Brevet FR3097520A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : dispositif déflecteur d'air actif de véhicule au- tomobile [0001] L'invention concerne les dispositif déflecteurs d'air actifs de véhicules automobiles. [0002] Ces déflecteurs mobiles sont aptes à occuper une position déployée dans laquelle ils améliorent les performances aérodynamiques du véhicule et une position rétractée dans laquelle leur impact sur lesdites performances aérodynamiques est négligeable voire nul. [0003] Par exemple, il existe parmi les déflecteurs présents sur un véhicule automobile des déflecteurs mobiles pouvant être montés à l'avant du véhicule, sous le bouclier avant. De tels déflecteurs ont pour objectif de réduire la tramée du véhicule et par conséquent sa consommation en carburant, notamment à vitesse élevée. Il existe également des déflecteurs d'air placés à l'arrière du véhicule, en position haute ou basse et visant les mêmes effets. [0004] A faible vitesse, le déflecteur, qui est généralement une lame pouvant avoir une forme, ainsi qu'une hauteur, différentes en fonction des véhicules équipés, est en position rabattue sous le bouclier avant, afin de le protéger des chocs éventuels contre des obstacles, par exemple des bordures de trottoir. Cette position convient donc pour la circulation en ville à faible vitesse ou sur des routes comprenant des creux et des bosses. [0005] Lorsque la vitesse du véhicule atteint une valeur seuil, la lame est déployée, géné- ralement par un mouvement de rotation, afin de venir s'opposer au flux d'air et ainsi réduire la tramée du véhicule. Le gain en termes de tramée peut par exemple être de l'ordre de 5 % à une vitesse de 130 km/h. Alternativement, ce déploiement peut être effectué par une translation dans un plan vertical, comme exposé dans le brevet US 8 702 152. [0006] Cependant, un tel dispositif présente des inconvénients. [0007] Premièrement, un déploiement à une vitesse relativement élevée nécessite l'utilisation de dispositifs d'actionnemcnt et de maintien en position déployée. De tels dispositifs nécessitent une puissance élevée, et ils sont par conséquent gourmands en énergie. En effet, le déflecteur mobile se déploie par rotation en s'opposant de plus en plus à un flux d'air exerçant une forte pression. Une fois en position déployée, la pression s'exerçant sur le déflecteur est très importante. En effet, la distribution de pression est telle que la face avant est en surpression de l'ordre de la pression dynamique, et la face arrière est en dépression de l'ordre de 30%-40% par rapport à la face avant. Ces deux effets se cumulent pour former un effort longitudinal conséquent. 2 Par exemple, la pression exercée sur le déflecteur peut être de 200N à 130 km/h. [0008] De plus, le déflecteur mobile peut rencontrer des obstacles, et ce même quand le véhicule circule à une vitesse élevée. Le déflecteur, réalisé en matériau rigide, et aussi le système complet, c'est-à-dire l'actionneur et l'embrayage, peuvent alors subir des dommages. Pour éviter cela, il est alors nécessaire de prévoir un dispositif de rétractation rapide du déflecteur. [0009] Il existe également, comme cela est divulgué dans le titre US 7 686 382, un dispositif déflecteur d'air comprenant une peau extérieure extensible déformée de manière élastique par un actionneur, par exemple lorsque la vitesse du véhicule atteint une valeur seuil. Un tel type d'actionneur est également décrit dans les demandes FR 3 064 585 et WO 2018/178579. [0010] Cependant, de tels dispositifs déflecteurs présentent l'inconvénient que des efforts re- lativement importants sont exercés sur la peau extérieure pour la déformer, ce qui créé des contraintes quant au choix du matériau formant la pièce, des moyens de fixation du dispositif déflecteur à un autre élément, par exemple un cadre (afin d'assurer une fixation résistant à ces contraintes), et au dimensionnernent de l'actionneur nécessaire pour déformer la pièce. [0011] Un but de l'invention consiste à fournir un dispositif déflecteur d'air permettant de s'affranchir des contraintes de choix de matériau, de moyens de fixation ainsi que de dimensionnernent d'un actionneur en réduisant les efforts subis par la peau extérieure lorsque cette dernière est déployée. [0012] Dans ce but, l'invention a pour objet un dispositif déflecteur d'air de véhicule au- tomobile, caractérisé en ce qu'il comprend un corps principal réalisé dans un matériau détbrmable élastiquement, le corps principal étant apte à occuper une position déployée et une position rétractée, le corps principal comprenant au moins une zone de contrainte mécanique qui, lorsque le corps principal est en position rétractée, comporte au moins un pli de matière agencé pour réduire les contraintes de tension s'exerçant sur ladite zone de contrainte mécanique du corps principal lorsqu'il est en position déployée. [0013] Ainsi, l'agencement