une simple poutre transversale. Dans d'autres cas, elle constitue un châssis de forme plus ou moins complexe intégrant la valise de refroidissement. La FAT intègre en outre différentes fonctions telles que support de butées de capot, support de serrure de capot ou d'un jambage supportant la serrure de capot, etc. Le respect des normes d'émissions de CO2 de plus en plus sévères conduit les constructeurs automobiles à une recherche de l'allègement des véhicules d'autant plus intensive que le nombre d'équipements d'aide à la conduite embarqués sur les véhicules tend à augmenter (capteurs de proximité, caméra, radar actif de freinage, détection d'angle mort). Cet allègement des véhicules peut être obtenu par le remplacement de matériaux tels que le métal par un matériau polymère. La demanderesse a proposé dans le document FFI 3013302 un guide d'air monopièce en matériau polymère. Un tel guide d'air présente l'avantage d'être léger et simple à réaliser. Il est fixé à la FAT et présente un logement recevant la traverse avant du véhicule suivant la direction longitudinale du véhicule. Sur ses bords supérieur et inférieur, ce guide d'air présente des protubérances venant s'emboîter 2 suivant la direction longitudinale du véhicule dans des logements correspondants de la FAT. Cet emboîtement assure un maintien du guide d'air permettant de limiter sa déformation mais est relativement complexe à réaliser. Dans ce document, la traverse avant ne participe pas au support du guide d'air, 5 la traverse étant disposée dans le logement uniquement pour limiter l'encombrement longitudinal de l'ensemble traverse/guide d'air. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un guide d'air en matériau polymère expansé, notamment en polypropylène expansé, présentant des éléments de pré-maintien faciles à réaliser. 10 A cet effet, l'objet de l'invention concerne un guide d'air en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l'avant d'un véhicule entre une face avant technique reliée à une traverse avant par des éléments compressibles et une façade avant dudit véhicule pourvue d'au moins une ouverture d'aération, le guide d'air présentant une face avant, une face arrière et au moins un canal 15 de guidage reliant ses faces avant et arrière, destiné à conduire l'air depuis l'ouverture d'aération de la façade avant jusqu'à la face avant technique, caractérisé en ce qu'il comporte : - un bord supérieur pourvu d'au moins une protubérance saillant d'un côté opposé à la face avant suivant une direction parallèle ou sensiblement parallèle 20 à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, la protubérance définissant, lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, une face d'appui inférieure qui s'étend horizontalement ou sensiblement horizontalement et est conformée pour reposer sur une face de réception supérieure horizontale ou sensiblement 25 horizontale correspondante de la face avant technique, - au moins une zone d'appui sur la traverse présentant une paroi pourvue d'un ou plusieurs rebords sur chacun de deux de ses côtés opposés définissant un logement, le logement de la zone d'appui étant conformé pour s'emboîter sur un bord supérieur de la traverse, la paroi reposant sur une face supérieure 30 de celle-ci lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, - au moins deux éléments de fixation à la face avant technique à proximité de sa face arrière, notamment le long d'un bord supérieur du guide d'air. Chaque protubérance et zone d'appui assure ainsi le positionnement du guide d'air suivant la direction verticale lorsque le guide d'air est monté sur le véhicule. En outre, du fait de leur emboîtement sur le bord supérieur de la traverse, chaque zone d'appui assure également le positionnement du guide 3 d'air suivant la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté sur ce dernier. Par ailleurs, chaque protubérance et zone d'appui: - participe à la tenue du guide d'air avant sa fixation à la FAT, en limitant sa déformation, 5 - assure le pré-maintien du guide d'air en position de montage avant sa fixation définitive à la FAT via les éléments de fixation. Le montage du guide d'air est ainsi facilité. En outre, du fait de l'emboîtement de la zone d'appui sur la traverse, une fixation du guide d'air (à la FAT ou à la traverse) au niveau de la zone d'appui 10 n'est pas nécessaire, de sorte que l'on peut réduire le nombre d'éléments de fixation. Avantageusement, ladite au moins une protubérance peut définir, lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, une