EP3934940A1 - Véhicule automobile équipé d'un dispositif de protection contre les chocs des éléments sous plancher - Google Patents

Véhicule automobile équipé d'un dispositif de protection contre les chocs des éléments sous plancher

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EP3934940A1
EP3934940A1 EP20709275.0A EP20709275A EP3934940A1 EP 3934940 A1 EP3934940 A1 EP 3934940A1 EP 20709275 A EP20709275 A EP 20709275A EP 3934940 A1 EP3934940 A1 EP 3934940A1
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EP
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cushion
battery
vehicle
vehicle according
silencer
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Withdrawn
Application number
EP20709275.0A
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Nicolas Tropee
Ludovic Meresse
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle equipped with a device for protecting against impact from the elements under the floor.
  • the invention relates to a rear impact protection device for the traction battery mounted in front of the exhaust silencer under the floor of hybrid vehicles.
  • Motor vehicles are generally equipped with a silencer which is mounted in the exhaust line under the floor and at the rear of the vehicle.
  • this silencer On certain vehicles and, in particular on plug-in hybrid vehicles (PHEV type), this silencer is mounted behind the traction battery.
  • the silencer and the battery are separated by an intermediate heat shield protecting the battery from thermal radiation emanating from the silencer.
  • the silencer In the event of a collision, or more generally of an impact at the rear of the vehicle, the silencer is then deformed and / or suddenly moved forward.
  • the heat shield generally only consists of a sheet or a thin sheet, it cannot prevent the silencer from directly impacting the battery and damaging it severely by generating electrical risks (fire, explosion, etc. ).
  • the object of the present invention is to solve the technical problems posed by the prior art by proposing to furnish the thermal insulation screen with a damping element making it possible to preserve the integrity of the battery during an impact. at the rear of the vehicle.
  • a motor vehicle equipped with a device providing protection against impacts from a battery mounted under the floor of said vehicle and separated from an exhaust silencer by an intermediate heat shield, characterized in that said device comprises a pad fixed facing the battery on said heat shield, said pad being capable of deforming during movement of the silencer towards and in contact with the battery to absorb the kinetic energy resulting from an impact on said vehicle.
  • the cushion has a larger surface than the face of the battery located opposite. [0013] According to another characteristic, the cushion extends at least over the height of the projecting part towards the front of the exhaust silencer.
  • the cushion has an extra thickness of between 0.5 and 2.0 cm opposite the part projecting towards the front of the exhaust silencer. [0015] According to another variant, the cushion has a uniform thickness of between 0.5 and 2.0 cm.
  • the cushion extends over the entire height of the front face of the exhaust silencer.
  • the cushion is made of a deformable material, the density of which is between 0.1 and 0.65.
  • the cushion is fixed to the front face of the heat shield by gluing.
  • the cushion and the heat shield are made in one piece.
  • Another object of the invention is a hybrid vehicle equipped with a device having the characteristics mentioned above for the protection against shocks of the traction battery mounted in front of the silencer, said cushion being intended for absorb the kinetic energy resulting from an impact at the rear of said vehicle.
  • the invention thus consists in using the existing heat shield, in integrating a mechanical protection function into it and in positioning it in the most judicious place, that is to say between the battery and the silencer, which makes it possible not to add a step of mounting additional elements under the vehicle floor.
  • the protection device fitted to the vehicle of the invention is simple, reliable and economical because it makes it possible to preserve the integrity of the battery during an impact or a collision at the rear of the vehicle effectively. without it being necessary to provide additional heavy and complex structural means and without modifying the assembly process.
  • the cushion comes into contact with the battery over a large area in order to reduce local stresses. Then following the impact, the cushion absorbs the kinetic energy and diffuses it over a large surface, thus avoiding local deformation and the risk of tearing the battery casing.
  • FIG. IA is a partial side view of an embodiment of the floor of a vehicle according to the invention equipped with an impact protection device, before impact.
  • FIG. IB is a partial side view of an embodiment of the floor of a vehicle according to the invention equipped with an impact protection device, after impact. [0027] For greater clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in all of the figures.
  • the invention relates to a motor vehicle equipped with a device for ensuring the protection of the elements mounted under the floor vis-à-vis an impact at the rear, for example, by collision with another vehicle or hitting an obstacle while backing up.
  • the improved protection device according to the invention aims to protect, in such circumstances, the traction battery 1 which is mounted in front of the exhaust silencer 2, in particular, under the vehicle floor hybrids.
  • the traction battery 1 is mounted under the floor and is generally separated from the silencer 2 of the exhaust line 6 by an intermediate heat shield 3, as illustrated in Figure IA.
  • This screen 3 is generally produced in the form of a metal strip or a thin sheet having insulating properties making it possible to preserve the battery 1 from the thermal radiation generated by the silencer 2.
  • the heat released by the silencer 2 would have the effect of raising the temperature of the electrolyte and of the electrical components to a level incompatible with proper operation of the battery 1 and even prejudicial to the safety of the vehicle.
  • the invention provides for providing the face 31 of the heat shield located opposite the battery 1 with a damping pad 4.
  • This cushion 4, fixed on the heat shield 3, is liable to deform during a displacement of the silencer 2 forwards in contact with the battery 1 to absorb the kinetic energy resulting from an impact at the rear of the vehicle. The integrity of battery 1 is thus preserved during the impact.
  • the cushion 4 has a larger surface than the face 12 of the battery (or that of its casing 13) located opposite.
  • the cushion 4 pushed by the silencer 2 first comes into contact with the battery 1 over its entire surface in order to reduce the local stresses, then immediately afterwards (depending on the force of the impact), the cushion absorbs the kinetic energy and diffuses it over a large surface while deforming, as illustrated in figure IB.
  • This deformation of the cushion 4 makes it possible to avoid local deformations and / or the risk of tearing of the casing 13 of the battery 1.
  • the cushion 4 extends at least over the height of the part 21 projecting towards the front of the exhaust silencer 2.
  • the cushion 4 extends over the entire height of the front face of the exhaust silencer 2 and has a thickness of between 0.5 and 2.0 cm. According to a first variant illustrated in FIG. 1A, this thickness is uniform over the entire height of the cushion 4.
  • the cushion 4 has an extra thickness of between 0.5 and 2.0 cm opposite the part 21 projecting towards the front of the exhaust silencer 2.
  • the cushion 4 is made of a deformable material (possibly elastically deformable), the density of which is between 0.1 and 0.65.
  • the invention provides that the cushion 4 is fixed to the front face 31 of the heat shield 3 by gluing.
  • other methods of attachment can be used without departing from the scope of the invention.
  • the cushion 4 and the heat shield 3 are made in one piece.

