EP4551449A1 - Dispositif de protection contre les chocs latéraux, pour une structure d'un véhicule terrestre - Google Patents

Dispositif de protection contre les chocs latéraux, pour une structure d'un véhicule terrestre

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Publication number
EP4551449A1
EP4551449A1 EP23735357.8A EP23735357A EP4551449A1 EP 4551449 A1 EP4551449 A1 EP 4551449A1 EP 23735357 A EP23735357 A EP 23735357A EP 4551449 A1 EP4551449 A1 EP 4551449A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
external
spar
internal
fixedly secured
face
Prior art date
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Pending
Application number
EP23735357.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Damien BESSETTE
Patrick Jaumont
Marc Peru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Stellantis Auto SAS filed Critical Stellantis Auto SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/157—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B62D25/02—Side panels
    • B62D25/025—Side sills thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Definitions

  • TITLE PROTECTION DEVICE AGAINST SIDE IMPACT, FOR A STRUCTURE OF A LAND VEHICLE
  • Certain land vehicles generally of the automobile type, include a structure (or platform) comprising:
  • these internal longitudinal members are used to laterally protect at least one rechargeable battery installed between them, secured to the structure of the land vehicle, and providing electrical energy for at least one electric motive machine of the powertrain (or GMP).
  • the invention therefore aims in particular to improve the situation.
  • a protective device intended to form part of a structure of a land vehicle comprising an external spar, a crosspiece having one end fixedly secured to the external spar, and an internal spar fixedly secured to a lower face of the crosspiece being separated from the external spar by a space.
  • This protection device is characterized by the fact that it includes:
  • the protection device according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
  • N can comprise N first parts, with N > 2, suitable for being installed transversely in N places in the space and for distributing the part of the force suffered by the external spar towards N places on the internal spar;
  • N can be equal to four;
  • At least two first parts can have arrangements which differ from each other;
  • each first part can comprise a height which increases between a first end adapted to be fixedly secured to the internal face of the external spar and a second end adapted to be fixedly secured to the external face of the internal spar;
  • each first part can comprise a first wall of coupling adapted to rest against, and to be fixedly secured to, the internal face of the external spar, and the second end of each first part may comprise a second coupling wall adapted to lean against, and to be fixedly secured to , the external face of the internal spar;
  • each first part may comprise a third coupling wall capable of resting against, and of being fixedly secured to, a lower face of a floor of the structure to which the internal spar and the crosspiece are fixedly secured;
  • the second part may comprise a height which decreases between a first end adapted to be fixedly secured to the internal face of the external spar and a second end adapted to be fixedly secured to the lower face of the end of the crosspiece;
  • its second part may comprise a main part having a section, in a longitudinal and vertical plane, in the general shape of a U.
  • the invention also proposes a land vehicle, possibly of automobile type, and comprising a structure comprising:
  • this land vehicle can also include at least one rechargeable battery secured to its structure by being installed between the internal longitudinal members.
  • at least one rechargeable battery secured to its structure by being installed between the internal longitudinal members.
  • FIG. 1 schematically illustrates, in a perspective view from below, a part of an example of a land vehicle structure comprising an exemplary embodiment of a protection device according to the invention
  • FIG. 2 schematically illustrates, in a perspective view from below, the first four parts and the second part of the protection device of Figure 1,
  • FIG. 3 schematically illustrates, in a sectional view in a first transverse and vertical plane just before a first part of the protection device, a straight part of the structure of Figure 1,
  • FIG. 4 schematically illustrates, in a sectional view in a transverse and vertical plane just before the second part of the protection device, a straight part of the structure of Figure 1,
  • FIG. 5 schematically illustrates, in another perspective view, the positioning of the first end of the second part of the protection device of Figure 1 in relation to the corresponding external spar
  • FIG. 6 schematically illustrates, in another perspective view, the second part of the protection device of Figure 1.
  • the invention aims in particular to propose a DP protection device intended to form part of an SV structure of a land vehicle V comprising external LE and internal Ll spars and a crossmember TS, to reduce the consequences of a lateral impact on an external spar LE without increasing the dimensioning of the external spars LE and internal spars Ll and the crossmember TS.
  • the land vehicle V is of the automobile type. This is for example a car. But the invention is not limited to this type of land vehicle. It concerns any land vehicle comprising a structure with external and internal spars and crossbars.
  • FIG. 1 a left sub-part of a part of an example of structure SV of a (land) vehicle V comprising an example of realization of a protection device DP according to the invention.
  • the structure SV comprises two external spars LE right and left (only the left is illustrated), a crosspiece TS, and two internal spars Ll right and left (only the left is illustrated ).
  • the crosspiece TS has two opposite ends ET and fixedly secured respectively to the external longitudinal members LE, for example by welding.
  • the TS crossmember can define (at least in part) what those skilled in the art sometimes call the heel board which delimits the rear of the area in which the passengers of vehicle V can place their feet.
  • the two internal longitudinal members Ll (or stretchers under the floor) are fixedly attached to a lower face FIT of the cross member TS, for example by welding, being separated respectively from the external beams LE by spaces EIL.
  • the vehicle V also includes a rechargeable battery BR which is secured to its structure SV (and more precisely to the lower face FI3 of the floor PS which it comprises) , being installed between the internal spars Ll and, here, the crosspiece TS.
  • the internal longitudinal members Ll are therefore used here to laterally protect the rechargeable battery BR which is installed between them.