face d'appui verticale qui s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction 15 longitudinale du véhicule et qui est conformée pour être en appui contre une face verticale ou sensiblement verticale correspondante de la FAT. Chaque protubérance participe alors aussi au positionnement du guide d'air suivant la direction longitudinale du véhicule. Avantageusement, au moins deux protubérances peuvent être prévues, 20 par exemple de part et d'autre du bord supérieur du guide d'air pour un bon positionnement. En outre, ces protubérances peuvent être situées à proximité immédiate d'éléments de fixation à la FAT pour encore améliorer le positionnement géométrique. Avantageusement, chaque élément de fixation peut comprendre un insert 25 concave en matériau polymère logé à l'intérieur d'une cavité du guide d'air de forme complémentaire, l'insert et la cavité du guide d'air présentant chacun un perçage d'axe parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, ces perçages étant coïncidents pour le passage d'un organe de fixation, par exemple une vis. De tels inserts 30 permettent d'éviter d'appliquer des contraintes élevées sur le guide d'air au niveau de la fixation et par conséquent permettent de limiter une détérioration du guide d'air due à l'application d'un couple de serrage trop important. Avantageusement, les éléments de fixation à la FAT peuvent être situés sur le bord supérieur du guide d'air. Par exemple, au moins deux, de préférence 35 trois éléments de fixation peuvent être prévus sur le bord supérieur, la partie inférieure du guide d'air étant maintenue par chaque zone d'appui emboîtée sur la traverse. Ce mode de réalisation est plus particulièrement avantageux 4 lorsque ladite au moins une zone d'appui fait partie d'un bord inférieur du guide d'air lorsqu'il est monté à l'intérieur du véhicule, le bord inférieur du guide d'air étant alors maintenu par l'emboîtement de chaque zone d'appui sur le bord supérieur de la traverse. 5 Avantageusement, ladite au moins une zone d'appui peut faire partie d'un bord inférieur du guide d'air lorsqu'il est monté à l'intérieur du véhicule. Le guide d'air peut alors être considéré comme un guide d'air supérieur qui s'étend essentiellement au dessus de la traverse. Dans cette variante, la paroi de la zone d'appui peut avantageusement s'étendre sur toute la longueur du bord 10 inférieur du guide d'air (suivant la direction latérale du véhicule lorsque le guide d'air est monté). Avantageusement, le guide d'air peut comporter au moins un élément de fixation d'une pièce distincte, celle-ci présentant un orifice pour le passage de chaque élément de fixation. Ledit élément de fixation peut alors présenter une 15 tige de longueur prédéterminée portant un filetage formant un taraud ou des ailettes, la tige étant vissée ou introduite en force sur toute sa longueur à l'intérieur d'une partie pleine du guide d'air. Un tel assemblage présente l'avantage d'être simple, efficace et de nécessiter un faible nombre de pièces. Notamment, cette introduction en force /vissage peut être obtenu pour tout type 20 de matériau polymère expansé en appliquant un couple/une force approprié. Eventuellement, la partie pleine du guide d'air peut comprendre un « pré-trou » pour faciliter l'introduction ou le vissage de la tige de l'élément de fixation. Dans un mode de réalisation, la pièce distincte peut être une grille équipée d'un filtre, permettant par exemple d'éviter le passage de débris ou salissures. 25 En particulier, le guide d'air peut intégrer une voie de captation d'air frais débouchant dans un plan horizontal lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule et la grille peut alors s'étendre horizontalement au travers de toute la section de la voie de captation d'air. De fait, la grille repose au moins en partie sur le guide d'air sous l'effet de la gravité, ce qui facilite son montage et 30 son maintien en place. Deux éléments de fixation peuvent alors suffire pour sa fixation. Le guide d'air peut présenter une pluralité de parois longitudinales s'étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du 35 véhicule. Notamment, chaque canal de guidage peut être défini au moins en partie par plusieurs de ces parois longitudinales. 