WO2025229263A1 - Module de châssis de véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel module - Google Patents
Module de châssis de véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel moduleInfo
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- WO2025229263A1 WO2025229263A1 PCT/FR2025/000044 FR2025000044W WO2025229263A1 WO 2025229263 A1 WO2025229263 A1 WO 2025229263A1 FR 2025000044 W FR2025000044 W FR 2025000044W WO 2025229263 A1 WO2025229263 A1 WO 2025229263A1
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
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- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
- B62D29/002—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material a foamable synthetic material or metal being added in situ
Definitions
- the present invention claims priority from French application 2404612 filed on May 2, 2024, the content of which (text, drawings, and claims) is incorporated herein by reference.
- the present invention relates to the field of motor vehicles, and more particularly to a motor vehicle chassis module comprising a floor and central lateral longitudinal members attached to said floor.
- a motor vehicle chassis module is a rigid structure defining, at least in part, the vehicle platform and intended to support the various constituent elements of a motor vehicle, such as bodywork elements, mechanical parts ensuring driving, etc.
- a chassis module thus includes a floor which extends from one lateral edge to the other of said chassis module and which defines, among other things, the base of the passenger compartment of the motor vehicle.
- the floor of said module may possibly serve as a protective cover for a tray in which the traction battery is placed; this architecture is generally referred to as "cell to body”.
- the floor of the chassis module is generally formed of one or more metal rebates and may have at its lateral edges one or more peripheral walls, walls also formed by metal rebates (shaped appropriately).
- Such a chassis module also generally includes central longitudinal members fixed (or welded) to the lateral edges of the chassis module, advantageously at the peripheral walls of the floor. Furthermore, the central longitudinal members are generally positioned between the front and rear longitudinal members of the chassis module. [7] However, it is necessary that these central longitudinal members be fixed in a watertight manner to the said module, in order to prevent any possible water from rising into the passenger compartment of the vehicle.
- Such non-contact zones interrupt the continuity of certain sealing beads located on the side member and the module, beads designed to seal the vehicle against liquids, because these sealing beads cannot fill the aforementioned gap between the floor and the side members. This results in a localized sealing defect, which can accelerate corrosion of the vehicle structure and can compromise the sealing of the traction battery in the case of an electric or hybrid vehicle, which can prove dangerous.
- expandable inserts designed to expand under the effect of heat are therefore placed at the non-contact areas, these not preventing the evacuation of cataphoresis residues at the exit of the cataphoresis bath, but which are configured to expand under the effect of heat, for example during a post-cataphoresis drying phase, in order to seal the non-contact areas, and thus to seal in combination with the sealing cords of the side member and/or the module, the side member-lateral edge connection of the chassis module, and therefore by extension all or part of the vehicle's passenger compartment.
- chassis module architecture must be designed to facilitate its manufacturing process and reduce the manufacturing costs, while limiting the risks of liquid (or fluid) infiltration into the vehicle's passenger compartment.
- the present invention thus aims to remedy at least one of the aforementioned drawbacks by proposing a new type of motor vehicle chassis module, said module comprising:
- said floor comprising a central part and at least one peripheral rebate which extends in a plane substantially parallel to said central part;
- said module comprising expandable inserts capable of expanding under the effect of heat, said inserts being arranged between two faces, respectively a face of said stringer and a face of the peripheral rebate in contact with each other.
- the chassis module according to the invention provides a simple and inexpensive way to ensure a seal between a side member that is fixed to the peripheral edge of the module and the module itself, by means of expandable inserts arranged between faces that are in contact, after fixing, of the side member and the peripheral rebate.
- the inserts are arranged only between one face of the side member and one face of the peripheral rebate, which are in contact with each other after the side member has been fixed to the rebate.
- peripheral rebate is generally specific to a "cell to body” type chassis module, the floor of such modules defining the lower part of the vehicle's underbody and extending over the entire width of the vehicle.
- said expandable inserts, before expansion extend in a single plane between the side member and the peripheral rebate.
- said expandable inserts are positioned in a single plane (for example a substantially horizontal plane), thus reducing the positioning problems of said expandable inserts when mounting the inserts on the side member, and then when fixing the side member (with insert) to the chassis module.
- said module comprises a plurality of sealing cords:
- first sealing bead located on said at least one stringer and connecting said expandable inserts together;
- a second sealing bead located on said peripheral rebate and part of said module.
- - a second part which extends the first part and which delimits a contour of the floor of the passenger compartment which must be watertight, and which is mounted (or applied) after mounting the longitudinal member on the module, and therefore after the cataphoresis bath and the drying of said module.
- said expandable inserts, before expansion each comprise a single body which substantially presents a principal expansion plane.
- each of said expandable inserts has a unique body makes their handling and positioning between the faces of the side member and the peripheral rebate of said module easier, and among other things allows the attachment of said inserts to the side member before its attachment to the chassis module.
- each of said expandable inserts has substantially a triangular prism shape.
- each of these inserts has a three-dimensional polyhedral shape, one side of which is smaller than the other (such as a triangular prism).
- the smaller side of the insert is advantageously oriented outwards, while the larger side is oriented towards the module.
- each of said expandable inserts has at least one chamfered or radiused edge.
- Each of these inserts has an edge designed to face the chassis module (i.e., the peripheral rebate).
- This edge of the insert may come into contact with the peripheral rebate (for example, the edge of the rebate) during the assembly and fastening of the side member to one of the lateral edges of the chassis module. Therefore, to limit contact between the insert and the peripheral rebate, and thus the risk of damage or dislodgement of the insert due to contact with the rebate, it is advantageous for this edge to be chamfered or radiused.
