Brevet FR3090562A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Becquet pour véhicule automobile comprenant un organe de verrouillage d'une lame aérodynamique mobile [0001] L'invention concerne le domaine de l'automobile, plus particulièrement celui des becquets de véhicule automobile (lu type comportant une lame aérodynamique mobile. [0002] On appelle becquet (ou spoiler en anglais) une pièce de carrosserie formant une extension positionnée à l'arrière du toit, et destinée à améliorer les performances aérodynamiques du véhicule sur laquelle cette pièce est placée. Les becquets sont également utilisés pour des aspects esthétiques du véhicule. Ils sont généralement situés et fixés en partie haute et arrière du véhicule, le plus souvent entre le toit et le bord supérieur de la lunette, soit sur le toit ou soit sur le hayon. [0003] On connaît des becquets comprenant une lame aérodynamique mobile, c'est-à-dire un élément permettant d'améliorer les performances aérodynamiques en décalant plus vers l'arrière du véhicule les points de décollement de l'air par rapport au véhicule, (i.c. les points au niveau desquels l'air ne suit plus la carrosserie), apte à se déployer par translation entre une position rétractée à l'intérieur du becquet et une position déployée. [0004] C'est notamment le cas d'une lame aérodynamique mobile déployée vers l'arrière du véhicule par l'intermédiaire d'un organe dc motorisation, par exemple décrite dans le document FR 2 972 994. [0005] Cependant, l'utilisation d'un organe motorisé peut être à l'origine de certains incon- vénients. [0006] En effet, cela nécessite la mise en place à l'intérieur du becquet d'un dispositif motorisé cc qui peut tout d'abord poser problème en termes d'encombrement. En effet, l'espace disponible à l'intérieur du becquet (entre la peau externe et la doublure interne) est limité. Il est donc nécessaire de dimensionner un dispositif motorisé assez petit pour être inséré dans le becquet mais assez puissant pour permettre le déploiement dc la lame aérodynamique mobile. [0007] De plus, l'insertion d'un tel dispositif conduit à un alourdissement du becquet, ce qui peut poser problème dans le secteur automobile où l'une des problématiques principales est l'allègement des composants. [0008] Enfin, l'utilisation d'un dispositif motorisé introduit la possibilité d'une panne dudit dispositif motorisé et par conséquent de la lame aérodynamique qui ne peut plus être mise en mouvement. Une intervention de réparation sur le dispositif motorisé peut de plus se révéler difficile compte tenu des procédés d'assemblage du becquet : par exemple, un collage de la peau et de la doublure n'est pas démontable. 2 [0009] On connaît également des becquets comprenant un élément mobile en rotation, par exemple une trappe s'ouvrant pour laisser passer un flux d'air comme celle décrite dans le document FR 3 040 970. [0010] Cependant, de tels éléments mobiles nécessitent la présence d'un actionneur afin de pouvoir être mis en mouvement, ce qui conduit à l'apparition des mêmes inconvénients que ceux précités. [0011] L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un becquet de véhicule automobile comprenant une lame aérodynamique mobile déployable par l'intermédiaire de moyens moins encombrants et moins lourds que ceux utilisés dans l'art antérieur. [0012] A cet effet, l'invention a pour objet un becquet arrière de véhicule automobile comprenant : - un corps principal, - une lame aérodynamique mobile en rotation entre une position rétractée et une position déployée par rapport au corps principal, et - au moins un organe de verrouillage de la lame aérodynamique mobile apte à verrouiller la lame aérodynamique mobile dans la position rétractée ou dans la position déployée, la lame aérodynamique mobile étant apte à passer de la position rétractée à la position déployée sous l'action d'une dépression d'air. [0013] Ainsi, on obtient un becquet comprenant une lame aérodynamique mobile qui peut être déployée en rotation sans avoir recours à un quelconque dispositif motorisé. L'organe de ven-ouillage permet quant à lui de stabiliser la lame aérodynamique mobile face à l'instabilité de l'environnement (rafales de vent, vibrations lors du roulement du véhicule, variations de vitesse de ce dernier, etc.) [0014] Le becquet selon l'invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes : - l'organe de verrouillage est