5 Avantageusement, au moins une partie des parois longitudinales peut présenter une zone de restriction d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de la paroi de part et d'autre de la zone de restriction. Cette zone de restriction forme une zone de faiblesse qui va permettre soit une rupture de la paroi, soit le pliage de 5 celle-ci lors d'un choc. Une telle rupture ou pliage permet d'absorber le choc subit et de réduire les effets de ce choc sur des éléments du véhicule situés en arrière du guide d'air sur le véhicule. On notera que l'épaisseur de la zone de restriction peut correspondre à une épaisseur minimale de matière à respecter pour la réalisation et/ou la tenue de la pièce. 10 Certaines parois longitudinales peuvent être reliées à une ou plusieurs parois dressées, perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule. Une ou plusieurs de ces parois dressées peut définir le ou les canaux de guidage. 15 La présence de ces parois dressées augmente la rigidité de la paroi longitudinale, au détriment de l'absorption de choc. Dans ce cas, avantageusement, les zones de restriction d'épaisseur peuvent être situées sur des parois longitudinales reliées à une ou plusieurs parois dressées permettant une absorption de choc au niveau des parois longitudinales les plus rigides. 20 La zone de restriction peut présenter au moins une des caractéristiques suivantes : - la zone de restriction s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, autrement dit perpendiculairement ou 25 sensiblement perpendiculairement à la direction de l'effort/du choc que la zone doit absorber, - la zone de restriction (71-73) définit une gorge à section transversale en U évasé, ce qui peut faciliter la réalisation de la zone de restriction, notamment par moulage par injection. Notamment, les bords évasés de la section en U 30 peuvent former entre eux un angle de 5 à 60°, un angle de 50° étant typiquement appliqué dans l'exemple de réalisation illustré. Il peut arriver que le guide d'air, une fois monté, gêne l'accès à des éléments du véhicule situés en arrière du guide d'air. Une solution pourrait consister à réaliser un orifice au travers du guide d'air pour accéder à ces 35 éléments. Toutefois, ceci peut fragiliser le guide d'air et/ou perturber la fonction de guidage d'air, l'air à guider pouvant s'échapper par l'orifice, engendrant une fuite non souhaitable. Dans ce cas, le guide d'air peut avantageusement 6 présenter au moins une zone frangible ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée, telles que précédemment définies. Par c REVENDICATIONS1. Guide d'air (10) en matériau polymère expansé destiné à être intégré à l'avant d'un véhicule entre une face avant technique (1) reliée à une traverse avant (2) par des éléments compressibles (3) et une façade avant (4) dudit véhicule pourvue d'au moins une ouverture d'aération (5), le guide d'air présentant une face avant (10a), une face arrière (10b) et au moins un canal de guidage reliant ses faces avant et arrière, destiné à conduire l'air depuis l'ouverture d'aération (5) de la façade avant (4) jusqu'à la face avant technique (1), caractérisé en ce qu'il comporte : - un bord supérieur (10c) pourvu d'au moins une protubérance (101) saillant d'un côté opposé à la face avant (10a) suivant une direction parallèle ou sensiblement parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air (10) est monté à l'intérieur du véhicule, la protubérance (101) définissant, lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, une face d'appui inférieure (102) qui s'étend horizontalement ou sensiblement horizontalement et est conformée pour reposer sur une face de réception supérieure (103) horizontale ou sensiblement horizontale correspondante de la face avant technique (1), - au moins une zone d'appui (110) sur la traverse (2) présentant une paroi (111) pourvue d'un ou plusieurs rebords (112) sur chacun de deux (111a, 111b) de ses côtés opposés définissant un logement (113), le logement de la zone d'appui étant conformé pour s'emboîter sur un bord supérieur (114) de la traverse, la paroi (111) reposant sur une face supérieure (115) de celle-ci lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, - au moins deux éléments de fixation à la face avant technique (1) à proximité de sa face arrière (10b). 2. Guide d'air (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une protubérance (101) définit, lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, une face d'appui (104) verticale qui s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule et qui est conformée pour être en appui contre une face (105) verticale ou sensiblement verticale correspondante de la face avant technique. 