  • This rechargeable battery BR can, for example, provide electrical energy for at least one electric driving machine of the powertrain (or GMP) of the vehicle V. It will be noted that this GMP can be of the all-electric or hybrid type (thermal and electric). ).
  • the vehicle V could include several rechargeable batteries BR or could not include any rechargeable battery BR (and in the latter case the internal longitudinal members Ll essentially serve to reinforce the structure SV).
  • a protection device DP As partially illustrated in Figure 1, in each space EIL (present between a left (or right) external spar LE and a left (or right) internal spar Ll), a protection device DP according to the invention is installed .
  • a protection device DP comprises at least a first part P1 k and/or a second part P2. It will be understood that, depending on the needs required by the desired level of protection, the protection device DP can comprise either at least a first part P1 k, or a second part P2, or even at least a first part P1 k and a second part P2.
  • the (each) first part P1 k is capable of being installed transversely in the space EIL (left or right) by being fixedly secured to the internal face FI1 of the external spar LE (left or right) and to the external face FE2 of the internal spar Ll (left or right). Note that this external face FE2 is the one which is oriented towards the internal face FI1 of the neighboring external spar LE.
  • the (each) first part P1 k is arranged, in the event of an impact suffered by the external spar LE concerned (on its external face FE1), so as to transfer part of the force suffered by this external spar LE towards the neighboring internal spar Ll.
  • the first part(s) P1 k participate(s) during the lateral impact in the absorption of energy by deformation, in addition to the participation of the external spar LE, of the relevant part of the PS floor of the SV structure and the ET end of the TS sleeper.
  • the second part P2 is suitable for being placed in the space EIL (left or right) under the lower face FIT of the end (left or right) AND of the crosspiece TS, being fixedly secured to the internal face FI1 of the external spar LE (left or right).
  • this second part P2 is arranged to increase the force-withstanding capacity of this end AND by increasing its coupling height with this external spar LE.
  • the second part P2 participates during the lateral impact in the absorption of energy by deformation, in addition to the participation of the ET end concerned of the crosspiece TS.
  • the invention therefore makes it possible to significantly reduce the probability of lateral damage to the possible rechargeable battery BR, and/or pinching or crushing of the exhaust line of the vehicle V when the latter is partly housed in the space EIL between the external LE and internal Ll spars (below the protection device DP). This strengthens the passive protection of the vehicle V and its passengers.
  • each first part P1 k can be fixedly joined by welding to the internal face FI1 of the external spar LE concerned and to the external face FE2 of the internal spar Ll concerned.
  • each first part P1 k can be made of steel.
  • it may be a DP450 steel having a thickness of between 1.5 mm and 2.5 mm.
  • the second part P2 can be fixedly joined by welding to the lower face FIT of the end ET of the crosspiece TS concerned and to the internal face FI1 of the external spar LE concerned.
  • the second part P2 can be made of steel.
  • it may be an E335D steel having a thickness of between 1.5 mm and 2 mm.
  • the first N pieces P1 k are suitable for being installed transversely in N locations of the EIL space concerned and for distributing the part of the force undergone by the external spar LE concerned towards N locations of the neighboring internal spar Ll.
  • At least two first parts P1 k can have arrangements which differ from each other.
  • the first P11 and third P13 first parts are identical, and the second P12 and fourth P14 first parts are identical and different from the first P11 and third P13 first parts.
  • the first four pieces P1 k could have four different shapes respectively or could all have the same shape.
  • each first part P1 k can be arranged in such a way as to allow its deformation in a programmed manner, for example of the “accordion” type, in the phase of absorption of the energy of the lateral impact.
  • each first part P1 k may include at least one opening and/or at least one stamping zone dedicated to its programmed deformation.
  • each first part P1 k can comprise at least a stamping zone allowing its rigidification before its deformation (possibly in a programmed manner).
  • each stamping zone can have a depth of between 5 mm and 8 mm.
  • each first part P1 k can comprise a height which increases between its first end E1 which is capable of being fixedly secured to the internal face FI1 of the external spar LE concerned and its second end E2 which is opposite its first end E1 and capable of being fixedly secured to the external face FE2 of the internal spar Ll concerned.
  • first end E1 of each first part P1 k can comprise a first coupling wall PC1 which is capable of resting against, and to be fixedly secured to the internal face FI1 of the external spar LE concerned
  • second end E2 of each first part P1 k can comprise a second coupling wall PC2 which is able to lean against, and to be fixedly secured to, the external face FE2 of the internal spar Ll concerned.
  • first PC1 and second PC2 coupling walls are substantially contained in a plane external LE towards the neighboring internal spar Ll.
  • each first coupling wall PC1 can extend over the entire height of its first end E1, and over several centimeters along the longitudinal direction x.
  • each first coupling wall PC1 of a first part P1 k can extend in a direction which is opposite to the direction in which the second wall extends coupling PC2 of this first part P1 k.
  • the first coupling walls PC1 of the first P11 and third P13 first parts P1 k extend towards the front of the vehicle V, while the second coupling walls PC2 of the second P12 and fourth first P14 parts P1 k extend towards the rear of the vehicle V.
  • first coupling walls PC1 of the first P11 and third P13 first parts P1 k extend towards the rear of the vehicle V
  • the second coupling walls PC2 of the second P12 and fourth P14 first parts P1 k extend towards the front of the vehicle V.