dimensionné de manière à verrouiller la lame aérodynamique mobile en position rétractée lorsque la dépression d'air est inférieure à une valeur seuil, - l'organe de verrouillage est dimensionné de manière à verrouiller la lame aérodynamique mobile en position déployée lorsque la dépression d'air est supérieure à une valeur seuil, - l'organe de verrouillage est déformable élastiquement, - l'organe de verrouillage est coaxial avec un axe de rotation de la lame aérodynamique mobile, - l'organe de verrouillage comprend deux éléments montés mobiles l'un par rapport à l'autre, un élément fixe et un élément mobile apte à pivoter par rapport à l'élément fixe, 3 - un des cieux éléments de l'organe de verrouillage comprend au moins une excroissance, l'excroissance étant apte à collaborer avec plusieurs renfoncements présents sur l'autre élément, - l'organe de verrouillage comprend une rampe guidant l'excroissance entre un renfoncement correspondant à la position rétractée de la lame aérodynamique mobile et un renfoncement correspondant à la position déployée de la lame aérodynamique mobile, - un des deux éléments de l'organe de verrouillage comprend au moins un renfoncement, le renfoncement étant apte à collaborer avec plusieurs excroissances présentes sur l'autre élément, - l'organe de verrouillage comprend une rampe guidant le renfoncement entre une excroissance correspondant à la position rétractée de la lame aérodynamique mobile et une excroissance correspondant à la position déployée de la lame aérodynamique mobile, et - au moins un des éléments parmi l'élément fixe et l'élément mobile est au moins partiellement deformable de manière élastique. Brève description des figures [0015] Nous allons maintenant présenter un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et à l'appui des figures annexées sur lesquelles : [fig.1] est une vue en coupe d'un becquet selon l'invention comprenant une lame aérodynamique mobile en position rétractée, [fig.2] est une vue en coupe d'un becquet selon l'invention comprenant une lame aérodynamique mobile en position déployée, [fig.3] est un agrandissement de la zone marquée en pointillés sur la figure 1, [fig.4] est un agrandissement de la zone marquée en pointillés sur la figure 2, [fig.5A] est un agrandissement de la zone circulaire en pointillés sur la figure 3, Lfig.SBJ est un agrandissement dela zone circulaire en pointillés sur la figure 4, [fig.6A] est une vue en coupe d'une première variante du becquet des figures 1 et 2, [fig.613] est une vue en coupe d'une seconde variante du becquet des figures 1 et 2, et [fig.7] est une représentation d'une architecture possible du dispositif de verrouillage. Description détaillée 100161 Par la suite, les termes d'orientation tels que « axe longitudinal X », « axe transversal Y », « axe vertical Z », « avant », « arrière », « au-dessus », « supérieur », « en-dessous », « inférieur », etc. s'entendent par référence à l'orientation usuelle des véhicules automobiles. Un repère illustrant cette orientation est représenté sur la figure 1. 100171 On se réfère maintenant aux figures 1 à 4, qui illustrent un exemple de réalisation d'un becquet 2 selon l'invention. 100181 Le becquet 2 pour véhicule automobile selon l'invention est destiné à être disposé dans une région d'un bord arrière de toit 4 au-dessus d'une lunette arrière 11. Le becquet 2 peut ainsi être fixé sur le toit, ou embarqué sur le hayon. [0019] Le becquet 2 comporte une partie amont, destinée à être fixée sur le véhicule, et une partie aval formant une saillie au-dessus de la lunette arrière. Les notions de position amont et aval se réfèrent à l'écoulement de l'air sur la face supérieure du becquet lorsque le véhicule avance, flux d'air représentée par la flèche 3. [0020] Il comprend un corps principal pouvant comprendre une partie fixe du becquet 2a et un support 5 d'une lame aérodynamique mobile 6 reliés l'un à l'autre, par exemple par collage, et délimitant un volume interne entre eux. Le corps principal peut être réalisé en matière plastique, par exemple dans un matériau thermoplastique. [0021] Le becquet 2 comprend également une lame aérodynamique mobile 6 (ou lame mobile du becquet) apte à occuper deux positions stables, une position rétractée (représentée sur la figure 1) et une position déployée (représentée sur la figure 2) et est mobile en rotation. En position rétractée, la face supérieure de la lame