TITRE : SUPPORT MULTI-EMPATTEMENT POUR BAC BATTERIE DE VÉHICULE AUTOMOBILE

Domaine technique

La présente invention revendique la priorité de la demande française 2210692 déposée le 17 octobre 2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement le domaine de la structure des véhicules automobiles.

Technique antérieure

Pour répondre aux différents besoins des automobilistes issus des différents pays et régions du globe, les constructeurs automobiles adaptent de manière conventionnelle quelques caractéristiques d’un même modèle de véhicule automobile commercialisé.

A cet égard, il est connu, par exemple, d’adapter l’empattement d’une même plateforme de véhicules automobiles et de commercialiser ces derniers avec des empattements différents selon les marchés de commercialisation, notamment en réalisant une augmentation dudit empattement par un ajout d’une portion longitudinale supplémentaire sur le plancher, une telle portion est communément désignée par une « tranche X » de plancher.

Bien que l’ajout de la « tranche X » soit une pratique courante pour les véhicules thermiques, car présente plusieurs avantages économiques, elle n’est pas facilement adaptable aux véhicules dotés d’une batterie électrique de traction. En effet, ces derniers nécessitent un moyen permettant de régler la position du bac batterie sur la structure du véhicule en fonction de l’empattement désiré, tout en résistant aux différents protocoles de collision.

En effet, la capacité d’un véhicule automobile à assurer la sécurité de ses occupants en cas de collision est évaluée par des tests de collision suivant différents protocoles déterminés par différents organismes comme notamment le China NCAP et/ou l’Euro NCAP, acronyme de « European New Car Assessment Program », un organisme international indépendant basé à Bruxelles en Belgique. Parmi les différents protocoles de collision auxquels les véhicules automobiles à traction électrique doivent résister, on compte le protocole de choc frontal contre un mur, et le protocole de choc latéral contre un poteau vertical, notamment à un angle de 75° et/ou 90° (angle présenté entre le véhicule et le poteau).

Le document de brevet publié FR 3 105 151 A1 divulgue une structure arrière de caisse de véhicule à plancher en polymère comprenant un support de batterie maintenu au moyen de deux éléments allongés transversalement et équipés de quatre organes de fixation.

Cependant, la solution du document ne permet pas au véhicule automobile d’obtenir des résultats satisfaisants aux différents protocoles de collision, et ne permet pas d’adapter la position du bac batterie par rapport à la structure du véhicule automobile selon un empattement désiré.

Exposé de l'invention

La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer une solution simple, performante et économique permettant l’adaptation de la position d’un caisson d’élément de stockage d’énergie électrique sur la structure de véhicules automobiles comprenant des empattements différents.

À cet effet, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant :

- un plancher d’habitacle avec une portion d’assise arrière qui est surélevée et délimitée, à l’avant, par une paroi verticale et, à l’arrière, par une traverse arrière dudit plancher d’habitacle ;

- un caisson d’élément de stockage d’énergie électrique, fixé sous le plancher d’habitacle via des moyens de fixation ; remarquable en ce que les moyens de fixation comprennent :

- un dispositif de fixation fixé à une face extérieure de la portion d’assise arrière, à la paroi verticale et à la traverse arrière.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de fixation s’étend longitudinalement depuis la paroi verticale jusqu’à la traverse arrière.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de fixation comprend au moins un embouti avec une extrémité avant fixée à une face extérieure de la paroi verticale, une extrémité arrière fixée à la traverse arrière, et une partie centrale fixée à la face extérieure de la portion d’assise arrière.

Selon un mode de réalisation, l’au moins un embouti est un profilé longitudinal avec une section transversale en forme de U prolongée par deux pattes longitudinales fixées directement à la face extérieure de la portion d’assise arrière.

Selon un mode de réalisation, l’au moins un embouti comprend, à l’extrémité avant, des pattes transversales fixées directement à la face extérieure de la paroi verticale, lesdites pattes transversales étant formées par des prolongements de la section transversale en forme de U, pliés à 90°.

Selon un mode de réalisation, la section transversale en forme de U présente une hauteur comprise entre 60 et 100 mm et une largeur comprise entre 50 et 70 mm.

Selon un mode de réalisation, l’au moins un embouti comprend deux emboutis parallèles et distants l’un de l’autre d’une distance comprise entre 250 et 500 mm.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de fixation comprend une platine reliant les deux emboutis et disposée entre lesdits deux emboutis et la face extérieure de la portion d’assise arrière.

Selon un mode de réalisation, l’au moins un embouti présente, à l’extrémité arrière, un évidement adjacent à la face extérieure de la portion d’assise arrière et épousant la traverse arrière.