  • This option increases the probability of maintaining the connection of a first part P1 k to the internal face FI1 of the external spar LE and external face FE2 of the internal spar Ll in the event of a lateral impact, and in particular when the direction of the impact on the external face FE1 of the external spar LE makes a non-zero angle with the transverse direction Y.
  • the third coupling wall PC3 of each first part P1 k can be fixedly joined by welding to the lower face FI3 of the floor PS of the structure SV.
  • each first part P1 k can comprise a third coupling wall PC3 which is capable of resting against, and being fixedly attached to, the lower face FI3 of the floor PS of the structure SV to which the internal spar Ll concerned and the crosspiece TS are fixedly attached.
  • This option also makes it possible to increase the probability of maintaining the connection of a first part P1 k to the structure SV in the event of a lateral impact, and in particular when the direction of the impact on the external face FE1 of the external spar LE makes a non-zero angle with the transverse direction Y. In addition, this also makes it possible to increase the probability that a first part P1 k deforms as expected (or programmed) in the energy absorption phase side impact.
  • each first coupling wall PC1 can be fixedly joined by welding to the internal face FI1 of the external spar LE concerned
  • each second coupling wall PC2 can be fixedly joined by welding to the external face FE2 of the spar internal Ll concerned.
  • the second part P2 can comprise a height which decreases between its first end E1 'which is capable of being fixedly secured to the internal face FI1 of the external spar LE concerned and its second end E2' which is opposite its first end E1' and capable of being fixedly secured to the lower face FIT of the end ET concerned of the crosspiece TS.
  • the second part P2 can comprise a main part PP which has a section, in the longitudinal and vertical plane XY, in the form general of U.
  • the main part PP here comprises two transverse walls PT1 and PT2 substantially parallel to each other. This option makes it possible to further reinforce the relevant ET end of the TS sleeper, to so that it can withstand even greater side impacts.
  • a first (PT1) of the two transverse walls of the main part PP can extend upwards to the floor PS by surrounding partially the end ET concerned of the crosspiece TS, and may include a fourth coupling wall PC4 intended to be fixedly attached to the lower face FI3 of the floor PS. This joining can be done by welding.
  • the second end E2' of the main part PP which is opposite the external spar LE concerned, is fixedly attached to the lower face FIT of the crosspiece TS, for example by welding.
  • the first ends E1 'of the first PT1 and second PT2 transverse walls of the second part P2 can respectively comprise fifth PC5 and sixth PC6 coupling walls which are suitable for leaning against, and being fixedly attached to, the internal face FI1 of the external spar LE concerned. It will be understood that the fifth PC5 and sixth PC6 coupling walls are substantially contained in a plane external LE (at one end ET of the crosspiece TS) towards this end ET.
  • the fifth PC5 and sixth PC6 coupling walls extend in opposite directions.
  • the fifth coupling wall extends towards the front of the vehicle V
  • the sixth coupling wall PC6 extends towards the rear of the vehicle V.
  • the second part P2 can include at least one stamping zone allowing its rigidification before its deformation.
  • each stamping zone can have a depth of between 3 mm and 7 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Un dispositif de protection (DP) équipe une structure (SV) d'un véhicule (V) comprenant un longeron externe (LE), une traverse (TS) ayant une extrémité solidarisée au longeron externe (LE), et un longeron interne (LI) solidarisé à une face inférieure (FIT) de la traverse (TS) en étant séparé du longeron externe (LE) par un espace (EIL). Ce dispositif (DP) comprend : - une première pièce (P11) installée transversalement dans l'espace (EIL) en étant solidarisée aux faces interne (FI1) et externe (FE2) des longerons externe (LE) et interne (LI), et agencée, lors d'un choc subi par le longeron externe (LE), pour transférer une partie de l'effort subi par ce dernier vers le longeron interne (LI), et/ou - une seconde pièce (P2) placée dans l'espace (EIL) sous la face inférieure (FIT) de l'extrémité en étant solidarisée à la face interne (FI1), et agencée pour augmenter la capacité d'encaissement d'effort de l'extrémité.

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES CHOCS LATÉRAUX, POUR UNE STRUCTURE D’UN VÉHICULE TERRESTRE
Domaine technique de l’invention
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 2206941 déposée le 07 juillet 2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. L’invention concerne les véhicules terrestres, et plus précisément les structures (ou plateformes) équipant de tels véhicules.
Etat de la technique
[0002] Certains véhicules terrestres, généralement de type automobile, comprennent une structure (ou plateforme) comportant :
[0003] - deux longerons externes droit et gauche,
[0004] - une traverse ayant deux extrémités opposées et solidarisées fixement et respectivement aux longerons externes, et
[0005] - deux longerons internes droit et gauche solidarisés fixement à la face inférieure de la traverse en étant séparés respectivement des longerons externes par des espaces.
[0006] Généralement, ces longerons internes (parfois appelés « brancards sous plancher ») sont utilisés pour protéger latéralement au moins une batterie rechargeable installée entre eux, solidarisée à la structure du véhicule terrestre, et fournissant de l’énergie électrique pour au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur (ou GMP).