- said at least one edge has a chamfer of at least 2 mm, and preferably of at least 3 mm, or a radius of at least 3 mm, and preferably of at least 5 mm.
- said at least one spar includes cavities for receiving at least one of said expandable inserts.
- the longeron has recesses designed to house or accommodate an expanding insert, facilitating the correct positioning of said inserts in the longeron before it is fixed to the module (at the peripheral rebate).
- These recesses or spars in the longeron are, for example, formed by stamping.
- cavities or silkings and the inserts are advantageously configured to exhibit at least partial form cooperation with each other.
- said spar comprises at least two receiving cavities, these being located at each end of said spar, for example at the interface with adjacent spars.
- the spar has two receiving cavities located at a distance from each other, preferably at opposite longitudinal ends of said spar, for example at the junction between the central spar and adjacent elements (such as front and rear spars), in order to optimize the area which is sealed by said inserts in combination with sealing cords.
- each of said expandable inserts comprises a fastening member configured to secure the insert to said at least a longitudinal member.
- each of said inserts is fixed to the side member, for example, at a designated recess.
- the insert's fixing element is, for example, a clip or staple configured to cooperate with an opening in said side member, for example, in a wall of the side member defining the recess for said insert.
- the insert is thus easily fixed to the side member, in one of the recesses of said side member, before the entire side member/insert assembly is fixed to said module (for example, to the peripheral rebate of the floor).
- said at least one stringer is a metal profile.
- said at least one longeron is made of steel, aluminum, or steel alloy.
- the stringer(s) are advantageously made of a light and robust material which can be easily shaped and structured at a reasonable cost.
- the invention relates to an expandable insert for a motor vehicle chassis module, characterized in that said expandable insert is configured to be integrated into a chassis module as defined above.
- the invention also relates to a motor vehicle, for example electric or hybrid, comprising a chassis module having all or part of the characteristics stated above.
- FIG. 1 illustrates a schematic, three-quarter perspective and top view of a chassis module according to the invention, before fixing of longitudinal members on lateral edges of said module;
- FIG. 2 is a schematic, enlarged, partial and three-quarter and top perspective view of the chassis module of [Fig. 1], after fixing longitudinal members on the lateral edges of said module;
- - [Fig. 3] illustrates an enlarged and perspective view of an expandable insert of the chassis module of [Fig. 1];
- FIG. 4 illustrates a schematic, partial, and cross-sectional view of part of the chassis module of [Fig. 1] before fixing a longitudinal member on one of the lateral edges of said module;
- FIG. 5 illustrates a schematic, partial, and cross-sectional view of part of the chassis module of [Fig. 1] after fixing a longitudinal member to one of the lateral edges of said module;
- FIG. 6 illustrates a schematic, bottom and partial view of a module of [Fig. 1] equipped with expandable inserts of [Fig. 3] and sealing cords.
- the term “include” is synonymous with “include” and is not restrictive in that it permits the presence of other elements in the vehicle, or the structure to which it relates. It is understood that the term “include” includes the terms “consist of”. Similarly, the terms “lower”, “upper”, “front”, “rear”, “longitudinal” and “transverse” shall be understood in relation to the general orientation of the motor vehicle, whether hybrid or electric.
- substantially parallel means a direction that deviates by no more than 20°, or even by no more than 10° or 5°, from a parallel direction. It should also be noted that “substantially orthogonal” means a direction that deviates by no more than 20°, or even by no more than 10° or 5°, from an angle of 90°.
- an orthogonal frame XYZ is defined with respect to the vehicle, namely:
- FIG. 1 thus illustrates a schematic, three-quarter perspective, top view of a chassis module 1 according to the invention, chassis module 1 intended for a motor vehicle, for example a combustion engine, hybrid or electric vehicle.
- Said module 1 thus comprises two lateral edges 1a and 1b, as well as longitudinal members 3, referred to as central longitudinal members, before said longitudinal members 3 are fixed to each of said lateral edges 1a and 1b of said module 1.
- Said chassis module 1 is an assembly of metal beams (such as longitudinal beams, cross members, shafts, etc.) and/or metal sheets (or rebates) assembled together to form, at least in part, a rigid structure configured to support various constituent elements of a motor vehicle, such as bodywork elements, mechanical parts ensuring the running gear, etc.
- metal beams such as longitudinal beams, cross members, shafts, etc.
- metal sheets or rebates
- Said chassis module 1 comprises at least one floor 5 which has a central portion 6, and at least one peripheral rebate 7, for example made of metal.
- Said floor 6 has a principal extension plane and said rebate 7 extends in a plane substantially parallel to said floor 5.
- Said module 1 advantageously comprises at least one peripheral rebate 7 which extends away from each of said peripheral edges 1a and 1b of the module 1.
- the said central longitudinal members 3 have an elongated shape and each of their ends is connected to structural elements of the vehicle, for example between the front and rear wheel arches and/or to front and rear longitudinal members respectively.
- said central stringers 3 are, for example, hollow metal beams or profiles formed from one or more folded and/or stamped sheets. Said central stringers 3 are advantageously made of steel, aluminum, or a steel alloy.
- the metal rebate 7 is advantageously formed from one or more metal sheets, for example folded and/or stamped.
- the central longitudinal members 3 are fixed, for example by welding, to the lateral edges 1a and 1b, and extend, in the mounted position, along the lateral edges 1a and 1b of the chassis module 1. Thus, in the mounted position, the longitudinal members central 3 extend along the longitudinal axis of the vehicle (X axis) (and therefore substantially in a horizontal plane or XY plane).
