FR3148768A1 - Cadre pour soubassement de véhicule automobile, soubassement et véhicule comprenant un tel cadre - Google Patents

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Gilles Lagarde
Didier NOBILE
Arnaud SALEMBIER
Emmanuel VASSEUR
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Abstract

Ce cadre central (10) pour soubassement de véhicule automobile comprend un premier bavolet (26) latéral, un deuxième bavolet (28) latéral, une traverse avant (22) et une traverse arrière (24), caractérisé en ce qu’une première extrémité de la traverse avant (22) est en contact avec le premier bavolet (26) latéral, une deuxième extrémité de la traverse avant (22) étant en contact avec le deuxième bavolet (28) latéral, le cadre (10) comprenant un premier élément de raccordement (32) raccordant une première extrémité de la traverse arrière (24) au premier bavolet (26) latéral et un deuxième élément de raccordement (34) raccordant une deuxième extrémité de la traverse arrière (24) au deuxième bavolet (28) latéral. Figure pour l’abrégé : Fig 4

Description

Cadre pour soubassement de véhicule automobile, soubassement et véhicule comprenant un tel cadre
L’invention a pour domaine technique les véhicules automobiles, notamment les soubassements de véhicules automobiles électriques.
En particulier, la présente invention a pour objet un cadre pour soubassement de véhicule automobile, un soubassement comprenant un tel cadre et un véhicule automobile comprenant un tel soubassement.
Techniques antérieures
Un véhicule automobile électrique connu de l’art antérieur comprend des modules d’énergie, un boîtier en aluminium formant une enceinte étanche et un soubassement.
Le soubassement comprend un plancher, des poutres longitudinales, des longerons avant et des longerons arrière.
Les poutres longitudinales sont chacune fixées à leur première extrémité à un longeron avant du véhicule et à leur deuxième extrémité à un longeron arrière du véhicule. Le plancher s’étend transversalement entre les poutres longitudinales et s’étend longitudinalement entre les longerons avant et les longerons arrière.
Le boîtier comprend une plaque supérieure et une plaque inférieure renforcée opposée à la plaque supérieure, le boîtier étant fixé au plancher de sorte que la plaque supérieure est en regard du plancher.
Les modules d’énergie sont disposés dans le boîtier de manière à reposer sur la plaque inférieure renforcée, les modules d’énergie pesant, par exemple, plus de 400 kilogrammes.
Pour assurer l’étanchéité de la fixation du boîtier au plancher et entre l’habitacle du véhicule et le boîtier, le véhicule comprend de nombreuses lignes de masticage et des obturateurs.
La présente invention a pour objectif de proposer une structure de soubassement de véhicule automobile simplifiant notamment la réalisation de l’étanchéité entre des batteries du véhicule et l’habitacle du véhicule.
La présente invention a pour objet un cadre central pour soubassement de véhicule automobile, le cadre central comprenant un premier bavolet latéral, un deuxième bavolet latéral, une traverse avant et une traverse arrière, une première extrémité de la traverse avant étant en contact avec le premier bavolet latéral, une deuxième extrémité de la traverse avant étant en contact avec le deuxième bavolet latéral, le cadre comprenant un premier élément de raccordement raccordant une première extrémité de la traverse arrière au premier bavolet latéral et un deuxième élément de raccordement raccordant une deuxième extrémité de la traverse arrière au deuxième bavolet latéral.
Le cadre ainsi défini forme une structure continue simplifiant l’étanchéification du soubassement, notamment vis-à-vis de poussières, de l’eau et du bruit.
La traverse avant peut comprendre une face supérieure plane et une face inférieure plane parallèle à ladite face supérieure, lesdites faces supérieure et inférieure s’étendant du premier bavolet latéral au deuxième bavolet latéral.
La traverse arrière peut comprendre une face supérieure plane et une face inférieure plane parallèle à ladite face supérieure, lesdites faces supérieure et inférieure s’étendant entre le premier bavolet latéral et le deuxième bavolet latéral.
Le premier élément de raccordement peut comprendre une portion plane en appui sur le premier bavolet latéral et sur la première extrémité de la traverse arrière.
Le deuxième élément de raccordement peut comprendre une portion plane en appui sur le deuxième bavolet latéral et sur la deuxième extrémité de la traverse arrière.