[0007] Actuellement, les extrémités de la traverse sont solidarisées fixement et respectivement à des parties supérieures des longerons externes. Par conséquent, lorsqu’un longeron externe fait l’objet d’un choc avec un objet rigide ayant une petite extension dans le plan horizontal, comme par exemple une jambe, un poteau ou une borne, il n’existe qu’une seule voie d’encaissement d’effort définie par la partie supérieure de ce longeron externe et l’extrémité correspondante de la traverse. Il y a alors une importante différence de raideur transversale entre la voie supérieure et la partie inférieure du longeron externe, ce qui peut provoquer une déformation de l’extrémité de la traverse, un basculement de la partie inférieure du longeron externe vers le longeron interne voisin, et une désorientation de ce dernier. Cela peut faciliter l’endommagement latéral de l’éventuelle batterie rechargeable, et/ou provoquer un pincement ou écrasement de la ligne d’échappement du véhicule lorsque cette dernière est en partie logée dans l’espace compris entre les longerons externe et interne, ce qui peut s’avérer dangereux pour le véhicule et ses passagers.
[0008] Afin de réduire les conséquences d’un choc latéral du type précité, on peut augmenter le dimensionnement des longerons externes et internes et de la traverse, mais cela s’avère particulièrement onéreux et induit une augmentation du poids du véhicule et donc de sa consommation d’énergie.
[0009] L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
[0010] Elle propose notamment à cet effet un dispositif de protection destiné à faire partie d’une structure d’un véhicule terrestre comprenant un longeron externe, une traverse ayant une extrémité solidarisée fixement au longeron externe, et un longeron interne solidarisé fixement à une face inférieure de la traverse en étant séparé du longeron externe par un espace.
[0011] Ce dispositif de protection se caractérise par le fait qu’il comprend :
[0012] - au moins une première pièce propre à être installée transversalement dans l’espace en étant solidarisée fixement à une face interne du longeron externe et à une face externe du longeron interne, orientée vers la face interne, et agencée, en cas de choc subi par le longeron externe, de manière à transférer une partie d’un effort subi par ce dernier vers le longeron interne, et/ou
[0013] - une seconde pièce propre à être placée dans l’espace sous la face inférieure de l’extrémité de la traverse en étant solidarisée fixement à la face interne du longeron externe, et agencée pour augmenter une capacité d’encaissement d’effort de cette extrémité par augmentation de hauteur de couplage avec le longeron externe.
[0014] Ainsi, on réduit notablement la probabilité d’endommagement latéral d’une éventuelle batterie rechargeable, et/ou de pincement ou d’écrasement d’une ligne d’échappement du véhicule (lorsque cette dernière est en partie logée dans l’espace compris entre les longerons externe et interne), ce qui permet de renforcer la protection passive du véhicule et de ses passagers.
[0015] Le dispositif de protection selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
[0016] - il peut comprendre N premières pièces, avec N > 2, propres à être installées transversalement dans N endroits de l’espace et à répartir la partie de l’effort subi par le longeron externe vers N endroits du longeron interne ;
[0017] - en présence de la première option, N peut être égal à quatre ;
[0018] - également en présence de la première option, au moins deux premières pièces peuvent avoir des agencements qui diffèrent les uns des autres ;
[0019] - chaque première pièce peut comprendre une hauteur qui croît entre une première extrémité propre à être solidarisée fixement à la face interne du longeron externe et une seconde extrémité propre à être solidarisée fixement à la face externe du longeron interne ;
[0020] - en présence de la dernière option, la première extrémité de chaque première pièce peut comprendre une première paroi de couplage propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, la face interne du longeron externe, et la seconde extrémité de chaque première pièce peut comprendre une deuxième paroi de couplage propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, la face externe du longeron interne ;
[0021] - chaque première pièce peut comprendre une troisième paroi de couplage propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, une face inférieure d’un plancher de la structure à laquelle sont solidarisés fixement le longeron interne et la traverse ;
[0022] - sa seconde pièce peut comprendre une hauteur qui décroît entre une première extrémité propre à être solidarisée fixement à la face interne du longeron externe et une seconde extrémité propre à être solidarisée fixement à la face inférieure de l’extrémité de la traverse ;
[0023] - sa seconde pièce peut comprendre une partie principale ayant une section, dans un plan longitudinal et vertical, en forme générale de U.
[0024] L’invention propose également un véhicule terrestre, éventuellement de type automobile, et comprenant une structure comportant :
[0025] - deux longerons externes droit et gauche,
[0026] - une traverse ayant deux extrémités opposées et solidarisées fixement et respectivement aux longerons externes,
[0027] - deux longerons internes droit et gauche solidarisés fixement à une face inférieure de la traverse en étant séparés respectivement des longerons externes par deux espaces, et
[0028] - deux dispositifs de protection du type de celui présenté ci-avant et installés respectivement dans les deux espaces.
[0029] Par exemple, ce véhicule terrestre peut aussi comprendre au moins une batterie rechargeable solidarisée à sa structure en étant installée entre les longerons internes. Brève description des figures
[0030] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lesquels :
[0031] [Fig. 1] illustre schématiquement, dans une vue en perspective de dessous, une partie d’un exemple de structure de véhicule terrestre comportant un exemple de réalisation d’un dispositif de protection selon l’invention,
[0032] [Fig. 2] illustre schématiquement, dans une vue en perspective de dessous, les quatre premières pièces et la seconde pièce du dispositif de protection de la figure 1 ,
[0033] [Fig. 3] illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un premier plan transversal et vertical juste avant une première pièce du dispositif de protection, une partie droite de la structure de la figure 1 ,
[0034] [Fig. 4] illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan transversal et vertical juste avant la seconde pièce du dispositif de protection, une partie droite de la structure de la figure 1 ,
[0035] [Fig. 5] illustre schématiquement, dans une autre vue en perspective, le positionnement de la première extrémité de la seconde pièce du dispositif de protection de la figure 1 par rapport au longeron externe correspondant, et
[0036] [Fig. 6] illustre schématiquement, dans une autre vue en perspective, la seconde pièce du dispositif de protection de la figure 1 .