- Said chassis module 1 further comprises a peripheral wall 9 which delimits the edges of the central part 6 of the floor 5, the peripheral wall 9 being extended by said peripheral rebate 7.
- the lateral edges 1a and 1b are thus formed of at least one peripheral rebate 7 and a peripheral wall 9.
- the section of one of said lateral edges 1a or 1b thus has substantially the shape of an L (the base of the L corresponding to the rebate 7 and while the other part of the L corresponds to the wall 9).
- the peripheral rebate 7 and the peripheral wall 9 extend substantially in planes orthogonal to each other.
- the peripheral rebate 7 extends substantially in a horizontal plane (or XY plane), while the peripheral wall extends substantially in a vertical plane (or XZ plane).
- each of said longitudinal members 5 has two faces which will come into contact with the peripheral wall 9 and the peripheral rebate 7, respectively one face of the peripheral wall 9 oriented towards the outside of the vehicle and one face of the peripheral rebate 7 oriented towards the top (or upper face), the attachment of the longitudinal member 5 to the lateral edge 1 a or 1 b being advantageously achieved by means of weld points at the level of said faces.
- Fig. 2 is a schematic, three-quarter perspective, top view of the chassis module of Fig. 1, after the longitudinal members 3 have been fixed to the lateral edges 1a and 1b of said module 1.
- At least one spar 3 is fixed on each of said peripheral rebates 7 of each lateral edge 1 a or 1 b of the module 1.
- said module 1 includes expandable inserts 1 1 (more particularly visible in [Fig.3] and following) designed to expand under the effect of heat arranged between the spars 3 and the peripheral rebate 7.
- Each of the longerons 3 includes receiving cavities 13 for receiving at least one of said expandable inserts 11, said inserts 11 being housed in said cavities 13 before fixing said longerons 3 to said module 1.
- Said receiving cavities or sockets are thus arranged, for example by stamping, on one face of the longitudinal members 3 intended to be in contact with the peripheral rebate 7.
- each of said stringers 3 includes at least two receiving cavities 13, said cavities 13 being located, preferably, at each of the opposite longitudinal ends of the stringer 3, for example at the interface with adjacent stringers and/or other structural elements of module 1.
- cavities or silkings 13 and the inserts 11 are configured to exhibit at least partial form cooperation with each other.
- Fig. 3 illustrates, for its part, an enlarged and perspective side view of one of said expandable inserts 11 of chassis module 1, before said insert 11 is fixed to said longitudinal member 3.
- the expandable insert 11 thus presents, before expansion under the effect of heat, a single body 12 having a principal expansion plane, said body 12 comprising two parts:
- a fastening element 15 configured to secure the insert 11 to at least one longitudinal member 3;
- an expandable material 17 for example of foam type which is configured to undergo significant expansion under the effect of a high temperature, for example in a post-cataphoresis oven phase, the expanded material 17 (therefore after heating and expansion) of the insert 1 acting as a sealing bead.
- Said fastening member 15 is for example a clip or a staple configured to cooperate with an opening provided in said longeron 3, for example at a wall of the longeron 3 defining the receiving cavity 13 of said insert 1.
- each of said inserts 11 is fixed to the longeron 3 is for example fixed at a receiving cavity 13.
- said fastening member 15 is made of plastic, for example of the polyamide type (such as PA6).
- Figs. 4 and 5 illustrate schematic, partial, and cross-sectional views of part of chassis module 1 respectively before and after attachment of longitudinal member 3 to the lateral edge 1a of said module 1.
- the fixing member 15 secures the insert 11 to said spar 3.
- Said body 12 of the insert 11 thus has a small side (or the apex of the pyramid) disposed towards the outside (of module 1), while the large side (or the base of the pyramid) is oriented towards module 1.
- the edge 12a called the lower edge, of the body 12 which is oriented towards the module 1 (and outwards or away from the spar 3), is the edge which can come into contact with the metal rebate 7 when the spar 3 is fixed to the lateral edge 1a of the module 1. Indeed, the spar 3 is positioned at the correct height and will fit into the lateral edge 1a by rectilinear translation (generally along the Y axis), before the spar 3 is joined by welding to the metal rebate 7 and/or the peripheral wall 9.
- the insert 11 before expansion is disposed in a receiving cavity 13 and extends substantially in a single plane, here a substantially horizontal plane (or XY plane), between the upper face of the peripheral rebate 7 and the lower face of the spar 3.
- the expandable inserts 11 can be positioned before or after the fitting of the side member 3 to the lateral edge 1 a or 1 b of the chassis module 1, or even of the different elements of the module 1 to each other, but before the cataphoresis bath of said module 1. Indeed, the fixing of said elements of the module 1 to each other by spot welding can cause the deterioration of said inserts 11 or their expansion under the effect of heat.
- Fig. 6 illustrates a schematic, bottom and partial view of a module 1 fitted with expandable inserts 11, after fixing of the stringers 3 and expansion of said inserts 11, and sealing cords 20 and 22.
- Said module 1 thus comprises a plurality of sealing cords 20 and 22:
- first sealing cord 20 located on said at least one stringer 3 and connecting said expandable inserts 11 to each other;
- a second sealing cord 22 located on said peripheral rebate 7 and part of said module, for example peripheral wall 9 and floor 5.
- the external sealing cord 20 is fitted (or applied) after fitting the spar 3 onto the module 1, after the cataphoresis bath and drying of said module.
- a first part 22a which connects each of the inserts 11 to the central part of the floor 5 of module 1 and which is mounted (or applied) before fixing the longeron 3 on said module 1, therefore before fitting said longeron 3;
- a second part 22b which extends the first part 22a and delimits a contour of the floor 5 of the cabin which must be watertight, and which is mounted (or applied) after mounting the longeron 3 on module 1, and after the cataphoresis bath and drying of said module 1.