de plis de matière locaux permet de réduire voire de supprimer les contraintes qui auraient été exercées au niveau de la zone comprenant les plis et ce lorsque le corps principal est en position déployée. Cela permet d'avoir plus de liberté quant au choix des matériaux pouvant former le corps principal, au choix des moyens de fixation du corps principal à une autre pièce, ou encore le dimensionnement de l'actionneur permettant de passer le dispositif déflecteur d'air de sa position rétractée vers sa position déployée. [0014] Le dispositif déflecteur d'air selon l'invention peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : 3 - le pli de matière s'étend au moins en partie dans une direction formant un angle compris entre 00 et 45° avec des lignes d'iso-valeur de contrainte mécanique s'exerçant sur la zone de contrainte mécanique du corps principal lorsqu'il est en position déployée, - l'épaisseur de matière du corps principal est constante, - le pli de matière a une forme choisie parmi une forme elliptique, une forme rectiligne ou une forme de U, - la zone de contrainte mécanique comprend plusieurs plis de matière et - le matériau du corps principal (2) est étirable. [0015] L'invention a également pour objet un ensemble d'un dispositif déflecteur d'air selon l'invention et d'un actionneur configure pour déplacer le corps principal entre une position rétractée et une position déployée. [0016] Avantageusement, une longueur du corps principal au niveau de la zone de contrainte mécanique est au moins égale à 70% d'un déplacement maximal du corps principal par l'actionneur au niveau de la zone de contrainte mécanique, de préférence supérieure ou égale à 100%. Brève description des figures [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : [fig.1] est une vue en coupe d'un dispositif déflecteur selon l'invention en position rétractée et en position déployée, [fig.2] est une vue de côté d'un dispositif déflecteur selon l'invention en position rétractée, [fig.3] est une vue de côté d'un dispositif déflecteur selon l'invention en position déployée, [fig.4] est une vue de face d'un corps principal du dispositif déflecteur selon une première variante de l'invention, [fig.5] est une vue de face d'un corps principal du dispositif déflecteur selon une seconde variante de l'invention, [fig.6] est une vue de face d'un corps principal du dispositif déflecteur selon une troisième variante de l'invention, [fig.7] est une vue en perspective du corps principal du dispositif déflecteur selon la troisième variante de l'invention, Description détaillée [0018] On se réfère désormais à la figure 1 illustrant le corps principal 2 d'un dispositif dé- flecteur 4 en position rétractée (haut de la figure 1) et en position étendue (bas de la figure 1). Le dispositif déflecteur d'air 4 est un déflecteur destiné à être placé sous le bouclier avant d'un véhicule. Cependant, un tel déflecteur pourrait être positionné à d'autres emplacements sur un véhicule, par exemple sous le groupe motopropulseur, au niveau des ailes avant et arrière d'un véhicule, et plus largement au niveau de toutes les zones de décollement de l'écoulement d'air sur un véhicule automobile. [0019] En position rétractée, le corps principal 2 comprend au moins un pli de matière 6, trois sont représentés sur la figure 1 (le nombre de plis de matière 6 peut varier d'un véhicule à un autre). On entend par pli de matière une déformation en forme d'onde de surface localisée à un ou plusieurs endroits de la surface du corps principal 2. [0020] Ces plis de matière 6 peuvent par exemple avoir la forme d'un soufflet. Ils permettent d'allonger le corps principal 2 de manière relativement importante, par exemple d'une position rétractée vers une position déployée, sans étirer ce dernier ou en ne l'étirant que très légèrement. Le corps principal 2 est à cet effet réalisé dans un matériau deformable élastiquement. Il peut s'agir par exemple de TPU (Thermoplastique polyuréthane), de caoutchouc, de SEBS (polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène), apte à s'étirer d'au moins 100% et avantageusement de plus de 200%. Cela lui permet également d'encaisser des chocs sans casser lorsque qu'il est déployé sous un véhicule en mouvement. [0021] Le corps principal 2 peut passer de sa position rétractée à sa position déployée et in- versement sous l'effet d'un actionneur, par exemple un vérin hydraulique ou encore une ou plusieurs vessies gonflables. Le dimensionnement de l'actionneur, sa capacité à déployer le corps principal 2 sur une longueur plus ou moins importante afin d'obtenir un déflecteur d'air plus ou moins grand peut varier d'un véhicule à un autre. [0022] Le dispositif déflecteur d'air 4 peut avoir une forme lui permettant de dévier un flux d'air 8 lorsque le véhicule est en mouvement et le dispositif déflecteur d'air 4 est en position