Description détaillée de l’invention
[0037] L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de protection DP destiné à faire partie d’une structure SV d’un véhicule terrestre V comportant des longerons externes LE et internes Ll et une traverse TS, pour réduire les conséquences d’un choc latéral sur un longeron externe LE sans augmenter le dimensionnement des longerons externes LE et internes Ll et de la traverse TS.
[0038] Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule terrestre V est de type automobile. II s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule terrestre. Elle concerne en effet tout véhicule terrestre comprenant une structure à longerons externes et internes et traverse.
[0039] Sur les figures 1 à 7 la direction X est la direction longitudinale du véhicule (terrestre) V, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule V, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule V, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.
[0040] On a schématiquement illustré sur la figure 1 une sous-partie gauche d’une partie d’un exemple de structure SV d’un véhicule (terrestre) V comportant un exemple de réalisation d’un dispositif de protection DP selon l’invention.
[0041] Comme illustré au moins partiellement sur la figure 1 , la structure SV comprend deux longerons externes LE droit et gauche (seul le gauche est illustré), une traverse TS, et deux longerons internes Ll droit et gauche (seul le gauche est illustré).
[0042] La traverse TS a deux extrémités ET opposées et solidarisées fixement et respectivement aux longerons externes LE, par exemple par soudage. Par exemple, la traverse TS peut définir (au moins en partie) ce que l’homme de l’art appelle parfois la planche à talons qui délimite l’arrière de la zone dans laquelle les passagers du véhicule V peuvent placer leurs pieds.
[0043] Les deux longerons internes Ll (ou brancards sous plancher) sont solidarisés fixement à une face inférieure FIT de la traverse TS, par exemple par soudage, en étant séparés respectivement des longerons externes LE par des espaces EIL.
[0044] On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 le véhicule V comprend aussi une batterie rechargeable BR qui est solidarisée à sa structure SV (et plus précisément à la face inférieure FI3 du plancher PS qu’elle comprend), en étant installée entre les longerons internes Ll et, ici, la traverse TS. Les longerons internes Ll sont donc ici utilisés pour protéger latéralement la batterie rechargeable BR qui est installée entre eux. Cette batterie rechargeable BR peut, par exemple, fournir de l’énergie électrique pour au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule V. On notera que ce GMP peut être de type tout électrique ou hybride (thermique et électrique).
[0045] Mais le véhicule V pourrait comporter plusieurs batteries rechargeables BR ou bien pourrait ne comporter aucune batterie rechargeable BR (et dans ce dernier cas les longerons internes Ll servent essentiellement à renforcer la structure SV).
[0046] Comme illustré partiellement sur la figure 1 , dans chaque espace EIL (présent entre un longeron externe LE gauche (ou droit) et un longeron interne Ll gauche (ou droit)), est installé un dispositif de protection DP selon l’invention.
[0047] Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, un dispositif de protection DP, selon l’invention, comprend au moins une première pièce P1 k et/ou une seconde pièce P2. On comprendra que, selon les besoins requis par le niveau de protection désiré, le dispositif de protection DP peut comprendre soit au moins une première pièce P1 k, soit une seconde pièce P2, soit encore au moins une première pièce P1 k et une seconde pièce P2.
[0048] La (chaque) première pièce P1 k est propre à être installée transversalement dans l’espace EIL (gauche ou droit) en étant solidarisée fixement à la face interne FI1 du longeron externe LE (gauche ou droit) et à la face externe FE2 du longeron interne Ll (gauche ou droit). On notera que cette face externe FE2 est celle qui est orientée vers la face interne FI1 du longeron externe LE voisin. De plus, la (chaque) première pièce P1 k est agencée, en cas de choc subi par le longeron externe LE concerné (sur sa face externe FE1 ), de manière à transférer une partie de l’effort subi par ce longeron externe LE vers le longeron interne Ll voisin.
[0049] On comprendra que grâce à ce(s) première(s) pièce(s) P1 k on crée une voie d’encaissement d’effort inférieure qui vient s’ajouter à la voie d’encaissement d’effort supérieure (définie par la partie supérieure du longeron externe LE et l’extrémité ET correspondante de la traverse TS). On équilibre ainsi les raideurs des parties supérieure et inférieure, ce qui permet de réduire notablement la probabilité de déformation de l’extrémité ET de la traverse TS, le basculement de la partie inférieure du longeron externe LE vers le longeron interne Ll voisin, et la désorientation de ce dernier (Ll).
[0050] En outre, la (les) première(s) pièce(s) P1 k participe(nt) lors du choc latéral à l’absorption d’énergie par déformation, en complément de la participation du longeron externe LE, de la partie concernée du plancher PS de la structure SV et de l’extrémité ET de la traverse TS.