3. Guide d'air (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément de fixation (120) comprend un insert concave (121) en matériau polymère logé à l'intérieur d'une cavité (123) du guide d'air de forme 18 complémentaire, l'insert (121) et la cavité (123) du guide d'air présentant chacun un perçage (122, 124) d'axe (125) parallèle à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, ces perçages étant coïncidents pour le passage d'un organe de fixation. 5 4. Guide d'air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une zone d'appui (110) fait partie d'un bord inférieur (10c) du guide d'air lorsqu'il est monté à l'intérieur du véhicule. 5. Guide d'air (10) selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, lequel comporte au moins un élément de fixation d'une pièce (20) distincte, celle-ci présentant un orifice (22) pour le passage de chaque élément de fixation, caractérisé en ce que ledit élément de fixation (30) présente une tige (31) de longueur prédéterminée portant un filetage (32) formant un taraud ou des ailettes (32'), la tige (31) étant vissée ou introduite en force sur toute sa 15 longueur à l'intérieur d'une partie pleine (10e) du guide d'air (10). 6. Guide d'air (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (20) est une grille équipée d'un filtre. 7. Guide d'air (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le guide d'air (10) intègre une voie de captation d'air frais (130) débouchant dans 20 un plan horizontal lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule et en ce que la grille (20) s'étend horizontalement au travers de toute la section de la voie de captation d'air. 8. Guide d'air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant une pluralité de parois longitudinales (12-15) 25 s'étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, caractérisé en ce qu'au moins une partie des parois longitudinales (12, 14, 15) présente une zone de restriction (Z1-Z3) d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de la paroi (12, 14, 15) de part et d'autre de la zone de restriction. 30 9. Guide d'air (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les parois longitudinales (12, 14, 15) pourvues d'une zone de restriction (71-73) sont en outre reliées à au moins une paroi dressée (16-19) perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule. 35 10. Guide d'air (10) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la zone de restriction (Z1-73) présente au moins une des caractéristiques suivantes : 19 - la zone de restriction (71-73) s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule, - la zone de restriction (71-73) définit une gorge à section transversale en 5 U évasé. 11. Guide d'air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant : - une pluralité de parois longitudinales (12-15) et s'étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du véhicule lorsque le 10 guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule et, - une pluralité de parois dressées (16-19) perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone frangible (710) ménagée dans une paroi choisie parmi une paroi longitudinale et une paroi dressée. 15 12. Guide d'air (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la zone frangible (710) est une zone de restriction d'épaisseur (E10) inférieure à l'épaisseur de la paroi autour de la zone de restriction. 13. Guide d'air (10) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend une rainure de guidage (131) longitudinale, ou sensiblement 20 longitudinale, dont une extrémité débouche sur la zone frangible (710). 14. Guide d'air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément d'étanchéité (132, 133, 134) solidaire de sa face avant (10a), agencé de manière à assurer l'étanchéité entre ledit au moins un canal de guidage (Cl, 02) et la façade 25 avant (4) sur au moins une partie du pourtour d'une ouverture d'aération (5) de la façade avant lorsque le guide d'air est monté à l'intérieur du véhicule. 15. Véhicule automobile comportant une face avant technique (1) reliée à une traverse (2) par des éléments compressibles longitudinalement (3) et une façade avant (4) pourvue d'au moins une ouverture d'aération (5), 30 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un guide d'air (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 disposé entre la traverse (2) et la face avant technique (1), chaque protubérance (101) du bord supérieur (10c) du guide d'air étant en appui sur une face de réception (103) de la face avant technique et chaque zone d'appui (110) du guide d'air étant emboîtée sur un 35 bord supérieur (114) de la traverse.