aérodynamique mobile 6 peut être affleurante avec la face supérieure de la peau extérieure du becquet 2 elle-même sensiblement alignée avec un prolongement imaginaire de la ligne d'écoulement du toit, pour des raisons aérodynamiques et/ou pour des raisons de style. En position déployée, la lame aérodynamique mobile permet d'améliorer les propriétés aérodynamiques du véhicule automobile comme expliqué plus haut. Une ouverture est réalisée dans la peau extérieure du becquet 2 afin de loger la lame aérodynamique 6 dans le becquet 2 pour obtenir la configuration décrite plus haut. La lame aérodynamique mobile 6 peut être réalisée en matière plastique, par exemple dans un matériau thermoplastique. Un logement 7 peut être ménagé au niveau de la partie fixe du becquet 2a afin d'assurer l'affleurement entre cette dernière et la lame aérodynamique 6 en position déployée. [0022] Le becquet 2 comprend également au moins un organe de verrouillage 8 (de préférence plusieurs organes de ven-ouillage 8). Ce dernier permet de laisser un degré de liberté dans la mise en mouvement de la lame aérodynamique mobile 6 entre ses deux positions et de la bloquer en position rétractée ou en position déployée. Il peut être réalisé en matière plastique, par exemple dans un matériau thermoplastique. L'organe de verrouillage 8 est dépourvu de tout mécanisme motorisé. [0023] La lame aérodynamique mobile 6 est apte à passer d'une position à l'autre sous la seule action d'une dépression d'air 9 illustrée sur la figure 1. Cette dernière se forme au-dessus de la partie aval de la lame aérodynamique mobile 6. Dès lors, il est inutile de mettre en place un dispositif d'entraînement motorisé pour la mettre en mouvement. L'organe de ven-ouillage 8 est dimensionné de manière à : - verrouiller la lame aérodynamique mobile 6 en position rétractée lorsque la dépression d'air est inférieure à une valeur seuil, et - verrouiller la lame aérodynamique mobile 6 en position déployée lorsque la dépression d'air est supérieure à une valeur seuil. [0024] La notion de dépression d'air est liée à la vitesse du véhicule. Plus le véhicule circule à une vitesse élevée, et plus la dépression d'air est importante. La lame aérodynamique mobile 6 passe de sa position rétractée à sa position déployée lorsque le véhicule circule à une vitesse relativement élevée, ce qui correspond à des conditions dans lesquelles il est le plus pertinent d'améliorer ses performances aérodynamiques. [0025] L'organe de verrouillage 8 est placé en amont de la lame aérodynamique mobile 6, de préférence dans sa première moitié (selon l'axe longitudinal X du véhicule lorsque le becquet 2 est monté sur un véhicule automobile). Il peut être placé à proximité de l'axe de rotation de la lame aérodynamique mobile 6 et peut être de préférence co-axial avec cet axe de rotation. [0026] Comme expliqué plus haut, l'organe de verrouillage 8 permet de laisser un degré de liberté dans la mise en mouvement de la lame aérodynamique mobile 6 entre sa position rétractée et sa position déployée. Pour se faire, il comprend deux éléments en rotation relative l'un par rapport à l'autre, un élément fixe et un élément mobile apte à pivoter par rapport à l'élément fixe. L'élément mobile est relié à la lame aérodynamique mobile 6. L'autre élément est fixé au corps principal, par exemple au support 5 de la lame aérodynamique mobile 6 de ce dernier. Chacun des éléments mobile et fixe peut alternativement être réalisé d'un seul tenant avec une partie du becquet (le corps principal et la lame aérodynamique mobile 6). Dès lors, l'organe de verrouillage 8 se situe à l'intérieur du volume interne délimité par le support 5 et la partie fixe du becquet 2a plus précisément en s'étendant du support 5 à la lame aérodynamique mobile 6. [0027] Dans l'exemple représenté sur les figures, l'organe de verrouillage comprend un élément mobile 10 monté dans un élément fixe 12 et apte à pivoter à l'intérieur de ce dernier. [0028] De préférence, l'élément mobile 10 et l'élément fixe 12 forment une liaison pivot longue. Dans ce cas, l'élément 10 peut être un cylindre, par exemple un cylindre de révolution ou encore un cylindre à base ovale, apte à tourner autour de son axe longitudinal à l'intérieur de l'élément fixe (ou logement) 12. Ce cylindre est dès lors relié à la lame aérodynamique mobile 6. L'axe longitudinal du cylindre peut être parallèle à un axe transversal Y du véhicule lorsque le becquet 2 est monté sur un véhicule automobile. Le becquet 2 peut également comprendre plusieurs combinaisons de cylindres et éléments fixes 12 dont les axes longitudinaux des cylindres sont parallèles à l'axe transversal Y du véhicule lorsque le becquet 2 est monté sur un véhicule automobile. Dans le cas de figure dans lequel le becquet 2 comprend plusieurs organes de verrouillage 8, ces derniers sont parallèles à l'axe transversal Y et coaxiaux. 