Dans un mode de réalisation, le cadre central comprend des trous de fixation répartis sur le premier bavolet latéral, sur le deuxième bavolet latéral, sur la traverse avant et sur la traverse arrière, et comprenant des écrous soudés en regard des trous de fixation.
Avantageusement, la traverse avant, la traverse arrière, le premier bavolet latéral, le deuxième bavolet latéral, le premier élément de raccordement et le deuxième élément de raccordement comprennent chacun une surface inférieure plane, lesdites surfaces inférieures formant un pourtour inférieur plan du cadre central.
Optionnellement, le cadre central comprend une ligne d’étanchéité continue déposée sur le pourtour inférieur du cadre.
La présente invention a également pour objet un soubassement de véhicule automobile comprenant un cadre central tel que défini précédemment.
Avantageusement, le soubassement comprend un plancher supérieur fixé au cadre.
Avantageusement, le soubassement comprend une plaque inférieure de fermeture fixée sur un pourtour inférieur du cadre et obturant le cadre.
La présente invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un soubassement tel que défini précédemment.
Avantageusement, le véhicule comprend au moins une batterie disposée à l’intérieur du cadre et fixée au plancher supérieur, un jeu demeurant entre la batterie et la plaque inférieure de fermeture.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
illustre schématiquement un véhicule automobile selon l’invention ;
illustre schématiquement une vue de dessus d’une partie centrale d’un soubassement selon l’invention ;
illustre schématiquement une vue de dessus d’un cadre selon l’invention ;
illustre schématiquement une vue de dessous du cadre de la ; et
illustre schématiquement une coupe transversale de la partie centrale du soubassement de la .
 Description détaillée
La représente schématiquement un véhicule 2 automobile, notamment un véhicule automobile électrique comprenant une pluralité de batteries 4, par exemple sous la forme de cellules énergétiques parallélépipèdiques et/ou souples et/ou prismatiques et/ou cylindriques.
Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « transversal », « vertical », « avant », « arrière », « gauche », « droite », « supérieur », « inférieur », « sous » et « sur » s’entendent par rapport au repère orthogonal usuel des véhicules automobiles, représenté sur la , et comprenant :
- un axe longitudinal X, horizontal et dirigé de l’avant vers l’arrière du véhicule 2 ;
- un axe transversal Y, horizontal, perpendiculaire à l’axe X et dirigé de la gauche à la droite du véhicule 2 se déplaçant vers l’avant ;
- un axe Z, orthogonal aux axes X et Y, vertical et dirigé de bas en haut.
Le véhicule 2 comprend un soubassement 6 muni d’un plancher supérieur 8, d’un cadre central 10 et d’une plaque inférieure 12 de fermeture. Le soubassement 6 comprend également des longerons avant 14 et des longerons arrière 16.
Le plancher supérieur 8 est en regard du toit 18 du véhicule 2 et forme une surface délimitant l’habitacle 20 du véhicule 2.
La illustre schématiquement une vue de dessus de la partie centrale du soubassement 6.
Le cadre central 10 comprend une traverse avant 22 sur laquelle sont fixés les longerons avant 14 et une traverse arrière 24 sur laquelle sont fixés les longerons arrière 16.
Le cadre central 10 comprend un premier bavolet 26 latéral et un deuxième bavolet 28 latéral reliés aux traverses avant et arrière 22, 24 du cadre central 10. Chaque bavolet 26, 28 latéral forme une partie latérale du véhicule 2, notamment une partie latérale située longitudinalement entre les roues du véhicule 2 et verticalement sous les portières du véhicule 2. Les bavolets 26, 28 latéraux sont également dénommés bas de caisse ou bas volets.
Le véhicule 2 comprend une pluralité de traverses centrales 30 fixées au plancher supérieur 8. Les traverses centrales 30 sont, par exemple, soudées au plancher supérieur 8, l’absence de trou de fixation dans le plancher supérieur 8 permettant de garantir l’étanchéité, notamment sonore et/ou thermique, de l’habitacle 20 au niveau du plancher supérieur 8.