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Abstract

L'invention concerne un véhicule automobile comprenant un dispositif de protection contre les chocs d'une batterie (1) montée sous le plancher dudit véhicule et séparée d'un silencieux d'échappement (2) par un écran thermique (3) intercalaire, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un coussin (4) fixé en regard de la batterie (1) sur ledit écran thermique (3), ledit coussin (4) étant susceptible de se déformer lors d'un déplacement du silencieux (2) vers l'avant au contact de la batterie (1) pour absorber l'énergie cinétique résultant d'un impact sur ledit véhicule.

Description

DESCRIPTION
TITRE : VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES CHOCS DES ELEMENTS SOUS PLANCHER
[0001] L’invention concerne un véhicule automobile équipé d’un dispositif de protection contre les chocs des éléments sous plancher.
[0002] En particulier, l’invention s’intéresse à un dispositif de protection contre les chocs arrière de la batterie de traction montée à l’avant du silencieux d’échappement sous le plancher des véhicules hybrides.
[0003] Les véhicules automobiles sont généralement équipés d’un silencieux qui est monté sur la ligne d’échappement sous le plancher et à l’arrière du véhicule.
[0004] Sur certains véhicules et, notamment sur les véhicules hybrides rechargeables (type PHEV), ce silencieux est monté derrière la batterie de traction. Le silencieux et la batterie sont séparés par un écran thermique intercalaire assurant la protection de la batterie du rayonnement thermique émanant du silencieux. [0005] En cas de collision, ou plus généralement de choc à l’arrière du véhicule, le silencieux se trouve alors déformé et/ou déplacé brutalement vers l’avant. L’écran thermique n’étant généralement constitué que d’une feuille ou d’une tôle mince, il ne peut éviter que le silencieux vienne alors directement impacter la batterie et l’endommager sévèrement en générant des risques électriques (incendie, explosion, ....) .
[0006] Or, l’option consistant à éviter le contact entre le silencieux et la batterie en éloignant le silencieux est impossible sur les véhicules à porte-à-faux court.
[0007] Une autre option pourrait consister à disposer un cadre de protection autour de la batterie mais cette solution alourdirait la batterie et serait excessivement coûteuse. [0008] Il existe déjà des dispositifs de protection contre les chocs des éléments embarqués sous le plancher des véhicules automobiles tels que celui décrit dans le FR3036359. Toutefois, ce dispositif qui assure également une protection thermique est uniquement destiné à protéger le réservoir du système de réduction catalytique sélective (SCR) lors d’un éventuel contact direct et vertical avec le sol et non pas d’un choc à l’arrière du véhicule orienté selon une direction longitudinale.
[0009] Dans ce contexte, il s’est avéré nécessaire de prévoir de nouveaux moyens qui soient spécifiquement adaptés à assurer la protection mécanique des éléments sous plancher et, en particulier, de la batterie en cas de collision à l’arrière du véhicule tout en respectant des contraintes de compacité et de légèreté et des coûts de fabrication et de montage raisonnables.
[0010] La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques posés par l’art antérieur en proposant de garnir l’écran d’isolation thermique d’un élément amortissant permettant de préserver l’intégrité de la batterie lors d’un choc à l’arrière du véhicule.
[0011] Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un véhicule automobile équipé d’un dispositif assurant la protection contre les chocs d’une batterie montée sous le plancher dudit véhicule et séparée d’un silencieux d’échappement par un écran thermique intercalaire, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un coussin fixé en regard de la batterie sur ledit écran thermique, ledit coussin étant susceptible de se déformer lors d’un déplacement du silencieux vers et au contact de la batterie pour absorber l’énergie cinétique résultant d’un impact sur ledit véhicule.
[0012] Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le coussin présente une surface plus grande que la face de la batterie située en regard. [0013] Selon une autre caractéristique, le coussin s’étend au moins sur la hauteur de la partie en saillie vers l’avant du silencieux d’échappement.
[0014] Selon une variante de réalisation, le coussin présente une surépaisseur comprise entre 0,5 et 2,0 cm en regard de la partie en saillie vers l’avant du silencieux d’échappement. [0015] Selon une autre variante, le coussin a une épaisseur uniforme comprise entre 0,5 et 2,0 cm.
[0016] De préférence, le coussin s’étend sur toute la hauteur de la face avant du silencieux d’échappement. [0017] Selon encore une autre caractéristique, le coussin est réalisé avec un matériau déformable dont la densité est comprise entre 0,1 et 0,65.
[0018] Selon une autre variante, le coussin est fixé sur la face avant de l’écran thermique par collage.
[0019] Selon encore une autre variante le coussin et l’écran thermique sont réalisés en une seule pièce.
[0020] Un autre objet de l’invention est un véhicule hybride équipé d’un dispositif présentant les caractéristiques mentionnées ci-dessus pour la protection contre les chocs de la batterie de traction montée à l’avant du silencieux, ledit coussin étant destiné à absorber l’énergie cinétique résultant d’un impact à l’arrière dudit véhicule. [0021] L’invention consiste ainsi à utiliser l’écran thermique existant, à lui intégrer une fonction de protection mécanique et à le positionner à l’endroit le plus judicieux, c’est-à-dire entre la batterie et le silencieux, ce qui permet de ne pas ajouter d’étape de montage d’éléments supplémentaires sous le plancher du véhicule.