- said at least one edge 12a of the body 12 of the insert 11 is radiused, and has, for example, a radius of at least 3 mm, and preferably of at least 5 mm.
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Abstract
L'invention concerne un module de châssis (1) de véhicule automobile, ledit module (1) comprenant : - au moins un plancher, ledit plancher comprenant une partie centrale et au moinune feuillure périphérique (7) qui s'étend dans un plan sensiblement parallèle à ladit partie centrale; - au moins un longeron (3) fixé sur ladite feuillure périphérique (7); ledit module (1) comprenant des inserts expansibles (11) propres à s'expanser sous l'effet de la chaleur, lesdits inserts (11) étant disposés entre deux faces, respectivement une face dudit longeron (3) et une face de la feuillure périphérique (7) en contact l'une avec l'autre.
Description
Description
Titre de l’invention : MODULE DE CHÂSSIS DE VÉHICULE AUTOMOBILE ET VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT
UN TEL MODULE
[1 ] La présente invention revendique la priorité de la demande française 2404612 déposée le 02 mai 2024 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. La présente invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement à un module de châssis de véhicule automobile comprenant un plancher et des longerons centraux latéraux solidarisés audit plancher.
[2] De manière usuelle, un module de châssis de véhicule automobile est une structure rigide définissant, au moins en partie, la plateforme du véhicule et destinée à supporter les différents éléments constitutifs d’un véhicule automobile, tels que des éléments de carrosserie, des parties mécaniques assurant le roulage, etc.
[3] Un module de châssis comprend ainsi un plancher qui s’étend d’un bord latéral à l’autre dudit module de châssis et qui définit entre autres la base de l’habitacle du véhicule automobile.
[4] On notera que dans le cas de voiture électrique ou hybride comprenant une batterie de traction, le plancher dudit module peut éventuellement servir de couvercle de protection pour un bac dans lequel est disposée la batterie de traction, cette architecture est généralement désignée sous le terme de « cell to body ».
[5] Le plancher du module de châssis est généralement formé d’une ou plusieurs feuillures métalliques et peut présenter au niveau de ses bords latéraux, une ou plusieurs parois périphériques, parois également formées par des feuillures métalliques (mises en forme de manière adéquate).
[6] Un tel module de châssis comprend aussi généralement des longerons centraux fixés (ou soudés) sur les bords latéraux du module de châssis, avantageusement au niveau des parois périphériques du plancher. De plus, les longerons centraux sont généralement disposés entre des longerons avant et arrière du module de châssis.
[7] Cependant, il est nécessaire que ces longerons centraux soient fixés de manière étanche audit module, afin d’éviter d’éventuelles remontées d’eau dans l’habitacle du véhicule.
[8] Il est également nécessaire qu’après fixation des longerons centraux audit module, le module permette l’évacuation des résidus de cataphorèse (technique de dépôt de peinture industrielle par électrophorèse). Pour cela, il est habituel que certaines parties des longerons ne soient pas solidarisées continûment (par soudage et/ou vissage) aux parois périphériques du plancher.
[9] En effet, il existe généralement au moins deux zones de non-contact distantes entre chaque longeron et le plancher pour permettre l’évacuation des résidus de cataphorèse, lorsque le véhicule sort d’un bain de cataphorèse.
[10] De telles zones de non-contact interrompent la continuité de certains cordons d’étanchéité, situés sur le longeron et le module, cordons chargés d’étanchéifier le véhicule vis-à-vis des liquides, car ces cordons d’étanchéité ne peuvent pas combler le jeu précité entre le plancher et les longerons. Il en résulte un défaut local d’étanchéité, qui peut accélérer la corrosion de la structure du véhicule, et peut nuire à l’étanchéité à la batterie de traction lorsque c’est un véhicule électrique ou hybride, ce qui peut s’avérer dangereux.
[11 ] De manière habituelle, des inserts expansibles propres à s’expanser sous l’effet de la chaleur sont donc disposés au niveau des zones de non-contact, ceux- ci n’empêchant pas l’évacuation des résidus de cataphorèse en sortie de bain de cataphorèse, mais qui sont configurés pour s’expanser sous l’effet de la chaleur, par exemple lors d’une phase de séchage post-cataphorèse, afin de rendre étanche les zones de non-contact, et donc d’étanchéifier en combinaison avec les cordons d’étanchéité du longeron et/ou du module, la liaison longeron-bord latéral du module de châssis, et donc par extension tout ou partie de l’habitacle du véhicule.
[12] Pour garantir une bonne étanchéité, il est important d’assurer le bon positionnement de l’insert expansible entre le longeron et la feuillure périphérique du plancher, sans que celui-ci ne soit endommagé, jusqu’à ce que lesdits inserts soient expansés sous l’effet de la chaleur. Par ailleurs, l’architecture du module de châssis doit être conçue pour faciliter son processus de fabrication, réduire les
coûts de fabrication, tout en limitant les risques d’infiltrations de liquide (ou de fluide) au niveau de l’habitacle du véhicule.
[13] La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type de module de châssis de véhicule automobile, ledit module comprenant :
- au moins un plancher, ledit plancher comprenant une partie centrale et au moins une feuillure périphérique qui s’étend dans un plan sensiblement parallèle à ladite partie centrale ;
- au moins un longeron fixé sur ladite feuillure périphérique ; ledit module comprenant des inserts expansibles propres à s’expanser sous l’effet de la chaleur, lesdits inserts étant disposés entre deux faces, respectivement une face dudit longeron et une face de la feuillure périphérique en contact l’une avec l’autre.