Selon un mode de réalisation, l’évidement correspond à une interruption des pattes longitudinales entre la partie centrale et l’extrémité arrière de l’au moins un embouti.

Les mesures de l’invention sont avantageuses en ce que le dispositif de fixation du véhicule automobile permet d’améliorer les résultats dudit véhicule aux différents protocoles de collision, i.e. protocole de choc frontal contre un mur, et le protocole de choc latéral contre un poteau vertical à 75° et/ou 90°.

En outre, le dispositif de fixation s’étendant longitudinalement sur le véhicule automobile entre la traverse arrière et la paroi verticale, également désignée par planche à talon, permet avantageusement à la position longitudinale du caisson d’élément de stockage d’énergie électrique de pouvoir être adaptée sur le véhicule automobile en modifiant la position de fixation dudit caisson directement sur le dispositif de fixation, permettant ainsi l’adaptation de la position longitudinale de fixation dudit caisson en fonction de l’empattement du véhicule automobile.

Brève description des dessins

[Fig 1] représente une vue en perspective d’un véhicule automobile selon l’invention ;

[Fig 2] représente une vue en perspective d’un dispositif de fixation fixé au plancher du véhicule automobile de la figure 1 ;

[Fig 3] représente une vue en coupe selon l’axe A-A du dispositif de fixation de la figure 2 ;

[Fig 4] représente une vue en perspective du véhicule automobile de la figure 1 avec trois empattements différents.

Description détaillée

La figure 1 représente une vue en perspective d’un véhicule automobile 2 selon l’invention.

Le véhicule automobile 2 comprend un plancher d’habitacle 4 comportant une portion d’assise arrière 6 qui est surélevée et délimitée, à l’avant (suivant la direction longitudinale X), par une paroi verticale 8, communément désignée par : planche à talon 8, et à l’arrière, par une traverse arrière 10 dudit plancher d’habitacle 4.

Le véhicule 2 comprend également un caisson 12 d’élément de stockage d’énergie électrique, désigné par bac batterie 12, qui est fixé sous le plancher d’habitacle 4 via des moyens de fixation 14.

Préférentiellement, les moyens de fixation 14 correspondent à un dispositif de fixation 14 fixé à la fois à la planche à talon 8, à la traverse arrière 10 et à une face extérieure (non représenté à la figure 1 ) de la portion d’assise arrière 6. La conception du dispositif de fixation 14 sera détaillée dans la présente description.

On peut voir à la figure 2, une représentation en vue d’en dessous du dispositif de fixation 14 fixé au plancher 4 du véhicule automobile 2 de la figure 1 . Ici, la face extérieure 6.1 de la portion d’assise arrière 6 est représentée.

En référence à la figure 2, le dispositif de fixation 14 s’étend longitudinalement depuis la planche à talon 8 jusqu’à la traverse arrière 10. A cet égard, le dispositif de fixation 14 comprend de préférence deux emboutis 14.1 ayant chacun une extrémité avant 14.2 fixée à une face extérieure verticale 8.1 de la planche à talon 8, et une extrémité arrière 14.3 directement fixée sur la traverse arrière 10.

Alternativement, le dispositif de fixation 14 peut comprendre un seul embouti 14.1 s’étendant longitudinalement au véhicule automobile 2.

Le dispositif de fixation 14 comprend également, sur chacun des deux emboutis 14.1 , une partie centrale 14.4 fixée à la face extérieure 6.1 de la portion d’assise arrière 6, au moyen de deux pattes longitudinales 14.5 de ladite partie centrale 14.4.

De préférence, chaque embouti 14.1 correspond à un profilé longitudinal avec une section transversale en forme de U. Dans cette configuration, l’extrémité avant 14.2 correspond préférentiellement à des pattes transversales formées par des prolongements de la section transversale pliés à 90°.

Préférentiellement, l’embouti 14.1 est obtenu à partir d’un acier du type : « HD380 » et comprend une épaisseur comprise entre 1 mm et 2 mm, plus préférentiellement égale à 1 .65 mm.

De préférence, la fixation du dispositif 14 au plancher 4 est assurée par soudure, plus préférentiellement au moyen de cordons de soudure ou de points de soudure.

Le dispositif de fixation 14 comprend, en outre, une platine 16 reliant les deux emboutis 14.1 et disposée entre ces deux derniers et la face extérieure 6.1 de la portion d’assise arrière 6. Préférentiellement, la platine 16 est obtenu à partir d’un acier du type : « E275D » et comprend une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm, plus préférentiellement égale à 1 .95 mm.