déployée, tout en permettant de maintenir le flux d'air 8 en contact avec lui, comme cela est visible sur la figure 3 et décrit dans la demande FR 3 064 585. En position rétractée, le dispositif déflecteur d'air 4 n'a que peu voire pas d'effet aérodynamique, comme cela est visible sur la figure 2. [0023] Lorsque le corps principal 2 est en position rétractée, le ou les plis de matière 6 sont situés dans au moins une portion subissant des contraintes de tension lorsque le dispositif déflecteur d'air 4 est en position déployée et sont agencés pour réduire les contraintes de tension s'exerçant sur ladite portion du corps principal 2 lorsqu'il est en position déployée. [0024] En d'autres termes, lorsque l'actionneur permet le passage du corps principal 2 de sa position rétractée vers sa position déployée, des contraintes de tension locales peuvent apparaître, ce qui conduit à la formation de zones de contrainte mécanique 10 (nommées par la suite « zones de contrainte 10 »), notamment au niveau de portions du corps principal 2 entourant une zone contre laquelle l'actionneur est en appui. Cela restreint, comme expliqué plus haut, les choix du matériau formant le corps principal 2 (qui doit être suffisamment résistant), des moyens de fixation du corps principal 2 à un autre élément, par exemple un cadre (afin d'assurer une fixation résistant à ces contraintes), et au dimensionnement de l'actionneur (assez puissant pour déformer le corps principal 2). Le placement du ou des plis de matière 6 au niveau des portions permet d'avoir plus de matière au niveau des portions subissant les contraintes de tension. En fonction du dimensionnement du ou des plis de matière 6, ces derniers peuvent être également présents lorsque le corps principal 2 est en position déployée. [0025] Des zones de contrainte 10 sont représentées sur les figures 4 à 7. Ce positionnement peut correspondre à des portions sur lesquelles des actionneurs peuvent presser pour permettre le déploiement du corps principal 2 (et permettre ainsi au dispositif déflecteur d'air 4 de s'étendre sur une longueur proche de la largeur totale du véhicule sur lequel il est monté. Bien évidemment, l'emplacement des zones de contrainte 10 et, par conséquent, des plis de matière 6, peut être différent de cc qui est représenté sur les figures (par exemple car le ou les actionneurs ne sont pas situés au même(s) endroit(s)). [0026] Avantageusement, les plis de matière 6 s'étendent totalement ou en partie dans une direction formant un angle compris entre 45' et 90' avec un axe longitudinal A de la ou des zones de contrainte 10, comme cela est visible sur les figures 4 à 6. Cet axe longitudinal A est orthogonal à des lignes d' iso-valeur de contrainte mécanique s'exerçant sur la zone de contrainte mécanique du corps principal lorsqu'il est en position déployée. Dès lors, les plis de matière 6 peuvent former un angle compris entre 0° et 45° avec lesdites lignes d'iso-valeur de contrainte mécanique. Un tel agencement permet une reprise d'efforts transversaux à l'axe longitudinal A et donc de réduire les efforts d'étirement et donc d'actionnement du dispositif déflecteur d'air 4. Cela permet d'être plus libre dans le choix de l'actionneur ou encore des matériaux formant le corps principal 2. Préférentiellement, les plis de matière s'étendent perpendiculairement à l'axe longitudinal A. [0027] Les figures 4 à 7 illustrent 3 variantes d'un corps principal 2 selon l'invention. [0028] Le corps principal 2 de la figure 4 comprend plusieurs plis de matière 6 formant un ensemble s'étendant sur toute la largeur du corps principal 2. Alternativement, il est possible de ne réaliser les plis de matière 6 qu'au niveau des zones de contrainte 10. [0029] Les figures 5 à 7 illustrent quant à elles deux variantes dans lesquelles les plis de matière 6 ne s'étendent qu'au niveau des portions du corps principal 2 comprenant les zones de contrainte 10. Ces plis de matière 6 peuvent avoir, comme cela est le cas sur les figures 5 à 7, respectivement une forme elliptique (figure 4) ou une forme de U (figures 6 et 7). L'avantage de telles formes est qu'il est possible de faire passer les plis de matière 6 deux fois au niveau d'une zone de contrainte 10. 