Brevet FR3132496A1 — publié le 20230811

L’invention concerne un élément de carrosserie à déformation pilotée (2) de véhicule automobile comprenant un corps principal (4) déformable élastiquement, le corps principal (4) comprenant un réseau de canaux (6), chaque canal (6) étant configuré pour être mis en pression par un flux d’air comprimé afin de faire passer l’élément de carrosserie à déformation pilotée (2) d’une position de repos à une position déployée, caractérisé en ce qu’au moins un organe de rigidification (8) du dispositif déflecteur d’air (2) s’étend à l’intérieur d’au moins une partie des canaux (6). Figure pour l’abrégé : figure 1 Elément de carrosserie à déformation pilotée de véhicule automobile L’invention concerne les éléments de carrosserie à déformation pilotée de véhicules automobiles, par exemple les dispositifs déflecteurs montés sur les véhicules automobiles. Parmi les déflecteurs présents sur un véhicule automobile, on peut par exemple citer un déflecteur mobile qui peut être monté à l’avant du véhicule sous le bouclier avant. En tout état de cause, et en dehors du positionnement sur le véhicule, de tels déflecteurs ont pour objectif de réduire la trainée du véhicule et par conséquent sa consommation en carburant, notamment à vitesse élevée, en déviant un flux d’air opposé à l’avancée du véhicule. À faible vitesse, le déflecteur d’air, qui est généralement une lame rigide pouvant avoir une forme aérodynamique, 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. Lorsque la vitesse du véhicule atteint une valeur seuil, la lame est déployée, généralement par un mouvement de rotation, afin de venir s’opposer au flux d’air et ainsi réduire la trainée du véhicule. Le gain en termes de trainée 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. Cependant, un tel dispositif présente des inconvénients. Premièrement, un déploiement à une vitesse relativement élevée nécessite l’utilisation de dispositifs d’actionnement 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 de rabattement conséquent. Par exemple, la pression exercée sur le déflecteur peut être de 200N à 130 km/h. 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 rétraction rapide et/ou de débrayage du déflecteur. La demande FR 3 064 585 A1 décrit un déflecteur mobile de véhicule automobile comprenant une paroi déformable. Cependant, il est aussi nécessaire de prévoir un dispositif d’actionnement pour déployer par déformation cette paroi, disposé derrière cette dernière. Il peut s’agir de vessies gonflables, d’un système comprenant des vérins ou encore d’arceaux mobiles. De tels dispositifs nécessitent la mise en place d’un organe de déformation ainsi que d’un système de contrôle et d’actionnement de cet organe de déformation, ce qui rend l’ensemble complexe, relativement lourd ou encore volumineux. De manière plus générale, et pour tout élément de carrosserie déformable de manière pilotée, qu’il s’agisse d’améliorer l’aérodynamisme du véhicule (comme décrit ci-dessus), de modifier localement la forme du véhicule dans un but esthétique ou encore d’augmenter la résistance aux chocs de faible amplitude (par exemple pour protéger une portière des chocs), l’utilisation d’une paroi déformable nécessite un organe de déformation tel que décrit plus haut. Un exemple d’application est décrit dans la demande FR 3 075 721 A1 divulguant des moyens de protection d’un panneau de carrosserie comprenant une peau déformable élastiquement. L’invention a notamment pour but de fournir un élément de carrosserie à déformation pilotée pouvant être facilement déployé et maintenu en position tout en état le plus compact et simple d’un point de vue structurel. À cet effet, l’invention a pour objet un élément de carrosserie à déformation pilotée de véhicule automobile comprenant un corps principal déformable élastiquement, le corps principal comprenant un réseau de canaux, chaque canal étant configuré pour être mis en pression par un flux d’air comprimé afin de faire passer l’élément de carrosserie à déformation pilotée d’une position de repos à une position déployée, au moins un organe de rigidification du dispositif déflecteur d’air s’étendant à l’intérieur d’au moins une partie des canaux. Ainsi, on obtient un élément de carrosserie intégrant dans la structure d’un corps déformable élastiquement des moyens de déformation de ce dernier. En effet, une mise en pressions des canaux, qui sont donc des canaux à section fermée, permet de déformer le corps principal afin de le faire passer d’une position de repos à une position déployée dans laquelle il permet, quand l’élément de carrosserie est un dispositif déflecteur d’air, de dévier un flux d’air s’opposant au véhicule en mouvement. Il n’est donc plus nécessaire de prévoir une structure indépendante du corps principal et déformant ce dernier quand cela est nécessaire. L’organe de rigidification permet quant à lui d’augmenter la résistance de l’élément de carrosserie en position déployée. En effet, quand l’élément de carrosserie est un dispositif déflecteur d’air, ce dernier permet au corps principal en position déployée de résister à des efforts tangentiels exercés sur les flancs du déflecteur déployé par la pression d’air aérodynamique générée par le déplacement vers l’avant du véhicule afin de s’assurer d’une bonne déviation du flux d’air et non une déformation du corps principal au contact de ce flux d’air. De manière plus générale, et en fonction du type d’élément de carrosserie déformable, la présence de l’organe de rigidification peut augmenter la résistance de l‘élément de carrosserie en position déployée, par exemple à un choc de faible amplitude. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de l’élément de carrosserie à déformation pilotée prises seules ou en combinaison : le réseau de canaux est configuré pour permettre une déformation du corps principal dans une première direction et une déformation plus restreinte dans des directions perpendiculaires à la première direction. Cela permet de maîtriser la forme l’élément de carrosserie à déformation pilotée qui ne se déploie que dans la direction souhaitée ; le corps principal est réalisé à base d’un élastomère, notamment de polyuréthane thermoplastique, de silicone, de latex naturel et leurs mélanges ou d’un mélange de styrène éthylène-butylène styrène et de polypropylène ; le réseau de canaux est un réseau continu, le corps principal comprenant au moins un orifice d’injection d’air à l’intérieur du réseau de canaux. On obtient dès lors une architecture relativement simple à mettre sous pression du réseau de canaux ; le corps principal comprend des canaux principaux et des canaux secondaires reliant les canaux principaux entre eux, l’organe de rigidification s’étendant à l’intérieur d’au moins une partie des canaux principaux et/ou secondaires ; des parties secondaires de l’organe de rigidification s’étendant dans des canaux secondaires sont configurés pour se déformer lorsque l’élément de carrosserie à déformation pilotée passe de sa position de repos à sa position déployée ; l’organe de rigidification est réalisé dans un matériau présentant un module élastique supérieur à celui du corps principal, de préférence réalisé dans un matériau choisi parmi l’acier, l’aluminium, le polypropylène chargé de fibres de verre ou de talc, du polyamide chargé de fibres de verre ; le corps principal a une épaisseur comprise entre 1 millimètre et 20 millimètres, de préférence inférieure à 10 millimètres, et encore de préférence sensiblement égale à 5 millimètres ; un jeu est ménagé entre l’organe de rigidification et au moins une partie de la paroi du canal le contenant lorsque l’élément de carrosserie est en position de repos. Cela permet de s’assurer d’un bon passage de l’air sous pression permettant le passage de l’élément de carrosserie à déformation pilotée de la position de repos à la position déployée ; l’organe de rigidification comprend au moins une dépression configurée pour permettre le passage d’air entre l’organe de rigidification et une paroi interne d’au moins un canal ; et le corps principal comprend plusieurs réseaux de canaux configurés pour être pilotés de façon indépendante les uns des autres, c’est-à-dire pour être mis en pression par flux d’air comprimé de façon indépendante les uns des autres ; l’élément de carrosserie à déformation pilotée est un dispositif déflecteur d’air. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : - fabrication de l’organe de rigidification, - placement de l’organe de rigidification dans un moule, et - surmoulage du corps principal autour de l’organe de rigidification. Un tel procédé permet de fabriquer de manière relativement rapide un élément de carrosserie à déformation pilotée selon l’invention. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de fabrication prises seules ou en combinaison : l’organe de rigidification est moulé. Cela permet de concevoir l’ensemble des éléments formant l’élément de carrosserie à déformation pilotée par moulage ; le corps principal est moulé à l’aide d’une matière n’adhérant pas à l’organe de rigidification. Cela permet de s’assurer d’un passage optimal de l’air sous pression dans les canaux le long de la structure de rigidification lors du passage de l’élément de carrosserie à déformation pilotée de la position rétractée à la position déployée ; et le surmoulage du corps principal autour de l’organe de rigidification est suivi d’une première mise en pression avant utilisation de l’élément de carrosserie à déformation pilotée. Cela permet de s’assurer du fonctionnement optimal en fin du procédé de fabrication et quelle que soit la forme de la structure de rigidification ou les matériaux utilisés pour le moulage du corps principal. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : - fabrication de l’organe de rigidification, - moulage d’une première partie du corps principal comprenant le réseau de canaux, les canaux étant débouchants, - mise en place de l’organe de rigidification à l’intérieur des canaux de la première partie du corps principal restée dans le moule, et - fermeture par moulage des canaux à l’aide d’une seconde partie du corps principal. Brève description des figures 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 : la est une vue de côté d’un élément de carrosserie à déformation pilotée, ici un dispositif déflecteur d’air selon l’invention en configuration déployée, la est une vue de face d’un élément de carrosserie à déformation pilotée, ici un déflecteur d’air, selon l’invention ; la est une vue en coupe selon le plan de coupe A-A d‘une partie d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon un premier mode de réalisation de l’invention, l’élément de carrosserie à déformation pilotée étant en position de repos, la est une vue en coupe selon un plan de coupe A-A d‘une partie d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon le premier mode de réalisation de l’invention, l’élément de carrosserie à déformation pilotée étant en début de déploiement, la est une vue en coupe selon un plan de coupe A-A d‘une partie d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon un second mode de réalisation de l’invention, le l’élément de carrosserie à déformation pilotée étant en position de repos, la est une vue en coupe selon un plan de coupe A-A d‘une partie d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon le second mode de réalisation de l’invention, l’élément de carrosserie à déformation pilotée