[0051] La seconde pièce P2 est propre à être placée dans l’espace EIL (gauche ou droit) sous la face inférieure FIT de l’extrémité (gauche ou droite) ET de la traverse TS, en étant solidarisée fixement à la face interne FI1 du longeron externe LE (gauche ou droit). De plus, cette seconde pièce P2 est agencée pour augmenter la capacité d’encaissement d’effort de cette extrémité ET par augmentation de sa hauteur de couplage avec ce longeron externe LE.
[0052] On comprendra que grâce à cette augmentation de la hauteur de couplage on peut désormais transférer vers l’extrémité ET de la traverse TS les efforts subis localement par les parties supérieure et inférieure du longeron externe LE au voisinage de cette extrémité ET, permettant ainsi d’augmenter notablement la capacité d’encaissement d’effort de cette dernière (ET) et donc de réduire notablement la probabilité de déformation de cette extrémité ET.
[0053] En outre, la seconde pièce P2 participe lors du choc latéral à l’absorption d’énergie par déformation, en complément de la participation de l’extrémité ET concernée de la traverse TS.
[0054] L’invention permet donc de réduire notablement la probabilité d’endommagement latéral de l’éventuelle batterie rechargeable BR, et/ou de pincement ou d’écrasement de la ligne d’échappement du véhicule V lorsque cette dernière est en partie logée dans l’espace EIL compris entre les longerons externe LE et interne Ll (en-dessous du dispositif de protection DP). On renforce ainsi la protection passive du véhicule V et de ses passagers.
[0055] Par exemple, chaque première pièce P1 k peut être solidarisée fixement par soudage à la face interne FI1 du longeron externe LE concerné et à la face externe FE2 du longeron interne Ll concerné.
[0056] Egalement par exemple, chaque première pièce P1 k peut être réalisée en acier. A titre d’exemple illustratif, il peut s’agir d’un acier DP450 ayant une épaisseur comprise entre 1 ,5 mm et 2,5 mm.
[0057] Egalement par exemple, la seconde pièce P2 peut être solidarisée fixement par soudage à la face inférieure FIT de l’extrémité ET de la traverse TS concernée et à la face interne FI1 du longeron externe LE concerné.
[0058] Egalement par exemple, la seconde pièce P2 peut être réalisée en acier. A titre d’exemple illustratif, il peut s’agir d’un acier E335D ayant une épaisseur comprise entre 1 ,5 mm et 2 mm.
[0059] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de protection DP peut comprendre N premières pièces P1 k, avec k = 1 à N et N > 2. Dans ce cas, les N premières pièces P1 k sont propres à être installées transversalement dans N endroits de l’espace EIL concerné et à répartir la partie de l’effort subi par le longeron externe LE concerné vers N endroits du longeron interne Ll voisin.
[0060] Plus le nombre N est élevé, plus la répartition de l’effort subi est homogène, et donc plus l’effort encaissé peut être important. De plus, plus le nombre N est élevé, plus l’écart entre premières pièces P1 k voisines peut être réduit, et donc plus le dispositif de protection DP est en capacité d’assurer une protection efficace pour des chocs avec des objets ayant de faibles extensions longitudinales (suivant la direction longitudinale X).
[0061] On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le nombre N est égal à quatre (k = 1 à 4, N = 4). Mais il peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un (1 ). On notera cependant que ce nombre N ne doit pas être trop élevé, car les premières pièces P1 k doivent participer lors du choc latéral à l’absorption d’énergie par déformation.
[0062] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, au moins deux premières pièces P1 k peuvent avoir des agencements qui diffèrent les uns des autres. Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, les première P11 et troisième P13 premières pièces sont identiques, et les deuxième P12 et quatrième P14 premières pièces sont identiques et différentes des première P11 et troisième P13 premières pièces. Mais les quatre premières pièces P1 k pourraient avoir respectivement quatre formes différentes ou bien pourraient avoir toutes la même forme.
[0063] On notera également que chaque première pièce P1 k peut être agencée de manière à permettre sa déformation de façon programmée, par exemple de type « en accordéon », dans la phase d’absorption de l’énergie du choc latéral. Par exemple, chaque première pièce P1 k peut comprendre au moins une ouverture et/ou au moins une zone d’embouti dédiée(s) à sa déformation programmée.
[0064] On notera également, bien que cela n’apparaisse pas sur les figures, que chaque première pièce P1 k peut comprendre au moins une zone d’embouti permettant sa rigid ification avant sa déformation (éventuellement de façon programmée). A titre d’exemple, chaque zone d’embouti peut avoir une profondeur comprise entre 5 mm et 8 mm.
[0065] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, chaque première pièce P1 k peut comprendre une hauteur qui croît entre sa première extrémité E1 qui est propre à être solidarisée fixement à la face interne FI1 du longeron externe LE concerné et sa seconde extrémité E2 qui est opposée à sa première extrémité E1 et propre à être solidarisée fixement à la face externe FE2 du longeron interne Ll concerné.
[0066] Cela permet de répartir l’effort transmis sur la hauteur (suivant la direction verticale Z) du longeron interne Ll, tout en l’orientant suivant une direction inclinée vers le bas par rapport à la direction transversale Y, ce qui est favorable à l’équilibrage des raideurs des parties supérieure et inférieure.