De manière avantageuse, le dispositif de fixation 14 apporte de la rigidité au plancher 4 et permet ainsi d’améliorer considérablement les résultats du véhicule automobile de l’invention aux différents protocoles de collision. Par exemple, lors d’un choc frontal, les deux emboutis 14.1 permettent de reprendre les efforts longitudinaux et de les dissiper vers la traverse arrière 10, et lors d’un choc latéral contre un poteau, l’effort dudit choc transite à travers la planche à talon vers la traverse arrière 10 en passant par les deux emboutis 14.1 et la platine 16, respectivement. De plus, le dispositif de fixation 14 permet d’améliorer la tenue en vibration et en endurance du véhicule automobile 2.

Préférentiellement, chacun des deux emboutis 14.1 comprennent une même longueur longitudinale L comprise entre 400 et 800 mm, plus préférentiellement comprise entre 500 et 700, et encore plus préférentiellement égale à 620 mm.

Avantageusement, les deux emboutis 14.1 présentent au niveau de l’extrémité arrière 14.3, un évidement 14.6 correspondant à une interruption des pattes longitudinales 14.5 entre la partie centrale 14.4 et l’extrémité arrière 14.3.

Dans cette configuration, l’évidement 14.6 est adjacent à la face extérieure 6.1 de la portion d’assise arrière 6 et épousant la traverse arrière 10. De façon avantageuse, l’évidement 14.6 permet aux emboutis 14.1 de s’étendre longitudinalement jusqu’à la traverse arrière 10 au-delà d’un bord avant 10.1 de ladite traverse 10.

La figure 3 représente une vue en coupe selon l’axe A-A du dispositif de fixation 14 de la figure 2.

De préférence, les deux emboutis 14.1 sont parallèles et distants l’un de l’autre d’une distance E comprise préférentiellement entre 200 et 600 mm. Plus préférentiellement entre 250 et 500 mm, et encore plus préférentiellement entre 400 et 500 mm.

La section transversale en forme de U présente une largeur w comprise entre 50 et 70 mm, et étant préférentiellement égale à 65 mm, et comprend une hauteur h comprise entre 60 et 100 mm, plus préférentiellement égale à 80 mm.

Avantageusement, le dispositif de fixation 14 comprend sur chacun des deux emboutis 14.1 une face interne 18 permettant la fixation du bac batterie au plancher d’habitacle du véhicule automobile.

La figure 4 représente une vue en perspective du véhicule automobile 2 avec trois empattements différents A, B et C.

En référence à la partie droite de la figure 4, le véhicule automobile 2 comprend un empattement A correspondant à un empattement maximal du véhicule.

Dans cette configuration, la face interne 18 comporte au moins deux trous de fixation 18.1 et préférentiellement plusieurs trous 18.1 pouvant aller jusqu’à dix trous de fixation 18.1 , de manière à permettre une fixation par vissage qui soit modulable du bac batterie 12 sur le plancher 4 du véhicule automobile 2.

Préférentiellement, chaque embouti 14.1 comprend au droit de sa face interne 18, quatre trous de fixation 18.1 espacés longitudinalement d’au moins 20 mm, de manière à permettre un réglage de l’empattement (correspondant à un déplacement longitudinal du bac batterie 12) suivant une plage de réglage longitudinale d’au moins 60 mm et pouvant aller jusqu’à 300 mm.

En référence à la partie centrale de la figure 4, l’empattement B peut, par exemple, être atteint en réalisant un déplacement longitudinal du bac batterie 12 vers la traverse arrière 10 et en se fixant sur les trous de fixation 18.1 adjacents aux trous 18.1 initialement utilisés pour assurer l’empattement A.

En référence à la partie gauche de la figure 4, l’empattement C correspond à un empattement minimal du véhicule automobile 2, dans lequel le bac batterie 12 est au plus proche de l’extrémité arrière 14.3 du dispositif de fixation 14 et au plus proche de la traverse arrière 10.

Il est à noter que l’invention ne se limite pas aux trois réglages d’empattement A, B et C uniquement. En effet, il peut y avoir autant de réglages possibles que de trous de fixation 18.1 sur la face interne de l’embouti 14.1.

Avantageusement, la fixation du bac batterie 12 par vissage sur le dispositif de fixation 14 permet de faciliter considérablement le montage du véhicule automobile 2 et le réglage de l’empattement désiré, ce qui se traduit par un gain de temps conséquent lors de la production du véhicule automobile 2.

L’invention est économique, car permet la reconduction d’une même plateforme de véhicule automobile avec une adaptation de son empattement selon le modèle à commercialiser.

De plus, l’amélioration de la réponse du véhicule automobile de l’invention aux différents protocoles de collision permet de réaliser une économie sur les renforcements de la souhaite, atteignant ainsi un gain en masse et une réduction de la diversité.