6 [0029] Alternativement, l'organe de verrouillage 8 peut être constitué d'une sphère montée dans un élément fixe complémentaire et formant une liaison rotule. [0030] 11 est possible d'inverser la disposition illustrée sur les figures. Dans ce cas, l'élément fixe 12 est relié à la lame aérodynamique mobile 6 et devient alors mobile en rotation en tournant autour de l'autre élément, par exemple un cylindre ou une sphère, fixé quant à lui au corps principal comme expliqué plus haut. [0031] De préférence, l'élément fixe 12 est réalisé d'un seul tenant avec le corps principal, l'élément mobile 10 étant quant à lui réalisé d'un seul tenant avec la lame aérodynamique mobile 6. [0032] Outre le guidage en rotation de la lame aérodynamique mobile 6, l'organe de ver- rouillage 8 permet de bloquer cette dernière dans les deux positions stables que sont la position rétractée et la position déployée. Pour se faire, un des deux éléments comprend au moins une excroissance, l'autre élément comprenant des renfoncements dans lequel l'excroissance est apte à se loger. [0033] Nous décrirons par la suite l'exemple illustré sur les figures 5A à 7.11 est néanmoins possible de faire varier le nombre d'excroissances et de renfoncements ou encore d'inverser l'élément de l'organe de verrouillage 8 portant l'excroissance ou les renfoncements. Dans le cas de liaisons pivot longues, il est possible d'avoir sur la longueur de la liaison plusieurs ensembles excroissances/renfoncements identiques ou différents. [0034] Dans l'exemple illustré sur les figures 5A à 7, l'élément mobile 10 comprend une ex- croissance 16. Cette dernière peut par exemple être une portion de sphère (par exemple un hémisphère) ou encore une portion de cylindre (avec un plan de coupe parallèle à l'axe longitudinal du cylindre (par exemple un hémicylindre). L'élément fixe 12 comprend quant à lui deux renfoncements 14 et 15 ayant une forme permettant d'accueillir l'excroissance 16 (renfoncement concave ayant par exemple la forme d'une portion de sphère, d'une gorge ayant la forme d'une portion de cylindre ou une forme en V, etc.). [0035] L'excroissance 16 est apte à collaborer alternativement avec l'un ou l'autre des ren- foncements 14 et 15. Ces deux collaborations déterminent les deux positions de la lame aérodynamique mobile 6, comme cela est illustré sur les figures 1 à 4, et constituent les deux positions de verrouillage de cette dernière. [0036] Comme expliqué plus haut, la lame aérodynamique mobile 6 est apte à se déployer sous le seul effet d'une dépression d'air, plus précisément lorsque cette dépression est supérieure à une valeur seuil. Lorsqu'elle est en position déployée et que la dépression d'air passe sous la valeur seuil ayant permis son déploiement, la lame aérodynamique mobile 6 passe de sa position déployée à sa position rétractée sous l'effet de son propre poids. 7 [0037] Dès lors, un premier point de verrouillage correspondant à l'interaction de l'excroissance 16 et le renfoncement 14 (position rétractée de la lame aérodynamique mobile 6). Ce point de verrouillage est dimensionné pour résister à une dépression d'air trop faible, c'est-à-dire lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à la vitesse seuil du véhicule étant de préférence comprise entre 70 et 90 km/h, mais permettre une sortie de l'excroissance 16 du renfoncement 14 lorsque la dépression d'air est suffisante (lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à la vitesse seuil). [0038] Un second point de verrouillage correspond à l'interaction de l'excroissance 16 et le renfoncement 15 (position déployée de la lame aérodynamique mobile 6). Ce point de verrouillage est dimensionné pour bloquer la lame aérodynamique mobile 6 en position déployée tant que la dépression d'air est suffisamment élevée (supérieure à la valeur seuil). Lorsque la dépression devient inférieure à la valeur seuil, ce point de verrouillage permet une sortie de