[14] Le module de châssis selon l’invention permet d’assurer de manière simple et peu coûteuse l’étanchéité entre un longeron qui vient se fixer sur le bord périphérique du module et ledit module, ceci au moyen d’inserts expansibles disposés entre des faces en contact, après fixation, du longeron et de la feuillure périphérique. De préférence, les inserts sont disposés uniquement entre une face du longeron et une face de la feuillure périphérique en contact l’une avec l’autre après fixation dudit longeron à ladite feuillure.
[15] On notera par ailleurs que ladite feuillure périphérique est généralement spécifique à un module de châssis du type « cell to body », le plancher de tels modules définissant la partie inférieure du soubassement du véhicule et s’étendant sur toute la largeur du véhicule.
[16] Selon une caractéristique possible, en position montée, lesdits inserts expansibles, avant expansion, s’étendent, dans un plan unique, entre le longeron et la feuillure périphérique.
De manière avantageuse, lesdits inserts expansibles sont positionnés dans un seul plan (par exemple un plan sensiblement horizontal), réduisant ainsi les problématiques de positionnement desdits inserts expansibles lors du montage des inserts sur le longeron, puis de la fixation du longeron (avec insert) sur le module de châssis.
[17] Selon une autre caractéristique possible, ledit module comprend une pluralité de cordons d’étanchéité :
- un premier cordon d’étanchéité, dit cordon d’étanchéité extérieur, situé sur ledit au moins un longeron et reliant lesdits inserts expansibles entre eux ;
- un deuxième cordon d’étanchéité, dit cordon d’étanchéité intérieur, situé sur ladite feuillure périphérique et une partie dudit module.
On notera que le cordon d’étanchéité extérieur est monté (ou appliqué) après montage du longeron sur le module, et après le bain de cataphorèse et le séchage dudit module. Tandis que le cordon d’étanchéité intérieur est monté (ou appliqué) en deux fois :
- une première partie reliant chacun des inserts expansibles à la partie principale du plancher du module et qui est montée (ou appliquée) avant fixation du longeron sur ledit module, donc avant ferrage dudit longeron (c’est-à-dire avant fixation par soudure ou avant la mise au bain de cataphorèse)
- une deuxième partie qui prolonge la première partie et qui délimite un contour du plancher de l’habitacle devant être étanche, et qui est montée (ou appliquée) après montage du longeron sur le module, et donc après le bain de cataphorèse et le séchage dudit module.
[18] Selon une autre caractéristique possible, lesdits inserts expansibles, avant expansion, comportent chacun un corps unique qui présente sensiblement un plan d’extension principale.
Avantageusement, le fait que chacun desdits inserts expansibles présente un corps unique rend plus aisé leur manipulation et leur positionnement entre les faces du longeron et de la feuillure périphérique dudit module, et entre autres permet la fixation desdits inserts sur le longeron avant sa solidarisation sur le module de châssis.
[19] Selon une autre caractéristique possible, chacun desdits inserts expansibles présente sensiblement une forme de prisme triangulaire.
Avantageusement, chacun desdits inserts présente une forme tridimensionnelle de type polyèdre dont l’un des côtés est plus petit que l’autre (tel qu’un prisme triangulaire). Ainsi, en position montée et avant expansion de l’insert, le petit côté de l’insert est avantageusement disposé vers l’extérieur, tandis que le grand côté est disposé vers le module.
[20] Selon une autre caractéristique possible, chacun desdits inserts expansibles présente au moins une arête chanfreinée ou rayonnée.
Chacun desdits inserts présente une arête destinée à être orientée vers le module de châssis (donc vers la feuillure périphérique) et la feuillure périphérique, ladite arête de l’insert pouvant entrer en contact avec la feuillure périphérique (par exemple la tranche de ladite feuillure) lors du montage et de la fixation du longeron sur l’un des bords latéraux dudit module de châssis. Ainsi, afin de limiter le contact entre l’insert et la feuillure périphérique, et donc le risque d’endommagement ou de déchaussement de l’insert suite à un contact avec la feuillure périphérique, il est avantageux que ladite arête soit chanfreinée ou rayonnée.
[21 ] Selon une autre caractéristique possible, ladite au moins une arête présente un chanfreinage d’au moins 2 mm, et de préférence d’au moins 3 mm, ou un rayonnage d’au moins 3 mm, et de préférence d’au moins 5 mm.
[22] Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un longeron comprend des cavités d’accueil pour accueillir au moins un desdits inserts expansibles.
De manière avantageuse, ledit longeron présente des cavités d’accueil destinées à loger ou à accueillir un insert expansible, facilitant le bon positionnement desdits inserts dans le longeron avant que celui-ci soit fixé audit module (au niveau de la feuillure périphérique). Lesdites cavités d’accueil ou soyages du longeron sont par exemple aménagées par emboutissage.
De plus, les cavités ou soyages et les inserts sont avantageusement configurés pour présenter une coopération de forme au moins partielle l’un avec l’autre.
[23] Selon une autre caractéristique possible, ledit longeron comprend au moins deux cavités d’accueil, celles-ci étant situées à chaque extrémité dudit longeron, par exemple à l’interface avec des longerons adjacents.
De manière avantageuse, le longeron présente deux cavités d’accueil situées à distance l’une de l’autre, de préférence à des extrémités longitudinales opposées dudit longeron, par exemple à la jonction entre le longeron central et des éléments adjacents (tels que des longerons avant et arrière), afin d’optimiser la zone qui est étanchéifiée par lesdits inserts en combinaison avec des cordons d’étanchéité.