Les traverses centrales 30 sont chacune en contact de part et d’autre dans la direction transversale du véhicule 2 avec un bavolet 26, 28 latéral. Chaque traverse centrale 30 permet la fixation d’éléments de l’habitacle 20, notamment de sièges du véhicule 2 et/ou de ceintures du véhicule 2 et/ou d’éléments de fixation d’un bagage et/ou d’un siège enfant. Avantageusement, chaque traverse centrale 30 participe à la raideur du véhicule 2 et à la résistance du véhicule 2 en cas de choc latéral.
Les figures 3 et 4 illustrent schématiquement des vues de dessus et de dessous du cadre central 10.
Une première extrémité de la traverse avant 22, située du côté droit du véhicule 2, est en contact avec le premier bavolet 26 latéral.
Une deuxième extrémité de la traverse avant 22, située du côté gauche du véhicule 2, est en contact avec le deuxième bavolet 28 latéral.
Le cadre central 10 comprend également un premier élément de raccordement 32 raccordant une première extrémité de la traverse arrière 24, située du côté droit du véhicule 2, au premier bavolet 26 latéral et un deuxième élément de raccordement 34 raccordant une deuxième extrémité de la traverse arrière 24, située du côté gauche du véhicule 2, au deuxième bavolet 28 latéral.
Ainsi, le cadre central 10 comprenant la traverse avant 22, le premier bavolet 26 latéral, le premier élément de raccordement 32, la traverse arrière 24, le deuxième élément de raccordement 34 et le deuxième bavolet 28 latéral forme une structure continue du soubassement 6 du véhicule 2, simplifiant notamment la pose d’éléments d’étanchéité sur la structure continue.
Avantageusement, la traverse avant 22 comprend une face supérieure 36 plane et une face inférieure 38 plane parallèles entre elles.
La face supérieure 36 plane de la traverse avant 22 constitue notamment la face plane de plus haute altitude, selon l’axe vertical Z du véhicule 2, de la traverse avant 22 installée sur le véhicule 2 et s’étend transversalement entre le premier bavolet 26 latéral et le deuxième bavolet 28 latéral. La face supérieure 36 plane de la traverse avant 22 est, par exemple, en contact d’une part avec le premier bavolet 26 latéral et d’autre part avec le deuxième bavolet 28 latéral.
La face inférieure 38 plane de la traverse avant 22 constitue notamment la face plane de plus basse altitude de la traverse avant 22 installée sur le véhicule 2 et s’étend transversalement entre le premier bavolet 26 latéral et le deuxième bavolet 28 latéral. La face inférieure 38 plane de la traverse avant 22 s’appuie, par exemple, d’une part sur une tranche 40 du premier bavolet 26 latéral et d’autre part sur une tranche 42 du deuxième bavolet 28 latéral.
Avantageusement, la traverse arrière 24 comprend une face supérieure 44 plane et une face inférieure 46 plane parallèles entre elles.
La face supérieure 44 plane de la traverse arrière 24 constitue notamment la face plane de plus haute altitude de la traverse avant 22 installée sur le véhicule 2 et s’étend transversalement entre le premier bavolet 26 latéral et le deuxième bavolet 28 latéral.
La face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24 constitue notamment la face plane de plus basse altitude de la traverse avant 22 installée sur le véhicule 2 et s’étend transversalement entre le premier bavolet 26 latéral et le deuxième bavolet 28 latéral.
Avantageusement, le premier élément de raccordement 32 comprend une portion plane 48 en appui sur la tranche 40 du premier bavolet 26 latéral et sur la première extrémité de la traverse arrière 24, le deuxième élément de raccordement 34 comprenant une portion plane 50 en appui sur la tranche 42 du deuxième bavolet 28 latéral et sur la deuxième extrémité de la traverse arrière 24.
La portion plane 48 du premier élément de raccordement 32 s’étend de la première extrémité de la traverse arrière 24 vers le premier bavolet 26 latéral, notamment parallèlement à la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24 et sensiblement dans le plan de la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24.
On entend par « sensiblement dans le plan » que la portion plane 48 du premier élément de raccordement 32 est éloignée de moins d’un centimètre de la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24 selon la direction orthogonale à la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24.
La portion plane 50 du deuxième élément de raccordement 34 s’étend de la deuxième extrémité de la traverse arrière 24 vers le deuxième bavolet 28 latéral, notamment parallèlement à la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24 et sensiblement dans le plan de la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24.