l'excroissance 16 du renfoncement 15 afin de permettre à la lame aérodynamique mobile de passer de la position déployée à sa position rétractée sous l'effet de la gravité. [0039] Les dimensionnements énoncés ci-dessus sont connus de l'homme du métier qui pourra dimensionner l'organe de verrouillage 8 en prenant principalement en compte : - la masse de la lame aérodynamique mobile 6, - la surface de la lame aérodynamique mobile 6, - la différence de hauteur (selon un axe vertical Z du véhicule lorsque le becquet est monté sur un véhicule automobile) du point le plus en aval de la lame aérodynamique mobile 6 entre la position rétractée et la position déployée de cette dernière, et - les vitesses d'air et la dépression induite par l'air. [0040] La valeur de la dépression d'air à laquelle la lame aérodynamique mobile 6 passe de sa position rétractée à sa position déployée dépend principalement des dimensions de la lame aérodynamique mobile 6, notamment selon une direction parallèle à l'axe transversal Y, ou encore de la côte de soulèvement de cette dernière. [0041] Afin de permettre à l'excroissance 16 de sortir d'un renfoncement pour aller se loger dans un autre renfoncement, il est par exemple possible de permettre une déformation élastique de l'organe de fixation 8. Plus précisément, au moins un des éléments parmi l'élément fixe et l'élément mobile est au moins partiellement déformable de manière élastique. [0042] Dans l'exemple illustré sur les figures 6A et 6B, l'élément fixe 12 comprend un élément de rigidification 18. Il peut s'agir d'un élément rapporté sur l'élément fixe 12 (réalisé dans le même matériau ou dans un matériau différent) ou réalisé d'un seul tenant avec ce dernier. L'élément fixe 12 est déformable élastiquement au niveau de sa portion ne comprenant pas d'élément de rigidification 18, ce qui permet à l'excroissance 16 de sortir du renfoncement dans lequel elle est logée. Alterna- 8 tivement, l'élément fixe 12 peut être entièrement déformable de manière élastique. 11 est également possible que l'élément mobile 10 soit au moins partiellement déformable, alternativement ou en complément d'une aptitude à se déformer de l'élément fixe 12. [0043] En complément ou de manière alternative à une aptitude à se déformer d'au moins une partie d'au moins un élément de l'organe de verrouillage 8, il est possible que l'élément mobile soit apte à se déplacer à l'intérieur de l'élément fixe 12 dans au moins une direction perpendiculaire à un axe de rotation de l'élément mobile du fait de la présence d'un jeu de fonctionnement entre les deux. [0044] La dépression d'air agissant sur la lame aérodynamique mobile 6 est par essence instable pour les raisons évoquées plus haut (rafales de vent, vibrations lors du roulement du véhicule, variations de vitesse de ce dernier, etc.). Il est dès lors possible de mettre en place au niveau de l'organe de fixation une rampe 20 pour l'excroissance 16, de préférence entre un renfoncement 14 correspondant à la position rétractée de la lame aérodynamique mobile 6 et un renfoncement 15 correspondant à la position déployée de cette dernière. Cela permet d'éviter que, quand le véhicule circule à une vitesse à laquelle la dépression d'air oscille aux alentours de la valeur seuil, la lame aérodynamique mobile 6 ne vacille entre les deux positions stables. [0045] Pour se faire, on note la présence sur la figure 7 d'une portion de l'élément fixe 12 localisée entre les renfoncements 14 et 15 et correspondant à la rampe 20 prenant la forme d'une pente de transition avec effet d'avaloir. Cette portion présente une déclivité du renfoncement 14 en direction du renfoncement 15. Ainsi, et lorsque l'excroissance 16 sort de l'élément fixe 14 (c'est-à-dire lorsque la dépression d'air est suffisante pour permettre cette sortie), cette portion permet de s'assurer du passage de l'excroissance 16 du renfoncement 14 au renfoncement 15 et par conséquent du passage de la lame aérodynamique mobile 6 de sa position rétractée à sa position déployée. Liste des références numériques [0046] 2 : becquet 2a : partie fixe du becquet 3 : flux d'air 4 : bord arrière de toit 5 : support de la lame aérodynamique mobile 6 : lame aérodynamique mobile 7 : logement 8 : organe de verrouillage 9 : dépression d'air : élément mobile 11 : lunette arrière 12 : élément fixe 14, 15 : renfoncements 16 : excroissances 18 : élément de rigidification 20 : rampe 9 10