[0067] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 2 et 3, la première extrémité E1 de chaque première pièce P1 k peut comprendre une première paroi de couplage PC1 qui est propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, la face interne FI1 du longeron externe LE concerné, et la seconde extrémité E2 de chaque première pièce P1 k peut comprendre une deuxième paroi de couplage PC2 qui est propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, la face externe FE2 du longeron interne Ll concerné. On comprendra que les première PC1 et deuxième PC2 parois de couplage sont sensiblement contenues dans un plan XZ (longitudinal et vertical), perpendiculaire à la direction transversale Y. Cela permet de favoriser le transfert d’une partie de l’effort subi par un longeron externe LE vers le longeron interne Ll voisin.
[0068] De préférence, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, chaque première paroi de couplage PC1 peut s’étendre sur la totalité de la hauteur de sa première extrémité E1 , et sur plusieurs centimètres suivant la direction longitudinale X. Egalement de préférence, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, chaque deuxième paroi de couplage PC2 peut s’étendre sur la totalité de la hauteur de sa seconde extrémité E2, et sur plusieurs centimètres suivant la direction longitudinale X.
[0069] Egalement de préférence, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, chaque première paroi de couplage PC1 d’une première pièce P1 k peut s’étendre suivant un sens qui est opposé au sens suivant lequel s’étend la deuxième paroi de couplage PC2 de cette première pièce P1 k. Ainsi, dans l’exemple illustré, les premières parois de couplage PC1 des première P11 et troisième P13 premières pièces P1 k s’étendent vers l’avant du véhicule V, alors que les deuxièmes parois de couplage PC2 des deuxième P12 et quatrième P14 premières pièces P1 k s’étendent vers l’arrière du véhicule V. Inversement, les premières parois de couplage PC1 des première P11 et troisième P13 premières pièces P1 k s’étendent vers l’arrière du véhicule V, alors que les deuxièmes parois de couplage PC2 des deuxième P12 et quatrième P14 premières pièces P1 k s’étendent vers l’avant du véhicule V. Cette option permet d’augmenter la probabilité de maintien de la solidarisation d’une première pièce P1 k aux face interne FI1 du longeron externe LE et face externe FE2 du longeron interne Ll en cas de choc latéral, et en particulier lorsque la direction de l’impact sur la face externe FE1 du longeron externe LE fait un angle non nul avec la direction transversale Y.
[0070] Egalement par exemple, la troisième paroi de couplage PC3 de chaque première pièce P1 k peut être solidarisée fixement par soudage à la face inférieure FI3 du plancher PS de la structure SV.
[0071] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, chaque première pièce P1 k peut comprendre une troisième paroi de couplage PC3 qui est propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, la face inférieure FI3 du plancher PS de la structure SV à laquelle sont solidarisés fixement le longeron interne Ll concerné et la traverse TS. [0072] Cette option permet aussi d’augmenter la probabilité de maintien de la solidarisation d’une première pièce P1 k à la structure SV en cas de choc latéral, et en particulier lorsque la direction de l’impact sur la face externe FE1 du longeron externe LE fait un angle non nul avec la direction transversale Y. En outre, cela permet aussi d’augmenter la probabilité qu’une première pièce P1 k se déforme comme prévu (ou programmé) dans la phase d’absorption de l’énergie du choc latéral.
[0073] Egalement par exemple, chaque première paroi de couplage PC1 peut être solidarisée fixement par soudage à la face interne FI1 du longeron externe LE concerné, et chaque deuxième paroi de couplage PC2 peut être solidarisée fixement par soudage à la face externe FE2 du longeron interne Ll concerné.
[0074] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 4 à 6, la seconde pièce P2 peut comprendre une hauteur qui décroît entre sa première extrémité E1 ’ qui est propre à être solidarisée fixement à la face interne FI1 du longeron externe LE concerné et sa seconde extrémité E2’ qui est opposée à sa première extrémité E1 ’ et propre à être solidarisée fixement à la face inférieure FIT de l’extrémité ET concernée de la traverse TS.
[0075] Cela permet de transférer l’effort subi localement par le longeron externe LE sur la quasi-totalité de sa hauteur (suivant la direction verticale Z) au niveau de l’extrémité ET de la traverse TS, tout en l’orientant vers cette extrémité ET suivant une direction inclinée vers le haut par rapport à la direction transversale Y.
[0076] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 1 et 4 à 6, la seconde pièce P2 peut comprendre une partie principale PP qui a une section, dans le plan longitudinal et vertical XY, en forme générale de U. En d’autres termes, la partie principale PP comprend ici deux parois transversales PT1 et PT2 sensiblement parallèles entre elles. Cette option permet de renforcer encore plus l’extrémité ET concernée de la traverse TS, de sorte qu’elle puisse encaisser des chocs latéraux encore plus importants.
[0077] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 4 à 6, une première (PT1 ) des deux parois transversales de la partie principale PP peut se prolonger vers le haut jusqu’au plancher PS en entourant partiellement l’extrémité ET concernée de la traverse TS, et peut comporter une quatrième paroi de couplage PC4 destinée à être solidarisée fixement à la face inférieure FI3 du plancher PS. Cette solidarisation peut se faire par soudage. On notera que la seconde extrémité E2’ de la partie principale PP, qui est opposée au longeron externe LE concerné, est solidarisée fixement à la face inférieure FIT de la traverse TS, par exemple par soudage.