6 [0030] Les plis de matière 6 peuvent bien évidemment avoir une forme différente des formes illustrées sur les figures (un cercle ou encore une forme sinusoïdale). [0031] Avantageusement, l'épaisseur de matière du corps principal 2 est constante, notamment au niveau des plis de matière 6, par exemple comprise entre 3 et 5 millimètres. Le corps principal 2 est par conséquent simple à mouler. De plus, son épaisseur est un compromis optimal entre une épaisseur assez importante pour éviter que ce dernier se déchire (notamment à cause du phénomène de gravillonnage lorsque le véhicule est en mouvement sur la chaussée) mais pas trop importante pour obtenir un corps principal n'ayant pas un coût de fabrication trop élevé et pour pouvoir déployer les plis en limitant les efforts d'actionnement. [0032] Avantageusement, le nombre de plis de matière 6 est proportionnel à l'extension maximale du corps principal 2 par l'actionneur au niveau des portions comprenant les zones de contrainte 10. Par exemple il est possible que le corps principal 2, au niveau d'une portion comprenant au moins une zone de contrainte 10, ait une longueur de 100 millimètres en position rétractée et une longueur de 140 millimètres en position déployée (ces valeurs peuvent bien évidemment varier). Dans ce cas, il est possible de prévoir un ou des plis de matière 6 dont la longueur totale est égale à 40 millimètres (par exemple 4 plis de matière 6 d'une longueur de 10 millimètres). De cc fait, le corps principal 2 en position déployée ne comporte pas de plis de matière 6 mais n'est pas étirée comme dans les dispositifs déflecteur d'air de l'art antérieur. Par conséquent, la longueur du corps principal 2 est au moins égale à 100% d'un déplacement maximal du corps principal 2 par l'actionneur au niveau de la zone de contrainte 10. [0033] Alternativement, il est possible que la longueur cumulée des plis de matière 6 peut être inférieure à la longueur d'extension maximale du corps principal 2 sous l'effet de l'actionneur. Avantageusement, la longueur totale du ou des plis de matière 6 est au moins égale à 70% de cette longueur d'extension maximale. De ce fait, le corps principal 2 en position déployée est étiré (dans ce cas il est réalisé dans un matériau étirable) mais dans un degré bien moindre que les dispositifs déflecteur d'air selon l'art antérieur. [0034] Alternativement, la longueur cumulée des plis de matière 6 peut être supérieure à la longueur d'extension maximale du corps principal 2 sous l'effet de l'actionneur. [0035] La présence du ou des plis de matière 6 conduit à une variation d'épaisseur du corps principal 2 au niveau de la ou des poilions comprenant la ou les zones de contrainte 10, par exemple de 15 millimètres en positon rétractée à 5 millimètres en position déployée. [0036] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. [0037] 11 est notamment possible de choisir un type d'actionneur différent de ceux 7 mentionnés ci-dessus ou un matériau différent de ceux mentionnés ci-dessus pour réaliser le corps principal. [0038] La forme, le nombre et le dimensionnement des plis de matière peut également varier. Liste des références numériques [0039] 2 : corps principal 4 : dispositif déflecteur d'air 6 : plis de matière : flux d'air : zones de contrainte mécanique A : axe longitudinal des zones de contraintes 8 REVENDICATIONS[Revendication 1] Dispositif déflecteur d'air (4) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un corps principal (2) réalisé dans un matériau deformable elastiquement, le corps principal (2) étant apte à occuper une position déployée et une position rétractée, le corps principal (2) comprenant au moins une zone de contrainte mécanique (10) qui, lorsque le corps principal (2) est en position rétractée, comporte au moins un pli de matière (6) agencé pour réduire les contraintes de tension s'exerçant sur ladite zone de contrainte mécanique (10) du corps principal (2) lorsqu'il est en position déployée. [Revendication 2] Dispositif déflecteur d'air (4) selon la revendication 1, dans lequel le pli de matière (6) s'étend au moins en partie dans une direction formant un angle commis entre 00 et 45° avec des lignes d'iso-valeur de contrainte mécanique s'exerçant sur la zone de contrainte mécanique (10) du corps principal (2) lorsqu'il est en position déployée. [Revendication 3] Dispositif déflecteur d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de matière du corps piincipal (2) est constante. [Revendication 4] Dispositif déflecteur d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pli de matière (6) a une forme choisie parmi une forme elliptique, une forme rectiligne ou une forme de U. [Revendication 5] Dispositif déflecteur d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone de contrainte mécanique (10) comprend plusieurs plis de matière (6). [Revendication 6] Dispositif déflecteur d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau du corps principal (2) est étirable. [Revendication 7] Ensemble d'un dispositif déflecteur d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes et d'un actionneur configure pour déplacer le corps principal (2) entre une position rétractée et une position déployée. [Revendication 8] Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel une longueur du corps principal (2) au niveau de la zone de contrainte mécanique (10) est au moins égale à 70% d'un déplacement maximal du corps principal (2) par l'actionneur au niveau de la zone de contrainte mécanique (10), de préférence supérieure ou égale à 100%.