[24] Selon une autre caractéristique possible, chacun desdits inserts expansibles comprend un organe de fixation configuré pour solidariser l’insert audit au moins
un longeron.
De manière avantageuse, chacun desdits inserts est fixé au longeron, par exemple au niveau d’une cavité d’accueil. Ledit organe de fixation de I’ insert est par exemple un clip ou une agrafe configurée pour coopérer avec une ouverture aménagée dans ledit longeron, par exemple au niveau d’une paroi du longeron définissant la cavité d’accueil dudit insert. Ledit insert est ainsi fixé facilement sur le longeron, dans une des cavités d’accueil dudit longeron, avant que l’ensemble longeroninserts) ne soit fixé audit module (par exemple à la feuillure périphérique du plancher).
[25] Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un longeron est un profilé métallique.
Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un longeron est en acier, en aluminium, ou en alliage d’acier.
Le ou les longerons sont avantageusement réalisés en un matériau léger et robuste dont la mise en forme et la structuration peuvent être réalisées aisément et pour un coût raisonnable.
[26] L’invention concerne étalement un insert expansible pour module de châssis de véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit insert expansible est configuré pour être intégré dans un module de châssis tel que défini ci-dessus.
[27] L’invention concerne également un véhicule automobile, par exemple électrique ou hybride, comportant un module de châssis présentant tout ou partie des caractéristiques énoncées ci-dessus.
[28] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- La [Fig.1 ] illustre une vue schématique, en perspective de trois quarts et de haut d’un module de châssis selon l’invention, avant fixation de longerons sur des bords latéraux dudit module ;
- la [Fig. 2] est une vue schématique, agrandie, partielle et en perspective de trois quarts et de haut du module de châssis de la [Fig. 1 ], après fixation de longerons sur des bords latéraux dudit module ;
- la [Fig. 3] illustre une vue agrandie et en perspective d’un insert expansible du module de châssis de la [Fig. 1] ;
- la [Fig. 4] illustre une vue schématique, partielle, et en coupe d’une partie du module de châssis de la [Fig. 1] avant fixation d’un longeron sur l’un des bords latéraux dudit module ;
- la [Fig. 5] illustre une vue schématique, partielle, et en coupe d’une partie du module de châssis de la [Fig. 1] après fixation d’un longeron sur l’un des bords latéraux dudit module ;
- la [Fig. 6] illustre une vue schématique, de dessous et partielle d’un module de la [Fig. 1] équipés d’inserts expansibles de la [Fig. 3] et de cordons d’étanchéités.
[29] Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le véhicule, ou la structure auxquels il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». De même, les termes « inférieur », « supérieur », « avant », « arrière », « longitudinal » et « transversal » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule automobile, que celui- ci soit hybride ou électrique.
[30] Le terme « inférieur » désignera une proximité au sol plus importante que « supérieur » selon l’axe vertical. Par ailleurs, on notera que sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
[31 ] Dans la présente demande, on notera qu’on entend par « sensiblement parallèle », une direction s’écartant d’au plus 20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’une direction parallèle. On notera également qu’on entend par « sensiblement orthogonale », une direction s’écartant d’au plus 20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’un angle d’une valeur de 90°.
[32] De plus, on définit par rapport au véhicule un repère orthogonal XYZ, à savoir :
- un axe X, définissant une direction longitudinale et horizontale du véhicule,
- un axe Y, définissant une direction transversale et horizontale, qui avec l’axe X définit un plan XY horizontal,
- un axe Z, définissant une direction verticale, orthogonale au plan XY horizontal, l’axe Z avec l’axe X définissant un plan XZ vertical.
[33] La [Fig. 1 ] illustre ainsi une vue schématique, en perspective de trois quarts et de haut d’un module de châssis 1 selon l’invention, module de châssis 1 destiné à un véhicule automobile, par exemple un véhicule thermique, hybride ou électrique. Ledit module 1 comprend ainsi deux bords latéraux 1 a et 1 b, ainsi que des longerons 3, dits longerons centraux, avant que lesdits longerons 3 ne soient fixés sur chacun desdits bords latéraux 1 a et 1 b dudit module 1.
[34] Ledit module de châssis 1 est un ensemble de poutres métalliques (tels qu’aux longerons, traverses, brancards, etc.) et/ou de tôles (ou de feuillures) métalliques assemblées les unes aux autres pour former, au moins en partie, une structure rigide configurée pour supporter divers éléments constitutifs d’un véhicule automobile, tels que des éléments de carrosserie, des parties mécaniques assurant le roulage, etc.
[35] Ledit module de châssis 1 comprend au moins un plancher 5 qui comporte une partie centrale 6, ainsi qu’au moins une feuillure périphérique 7, par exemple en métal. Ledit plancher 6 présente un plan d’extension principale et ladite feuillure 7 s’étend dans un plan sensiblement parallèle audit plancher 5. Ledit module 1 comprend avantageusement au moins une feuillure périphérique 7 qui s’étend en éloignement sur chacun desdits bords périphériques 1 a et 1 b du module 1.
[36] Lesdits longerons centraux 3 présentent une forme allongée et chacune de leurs extrémités est reliée à des éléments de structure du véhicule, par exemple entre les passages de roue avant et arrière et/ou à des longerons respectivement avant et arrière.
[37] De plus, lesdits longerons centraux 3 sont par exemple des poutres ou des profilés métalliques creux formés d’une ou plusieurs tôles pliées et/ou embouties. Lesdits longerons centraux 3 sont avantageusement réalisés en acier, en aluminium, ou dans un alliage d’acier. La feuillure métallique 7 est avantageusement formée d’une ou plusieurs tôles métalliques, par exemple pliées et/ou embouties.