[0022] Le dispositif de protection équipant le véhicule de l’invention est simple, fiable et économique car il permet de préserver l’intégrité de la batterie lors d’un choc ou d’une collision à l'arrière du véhicule de façon efficace sans qu’il soit nécessaire de prévoir des moyens structurels complémentaires lourds et complexes et sans modifier le procédé de montage.
[0023] Au moment du choc, le coussin vient en contact avec la batterie sur une large surface afin de réduire les contraintes locales. Puis la suite de l’impact, le coussin absorbe l’énergie cinétique et la diffuse sur une large surface évitant ainsi les déformations locales et les risques de déchirures du carter de la batterie. [0024] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après.
[0025] [Fig. IA] est une vue partielle de côté d’un mode de réalisation du plancher d’un véhicule selon l’invention équipé d’un dispositif de protection contre les chocs, avant impact.
[0026] [Fig. IB] est une vue partielle de côté d’un mode de réalisation du plancher d’un véhicule selon l’invention équipé d’un dispositif de protection contre les chocs, après impact. [0027] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
[0028] Naturellement, les modes de mise en œuvre du procédé de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. 11 est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.
[0029] L’invention concerne un véhicule automobile équipé d’un dispositif destiné à assurer la protection des éléments montés sous le plancher vis-à-vis d’un impact à l’arrière, par exemple, par collision avec un autre véhicule ou en heurtant un obstacle en reculant. [0030] En particulier, le dispositif de protection perfectionné selon l’invention vise à protéger, dans de telles circonstances, la batterie de traction 1 qui est montée à l’avant du silencieux d’échappement 2, notamment, sous le plancher des véhicules hybrides.
[0031] De manière traditionnelle, dans les véhicules hybrides, la batterie de traction 1 est montée sous le plancher et est généralement séparée du silencieux 2 de la ligne d’échappement 6 par un écran thermique intercalaire 3, comme illustré par la figure IA. Cet écran 3 est généralement réalisé sous forme d’un feuillard métallique ou d’une tôle mince ayant des propriétés d’isolation permettant de préserver la batterie 1 du rayonnement thermique généré par le silencieux 2.
[0032] En effet, la chaleur dégagée par le silencieux 2 aurait pour effet d’élever la température de l’électrolyte et des composants électriques à un niveau incompatible avec un bon fonctionnement de la batterie 1 et même préjudiciable à la sécurité du véhicule.
[0033] Toutefois, en cas d’impact à l’arrière, l’énergie cinétique résultant du choc provoque la déformation et le déplacement vers l’avant du silencieux 2 en direction de la batterie 1 disposée de façon adjacente. [0034] Or, la résistance mécanique de l’écran thermique 3 n’est pas suffisante pour éviter que l’énergie cinétique ne vienne déformer la batterie 1, dont le carter 13 est également peu résistant, et n’entraîne alors des risques majeurs d’incidents électriques.
[0035] Afin d’éviter qu’un impact à l’arrière du véhicule n’ait de telles conséquences, l’invention prévoit de munir la face 31 de l’écran thermique située en regard de la batterie 1 d’un coussin amortisseur 4.
[0036] Ce coussin 4, fixé sur l’écran thermique 3, est susceptible de se déformer lors d’un déplacement du silencieux 2 vers l’avant au contact de la batterie 1 pour absorber l’énergie cinétique résultant d’un impact à l’arrière du véhicule. L’intégrité de la batterie 1 est ainsi préservée lors du choc.
[0037] Le coussin 4 présente une surface plus grande que la face 12 de la batterie (ou celle de son carter 13) située en regard.
[0038] Ainsi, lors d’un choc à l’arrière du véhicule (dans le sens de la flèche figure IB), le coussin 4, poussé par le silencieux 2, vient d’abord en contact avec la batterie 1 sur toute sa surface afin de réduire les contraintes locales, puis immédiatement après (en fonction de la force de l’impact), le coussin absorbe l’énergie cinétique et la diffuse sur une large surface en se déformant, comme illustré par la figure IB. [0039] Cette déformation du coussin 4 permet d’éviter les déformations locales et/ou les risques de déchirure du carter 13 de la batterie 1.
[0040] Au montage, le coussin 4 s’étend au moins sur la hauteur de la partie 21 en saillie vers l’avant du silencieux d’échappement 2. [0041] De préférence, le coussin 4 s’étend sur toute la hauteur de la face avant du silencieux d’échappement 2 et a une épaisseur comprise entre 0,5 et 2,0 cm. Selon une première variante illustrée par la figure IA, cette épaisseur est uniforme sur toute la hauteur du coussin 4.
[0042] Le cas échéant et selon une autre variante non représentée, le coussin 4 présente une surépaisseur comprise entre 0,5 et 2,0 cm en regard de la partie 21 en saillie vers l’avant du silencieux d’échappement 2.
[0043] Le coussin 4 est réalisé avec un matériau déformable (éventuellement déformable élastiquement) dont la densité est comprise entre 0,1 et 0,65.
[0044] L’invention prévoit que le coussin 4 soit fixé sur la face avant 31 de l’écran thermique 3 par collage. Toutefois, d’autres modes de fixation (rivetage, clipsage, ...) peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l’invention.
[0045] Selon variante de réalisation non représentée, le coussin 4 et l’écran thermique 3 sont réalisés en une seule pièce.