étant en début de déploiement, la est une vue en coupe selon un plan de coupe A-A d‘une partie d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon un troisième mode de réalisation de l’invention, l’élément de carrosserie à déformation pilotée étant en position de repos, la est une vue en coupe selon un plan de coupe A-A d‘une partie d’un élément de carrosserie à déformation pilotée selon le troisième mode de réalisation de l’invention, l’élément de carrosserie à déformation pilotée étant en début de déploiement, la est une vue du dessus d’un dispositif déflecteur d’air selon l’invention, la est une vue du dessus du dispositif de rigidification selon une première variante de réalisation de l’invention, la est une vue du dessus du dispositif de rigidification selon une seconde variante de réalisation de l’invention, la est une vue en coupe d’un organe de rigidification mis en place dans une partie d’un corps principal, le dispositif de rigidification ayant une première forme, la est une vue en coupe d’un organe de rigidification mis en place dans une partie d’un corps principal, le dispositif de rigidification ayant une seconde forme, la est une vue en coupe du corps principal du dispositif déflecteur d’air selon l’invention après surmoulage d’une seconde partie du corps principal. Élément de carrosserie à déformation pilotée (2) de véhicule automobile comprenant un corps principal (4) déformable élastiquement, le corps principal (4) comprenant un réseau de canaux (6), chaque canal (6) étant configuré pour être mis en pression par un flux d’air comprimé afin de faire passer l’élément de carrosserie à déformation pilotée (2) d’une position de repos à une position déployée, caractérisé en ce qu’au moins un organe de rigidification (8) du dispositif déflecteur d’air (2) s’étend à l’intérieur d’au moins une partie des canaux (6). Élément de carrosserie (2) selon la revendication 1, dans lequel le réseau de canaux (6) est configuré pour permettre une déformation du corps principal (4) dans une première direction et une déformation plus restreinte dans des directions perpendiculaires à la première direction. Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réseau de canaux (6) est un réseau continu, le corps principal (4) comprenant au moins un orifice d’injection d’air à l’intérieur du réseau de canaux (6). Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps principal (4) comprend des canaux principaux et des canaux secondaires reliant les canaux principaux entre eux, l’organe de rigidification (8) s’étendant à l’intérieur d’au moins une partie des canaux principaux et/ou secondaires. Élément de carrosserie (2) selon la revendication 4, dans lequel des parties secondaires (16) de l’organe de rigidification (8) s’étendant dans des canaux secondaires sont configurés pour se déformer lorsque l’élément de carrosserie (2) passe de sa position de repos à sa position déployée. Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de rigidification (8) est réalisé dans un matériau présentant un module élastique supérieur à celui du corps principal (4), de préférence réalisé dans un matériau choisi parmi l’acier, l’aluminium, le polypropylène chargé de fibres de verre ou de talc, du polyamide chargé de fibres de verre ; Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps principal (4) a une épaisseur comprise entre 1 millimètre et 20 millimètres, de préférence inférieure à 10 millimètres, et encore de préférence sensiblement égale à 5 millimètres. Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un jeu est ménagé entre l’organe de rigidification (8) et au moins une paroi interne (10) d’au moins un canal (6) lorsque l’élément de carrosserie (2) est en position de repos. Élément de carrosserie (2) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de rigidification (8) comprend au moins une dépression (9) configurée pour permettre le passage d’air entre l’organe de rigidification (8) et une paroi interne (10) d’au moins un canal (6). Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps principal (4) comprend plusieurs réseaux de canaux (6) configurés pour être pilotés de façon indépendante les uns des autres. Élément de carrosserie (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’élément de carrosserie (2) étant un dispositif déflecteur d’air (2). Procédé de fabrication d’un élément de carrosserie à déformation pilotée (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes : Fabrication de l’organe de rigidification (8), Placement de l’organe de rigidification (8) dans un moule, et Surmoulage du corps principal (4) autour de l’organe de rigidification. Procédé de fabrication selon la revendication 12, dans lequel l’organe de rigidification (8) est moulé. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 12 ou 13, dans lequel le corps principal (4) est moulé à l’aide d’une matière n’adhérant pas à l’organe de rigidification (8). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel le surmoulage du corps principal (4) autour de l’organe de rigidification (8) est suivi d’une première mise en pression avant utilisation de l’élément de carrosserie à déformation pilotée (2). Procédé de fabrication d’un élément de carrosserie à déformation pilotée (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant les étapes suivantes : Fabrication de l’organe de rigidification (8), Moulage d’une première partie (18) du corps principal (4) comprenant le réseau de canaux (6), les canaux (6) étant débouchant, Mise en place de l’organe de rigidification (8) à l’intérieur des canaux (6) de la première partie (18) du corps principal (4) restée dans le moule, et Fermeture par moulage des canaux (6) à l’aide d’une seconde partie (20) du corps principal (4).