[38] Lesdits longerons centraux 3 sont fixés, par exemple par soudure, sur les bords latéraux 1 a et 1 b, et s’étendent, en position montée, le long des bords latéraux 1 a et 1 b dudit module de châssis 1. Ainsi, en position montée, lesdits longerons
centraux 3 s’étendent selon l’axe longitudinal du véhicule (axe X) (et donc sensiblement dans un plan horizontal ou plan XY).
[39] Ledit module de châssis 1 comprend en outre une paroi périphérique 9 qui délimite les bords de la partie centrale 6 du plancher 5, la paroi périphérique 9 étant prolongée par ladite feuillure périphérique 7. Les bords latéraux 1 a et 1 b sont ainsi formés d’au moins une feuillure périphérique 7 et une paroi périphérique 9. La section d’un desdits bords latéraux 1 a ou 1 b présente ainsi sensiblement la forme d’un L (la base du L correspondant à la feuillure 7 et tandis que l’autre partie du L correspond à la paroi 9).
[40] La feuillure périphérique 7 et la paroi périphérique 9 s’étendent sensiblement dans des plans orthogonaux l’un avec l’autre. Ainsi, en position montée, la feuillure périphérique 7 s’étend sensiblement dans un plan horizontal (ou plan XY), tandis que la paroi périphérique s’étend sensiblement dans un plan vertical (ou plan XZ).
[41 ] En outre, chacun desdits longerons 5 présente deux faces qui vont venir au contact de la paroi périphérique 9 et de la feuillure périphérique 7, respectivement une face de la paroi périphérique 9 orientée vers l’extérieur du véhicule et d’une face de la feuillure périphérique 7 orientée vers le haut (ou face supérieure), la fixation du longeron 5 au bord latéral 1 a ou 1 b se faisant avantageusement au moyen de points de soudure au niveau desdites faces.
[42] La [Fig. 2] est une vue schématique, en perspective de trois quarts et de haut du module de châssis de la [Fig. 1 ], après fixation des longerons 3 sur des bords latéraux 1a et 1 b dudit module 1.
[43] Ainsi, au moins un longeron 3 est fixé sur chacune desdites feuillures périphériques 7 de chaque bord latéral 1 a ou 1 b du module 1 . De plus, ledit module 1 comprend des inserts expansibles 1 1 (plus particulièrement visibles aux [Fig.3] et suivantes) propres à s’expanser sous l’effet de la chaleur disposés entre les longerons 3 et la feuillure périphérique 7.
[44] Chacun des longerons 3 comprend des cavités d’accueil 13 pour accueillir au moins un desdits inserts expansibles 11 , lesdits inserts 11 étant logés dans lesdites cavités 13 avant fixation desdits longerons 3 audit module 1. Lesdites cavités d’accueil ou soyages sont ainsi aménagées, par exemple par
emboutissage, sur une face des longerons 3 destinée à être en contact avec la feuillure périphérique 7.
[45] En outre, chacun desdits longerons 3 comprend au moins deux cavités d’accueil 13, lesdites cavités 13 étant situées, de préférence, à chacune des extrémités longitudinales opposées du longeron 3, par exemple à l’interface avec des longerons adjacents et/ou d’autres éléments de structure du module 1 .
De plus, les cavités ou soyages 13 et les inserts 11 sont configurés pour présenter une coopération de forme au moins partielle l’un avec l’autre.
[46] La [Fig. 3] illustre, quant à elle, une vue agrandie et en perspective de côté d’un desdits inserts expansibles 11 du module de châssis 1 , avant que ledit insert 11 ne soit fixé audit longeron 3.
[47] L’insert expansible 11 présente ainsi, avant expansion sous l’effet de la chaleur, un corps unique 12 présentant un plan d’extension principale, ledit corps 12 comprenant deux parties :
- un organe de fixation 15 configuré pour solidariser l’insert 11 audit au moins un longeron 3 ;
- une matière expansible 17 (par exemple de type mousse) qui configurée pour subir une importante expansion sous l’effet d’une forte température, par exemple dans une phase d’étuve post-cataphorèse, la matière 17 expansée (donc après chauffage et expansion) de l’insert 1 faisant office de cordon d’étanchéité.
[48] Ledit organe de fixation 15 est par exemple un clip ou une agrafe configurée pour coopérer avec une ouverture aménagée dans ledit longeron 3, par exemple au niveau d’une paroi du longeron 3 définissant la cavité d’accueil 13 dudit insert 1 . Ainsi, chacun desdits inserts 11 est fixé au longeron 3 est par exemple fixé au niveau d’une cavité d’accueil 13. Avantageusement, ledit organe de fixation 15 est en matière plastique, par exemple de type polyamide (tel que du PA6).
[49] De plus, ledit insert expansible 11 , et plus particulièrement le corps 12 présente sensiblement une forme tridimensionnelle de type polyèdre dont l’un des côtés est plus petit que l’autre, et avantageusement ledit corps 12 présente sensiblement une forme de prisme triangulaire.
[50] Les [Fig. 4] et [Fig. 5] illustrent des vues schématiques, partielles, et en coupe d’une partie du module de châssis 1 respectivement avant et après fixation du longeron 3 sur le bord latéral 1a dudit module 1 .
[51 ] Ainsi, quand l’insert 11 est en position montée dans la cavité d’accueil 13 du longeron 3, l’organe de fixation 15 solidarise l’insert 11 audit longeron 3. Ledit corps 12 de l’insert 11 présente ainsi un petit côté (ou le sommet de la pyramide) disposé vers l’extérieur (du module 1 ), tandis que le grand côté (ou la base de la pyramide) est orienté vers le module 1 à.