Claims

REVENDICATIONS
1. Véhicule automobile équipé d’un dispositif assurant la protection contre les chocs d’une batterie (1) montée sous le plancher dudit véhicule et séparée d’un silencieux d’échappement (2) par un écran thermique (3) intercalaire, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un coussin (4) fixé en regard de la batterie (1) sur ledit écran thermique (3), ledit coussin (4) étant susceptible de se déformer lors d’un déplacement du silencieux (2) vers et au contact de la batterie (1) pour absorber l’énergie cinétique résultant d’un impact sur ledit véhicule.
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussin (4) présente une surface plus grande que la face (12) de la batterie (1) située en regard.
3. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coussin (4) s’étend au moins sur la hauteur de la partie (21) en saillie vers l’avant du silencieux d’échappement (2).
4. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le coussin (4) présente une surépaisseur comprise entre 0,5 et 2,0 cm en regard de la partie (21) en saillie vers l’avant du silencieux d’échappement (2).
5. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coussin (4) a une épaisseur uniforme comprise entre 0,5 et 2,0 cm.
6. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le coussin (4) s’étend sur toute la hauteur de la face avant du silencieux d’échappement (2).
7. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coussin (4) est réalisé avec un matériau déformable dont la densité est comprise entre 0,1 et 0,65.
8. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coussin (4) est fixé sur la face avant dudit écran thermique (3) par collage.
9. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le coussin (4) et l’écran thermique (3) sont réalisés en une seule pièce.
10. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite batterie est une batterie de traction de véhicule hybride montée à l’avant du silencieux (2), ledit coussin (4) étant destiné à absorber l’énergie cinétique résultant d’un impact à l’arrière dudit véhicule.
EP20709275.0A 2019-03-07 2020-02-05 Véhicule automobile équipé d'un dispositif de protection contre les chocs des éléments sous plancher Withdrawn EP3934940A1 (fr)

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