Avantageusement, le premier bavolet 26 latéral comprend une face inférieure plane, le deuxième bavolet 28 latéral comprenant également une face inférieure plane. Par exemple, la tranche 40 du premier bavolet 26 latéral et la tranche 42 du deuxième bavolet 28 latéral sont planes.
De préférence, la face inférieure 38 plane de la traverse avant 22, la face inférieure 40 plane du premier bavolet 26 latéral, la face inférieure de la portion plane 48 du premier élément de raccordement 32, la face inférieure 46 plane de la traverse arrière 24, la face inférieure de la portion plane 50 du deuxième élément de raccordement 34 et la face inférieure plane 42 du deuxième bavolet 28 latéral forment conjointement un pourtour inférieur 52 du cadre central 10 et sont coplanaires ou sensiblement coplanaires.
On entend par « sensiblement coplanaires » que lesdites faces 38, 40, 42, 46 et faces inférieures desdites portions 48, 50 sont espacée de moins d’un centimètre selon un axe orthogonal à l’une desdites faces 38, 40, 42, 46 et faces inférieures desdites portions 48, 50.
De préférence, le pourtour inférieur 52 du cadre central 10 est plan.
La illustre schématiquement une coupe transversale du soubassement 6.
Le pourtour inférieur 52 du cadre central 10 comprend des trous de fixation 54 de la plaque inférieure 12 et/ou du plancher supérieur 8 au cadre central 10. Le cadre central 10 comprend également des écrous soudés 56 en regard des trous de fixation 54. En variante, la plaque inférieure 12 et/ou le plancher supérieur 8 sont soudés au cadre central 10. Optionnellement, le plancher supérieur 8 est soudé aux deux bavolets 26, 28 latéraux.
Le plancher supérieur 8 s’étend longitudinalement entre la traverse avant 22 du cadre central 10 et la traverse arrière 24 du cadre centre 10, la traverse arrière 24 s’étendant notamment entre deux rotules de train arrière (non représentées) du véhicule 2.
Avantageusement, le plancher supérieur 8 s’étend également verticalement des traverses centrales 30 du véhicule 2 au pourtour inférieur 52 du cadre central 10 de sorte qu’un pourtour du plancher supérieur 8 est fixé au pourtour inférieur 52 du cadre central 10.
Avantageusement, la plaque inférieure 12 est fixée sur le pourtour inférieur 52 du cadre central 10 de sorte que le pourtour du plancher supérieur 8 est verticalement enserré entre le cadre central 10 et la plaque inférieure 12.
Le plancher supérieur 8 et la plaque inférieure 12 délimitent conjointement à l’intérieur du cadre central 10 un espace de stockage 58 accueillant les batteries 4 du véhicule 2.
Afin d’assurer l’étanchéité, notamment à l’eau et/ou thermique, de l’espace de stockage 58, le soubassement 6 comprend une ligne d’étanchéité 60 continue déposée entre le pourtour du plancher supérieur 8 et la plaque inférieure 12 de fermeture.
Optionnellement, le soubassement 6 comprend une deuxième ligne d’étanchéité 60 continue déposée sur le pourtour inférieur 52 plan du cadre central 10, notamment entre le pourtour inférieur 52 du cadre central 10 et le plancher supérieur 8.
Le soubassement 6 comprend une pluralité d’organes de fixation 62 logés dans l’espace de stockage 58. Chaque organe de fixation 62 est fixé au plancher supérieur 8, notamment soudé au plancher supérieur 8.
Chaque organe de fixation 62 est configuré pour suspendre au moins une batterie 4 du véhicule 2. On entend par « suspendre au moins une batterie du véhicule » que la batterie 4 est supportée par l’organe de fixation 62 de sorte que la batterie 4 est suspendue à l’organe de fixation 62.
Par exemple, chaque organe de fixation 62 comprend une poutre s’étendant dans l’espace de stockage 58, notamment longitudinalement. La poutre comprend au moins un trou formé dans une tranche de la poutre, la batterie 4 comprenant au moins une patte de fixation coopérant avec le trou pour suspendre la batterie 4 à la poutre.
Avantageusement, un jeu 64 vertical demeure entre chaque batterie 4 logée dans l’espace de stockage 58 et le plancher supérieur 8 afin d’isoler électriquement la batterie 4 du plancher supérieur 8.
De préférence, chaque organe de fixation 62 comprend un matériau électriquement isolant afin d’isoler électriquement les batteries 4 du plancher supérieur 8.