[52] L’arête 12a, dite arête inférieure, du corps 12 qui orientée vers le module 1 (et vers l’extérieur ou en éloignement du longeron 3), est l’arête qui peut entrer contact avec la feuillure métallique 7 lors de la fixation du longeron 3 sur le bord latéral 1 a du module 1. En effet, le longeron 3 est positionné à la bonne hauteur et va s’emboiter par translation rectiligne (généralement selon l’axe Y) dans le bord latéral 1 a, avant que le longeron 3 ne soit solidarisé par soudage avec la feuillure métallique 7 et/ou la paroi périphérique 9.
[53] Ainsi, après fixation du longeron 3 sur le bord latéral 1 a du module 1 , l’insert 11 avant expansion, est disposé dans une cavité d’accueil 13 et s’étend sensiblement dans un plan unique, ici un plan sensiblement horizontal (ou plan XY), entre la face supérieure de la feuillure périphérique 7 et la face inférieure du longeron 3.
[54] On notera que les inserts expansibles 11 peuvent être positionnés avant ou après le ferrage du longeron 3 sur le bord latéral 1 a ou 1 b du module de châssis 1 , ou même des différents éléments du module 1 entre eux, mais avant la mise au bain de cataphorèse dudit module 1. En effet, la fixation desdits éléments du module 1 entre eux par points de soudure peut entrainer la détérioration desdits inserts 11 ou leur expansion sous l’effet de la chaleur.
[55] La [Fig. 6] illustre une vue schématique, de dessous et partielle d’un module 1 équipé d’inserts expansibles 11 , après fixation des longerons 3 et expansion desdits inserts 11 , et de cordons d’étanchéités 20 et 22.
[56] Ledit module 1 comprend ainsi une pluralité de cordons d’étanchéité 20 et 22 :
- un premier cordon d’étanchéité 20, dit cordon d’étanchéité extérieur, situé sur ledit au moins un longeron 3 et reliant lesdits inserts 11 expansibles entre eux ;
- un deuxième cordon d’étanchéité 22, dit cordon d’étanchéité intérieure, situé sur
ladite feuillure périphérique 7 et une partie dudit module, par exemple la paroi périphérique 9 et le plancher 5.
[57] Le cordon d’étanchéité extérieur 20 est monté (ou appliqué) après montage du longeron 3 sur le module 1 , après le bain de cataphorèse et le séchage dudit module.
[58] Le cordon d’étanchéité extérieur 22 est monté (ou appliqué) en deux fois :
- une première partie 22a qui relie chacun des inserts 11 à la partie centrale du plancher 5 du module 1 et qui est montée (ou appliquée) avant fixation du longeron 3 sur ledit module 1 , donc avant ferrage dudit longeron 3 ; - une deuxième partie 22b qui prolonge la première partie 22a et délimite un contour du plancher 5 de l’habitacle devant être étanche, et qui est monté (ou appliqué) après montage du longeron 3 sur le module 1 , et après le bain de cataphorèse et le séchage dudit module 1 .
[59] Dans une variante de réalisation non représentée de l’invention, ladite au moins une arête 12a du corps 12 de l’insert 11 est rayonnée, et présente par exemple un rayonnage d’au moins 3 mm, et de préférence d’au moins 5 mm.
Claims
[Revendication 1] Module de châssis (1 ) de véhicule automobile, ledit module (1 ) comprenant :
- au moins un plancher (5), ledit plancher (5) comprenant une partie centrale (6) et au moins une feuillure périphérique (7) qui s’étend dans un plan sensiblement parallèle à ladite partie centrale (6) ;
- au moins un longeron (3) fixé sur ladite feuillure périphérique (7) ; ledit module (1 ) comprenant des inserts expansibles (11 ) propres à s’expanser sous l’effet de la chaleur, lesdits inserts (11 ) étant disposés entre deux faces, respectivement une face dudit longeron (3) et une face de la feuillure périphérique (7) en contact l’une avec l’autre.
[Revendication 2] Module (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, en position montée, lesdits inserts expansibles (11 ), avant expansion, s’étendent, dans un plan unique, entre le longeron
(3) et la feuillure périphérique (7).
[Revendication s] Module (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits inserts expansibles (11 ), avant expansion, comportent chacun un corps unique (12) qui présente sensiblement un plan d’extension principale.
[Revendication 4] Module (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacun desdits inserts expansibles (11 ) présente sensiblement une forme de prisme triangulaire.
[Revendication s] Module (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun desdits inserts expansibles (11 ) présente au moins une arête chanfreinée (12a) ou rayonnée.
[Revendication s] Module (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un longeron (3) comprend des cavités d’accueil (13) pour accueillir au moins un desdits inserts expansibles (11 ).
[Revendication 7] Module (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit longeron (3) comprend au moins deux cavités d’accueil (13), celles-ci étant situées à chaque extrémité dudit longeron (3).
[Revendication s] Module (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun desdits inserts expansibles (11 ) comprend un organe de fixation (15) configuré pour solidariser l’insert (11 ) audit au moins un longeron (3).
[Revendication 9] Insert expansible (11 ) pour module de châssis (1 ) de véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit insert expansible (11 ) est configuré pour être intégré dans un module de châssis (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
[Revendication 10] Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un module de châssis (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.]
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- 2024-05-02 FR FR2404612A patent/FR3161890A1/fr active Pending
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- 2025-03-26 WO PCT/FR2025/000044 patent/WO2025229263A1/fr active Pending
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