Optionnellement, le soubassement 6 comprend une mousse isolante (non représentée), notamment pour la protection thermique, entourant la batterie 4 dans l’espace de stockage 58.
De préférence, l’épaisseur de la plaque inférieure 12 de fermeture est inférieure à deux millimètres. La plaque inférieure 12 ne supportant pas le poids des batteries 4, l’épaisseur de la plaque inférieure 12 est réduite, notamment afin de réduire la masse du soubassement 6 du véhicule 2.
La plaque inférieure 12 permet d’assurer la protection de la batterie 4, notamment vis-à-vis de débris de la route. Avantageusement, un jeu 66 vertical demeure entre chaque batterie 4 fixée au plancher supérieur 8 par l’intermédiaire d’un organe de fixation 62 et la plaque inférieure 12.
La plaque inférieure 12 comprend, par exemple, de l’aluminium et/ou un matériau plastique renforcé de fibres.

Claims (10)

  1. Cadre central (10) pour soubassement (6) de véhicule automobile (2), le cadre central (10) comprenant un premier bavolet (26) latéral, un deuxième bavolet (28) latéral, une traverse avant (22) et une traverse arrière (24), caractérisé en ce qu’une première extrémité de la traverse avant (22) est en contact avec le premier bavolet (26) latéral, une deuxième extrémité de la traverse avant (22) étant en contact avec le deuxième bavolet (28) latéral, le cadre (10) comprenant un premier élément de raccordement (32) raccordant une première extrémité de la traverse arrière (24) au premier bavolet (26) latéral et un deuxième élément de raccordement (34) raccordant une deuxième extrémité de la traverse arrière (24) au deuxième bavolet (28) latéral.
  2. Cadre central (10) selon la revendication 1, dans lequel la traverse avant (22) comprend une face supérieure (36) plane et une face inférieure (38) plane parallèle à ladite face supérieure (36), lesdites faces supérieure et inférieure s’étendant du premier bavolet (26) latéral au deuxième bavolet (28) latéral.
  3. Cadre central (10) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel la traverse arrière (24) comprend une face supérieure (44) plane et une face inférieure (46) plane parallèle à ladite face supérieure (44), lesdites faces supérieure et inférieure (44, 46) s’étendant entre le premier bavolet (26) latéral et le deuxième bavolet (28) latéral.
  4. Cadre central (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le premier élément de raccordement (32) comprend une portion plane (48) en appui sur le premier bavolet (26) latéral et sur la première extrémité de la traverse arrière (24) et/ou dans lequel le deuxième élément de raccordement (34) comprend une portion plane (50) en appui sur le deuxième bavolet (28) latéral et sur la deuxième extrémité de la traverse arrière (24).
  5. Cadre central (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant des trous de fixation (54) répartis sur le premier bavolet (26) latéral, sur le deuxième bavolet (28) latéral, sur la traverse avant (22) et sur la traverse arrière (24), et comprenant des écrous soudés (56) en regard des trous de fixation (54).
  6. Cadre central (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la traverse avant (22), la traverse arrière (24), le premier bavolet (26) latéral, le deuxième bavolet (28) latéral, le premier élément de raccordement (32) et le deuxième élément de raccordement (34) comprennent chacun une surface inférieure (38, 40, 42, 46, 48, 50) plane, lesdites surfaces inférieures (38, 40, 42, 46, 48, 50) formant un pourtour inférieur (52) plan du cadre central (10).
  7. Cadre central (10) selon la revendication 6, comprenant une ligne d’étanchéité (60) continue déposée sur le pourtour inférieur (52) du cadre (10).
  8. Soubassement (6) de véhicule automobile (2), comprenant un cadre central (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 et un plancher supérieur (8) fixé au cadre (10).
  9. Soubassement (6) selon la revendication 8, comprenant une plaque inférieure (12) de fermeture fixée sur un pourtour inférieur (52) du cadre (10) et obturant le cadre (10).
  10. Véhicule automobile (2), caractérisé en ce qu’il comprend un soubassement (6) selon la revendication 9 et au moins une batterie (4) disposée à l’intérieur du cadre (10) et fixée au plancher supérieur (8), un jeu (66) demeurant entre la batterie (4) et la plaque inférieure (12) de fermeture.
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