[0078] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 5 et 6, les premières extrémités E1 ’ des première PT1 et seconde PT2 parois transversales de la seconde pièce P2 peuvent comprendre respectivement des cinquième PC5 et sixième PC6 parois de couplage qui sont propres à s’appuyer contre, et à être solidarisées fixement à, la face interne FI1 du longeron externe LE concerné. On comprendra que les cinquième PC5 et sixième PC6 parois de couplage sont sensiblement contenues dans un plan XZ (longitudinal et vertical), perpendiculaire à la direction transversale Y. Cela permet de favoriser le transfert d’une partie de l’effort subi par un longeron externe LE (au niveau d’une extrémité ET de la traverse TS) vers cette extrémité ET.
[0079] De préférence, et comme illustré non limitativement sur les figures 5 et 6, les cinquième PC5 et sixième PC6 parois de couplage s’étendent selon des sens opposés. Ici, la cinquième paroi de couplage s’étend vers l’avant du véhicule V, alors que la sixième paroi de couplage PC6 s’étend vers l’arrière du véhicule V. Cette option permet d’augmenter la probabilité de maintien de la solidarisation de la seconde pièce P2 à la face interne FI1 du longeron externe LE en cas de choc latéral, et en particulier lorsque la direction de l’impact sur la face externe FE1 du longeron externe LE fait un angle non nul avec la direction transversale Y.
[0080] On notera également, bien que cela n’apparaisse pas sur les figures, que la seconde pièce P2 peut comprendre au moins une zone d’embouti permettant sa rigid ification avant sa déformation
(éventuellement de façon programmée). A titre d’exemple, chaque zone d’embouti peut avoir une profondeur comprise entre 3 mm et 7 mm.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Dispositif de protection (DP) pour une structure (SV) d’un véhicule terrestre (V) comprenant un longeron externe (LE), une traverse (TS) ayant une extrémité (ET) solidarisée fixement audit longeron externe (LE), et un longeron interne (Ll) solidarisé fixement à une face inférieure (FIT) de ladite traverse (TS) en étant séparé dudit longeron externe (LE) par un espace (EIL), caractérisé en ce qu’il comprend i) au moins une première pièce (P1 k) propre à être installée transversalement dans ledit espace (EIL) en étant solidarisée fixement à une face interne (FI1 ) dudit longeron externe (LE) et à une face externe (FE2) dudit longeron interne (Ll), orientée vers ladite face interne (FI1 ), et agencée, en cas de choc subi par ledit longeron externe (LE), de manière à transférer une partie d’un effort subi par ce dernier (LE) vers ledit longeron interne (Ll), et/ou ii) une seconde pièce (P2) propre à être placée dans ledit espace (EIL) sous ladite face inférieure (FIT) de ladite extrémité (ET) en étant solidarisée fixement à ladite face interne (FI1 ), et agencée pour augmenter une capacité d’encaissement d’effort de ladite extrémité (ET) par augmentation de hauteur de couplage avec ledit longeron externe (LE).
[Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend N premières pièces (P1 k), avec N > 2, propres à être installées transversalement dans N endroits dudit espace (EIL) et à répartir ladite partie de l’effort subi par ledit longeron externe (LE) vers N endroits dudit longeron interne (Ll).
[Revendication 3] Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’au moins deux premières pièces (P1 k) ont des agencements qui diffèrent les uns des autres.
[Revendication 4] Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque première pièce (P1 k) comprend une hauteur qui croît entre une première extrémité (E1 ) propre à être solidarisée fixement à ladite face interne (FI1 ) du longeron externe (LE) et une seconde extrémité (E2) propre à être solidarisée fixement à ladite face externe (FE2) du longeron interne (Ll).
[Revendication 5] Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite première extrémité (E1 ) de chaque première pièce (P1 k) comprend une première paroi de couplage (PC1 ) propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, ladite face interne (FI1 ) du longeron externe (LE), et ladite seconde extrémité (E2) de chaque première pièce (P1 k) comprend une deuxième paroi de couplage (PC2) propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, ladite face externe (FE2) du longeron interne (Ll).
[Revendication 6] Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque première pièce (P1 k) comprend une troisième paroi de couplage (PC3) propre à s’appuyer contre, et à être solidarisée fixement à, une face inférieure (FI3) d’un plancher (PS) de ladite structure (SV) à laquelle sont solidarisés fixement ledit longeron interne (Ll) et ladite traverse (TS).
[Revendication 7] Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (P2) comprend une hauteur qui décroît entre une première extrémité (E1 ’) propre à être solidarisée fixement à ladite face interne (FI1 ) du longeron externe (LE) et une seconde extrémité (E2’) propre à être solidarisée fixement à ladite face inférieure (FIT) de l’extrémité (ET) de ladite traverse (TS).
[Revendication 8] Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (P2) comprend une partie principale (PP) ayant une section, dans un plan longitudinal et vertical, en forme générale de U.
[Revendication 9] Véhicule terrestre (V) comprenant une structure (SV) comportant deux longerons externes (LE) droit et gauche, une traverse (TS) ayant deux extrémités (ET) opposées et solidarisées fixement et respectivement auxdits longerons externes (LE), et deux longerons internes (Ll) droit et gauche solidarisés fixement à une face inférieure (FIT) de ladite traverse (TS) en étant séparés respectivement desdits longerons externes (LE) par deux espaces (EIL), caractérisé en ce qu’il comprend deux dispositifs de protection (DP) selon l’une des revendications précédentes, installés respectivement dans lesdits deux espaces (EIL).
[Revendication 10] Véhicule terrestre selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une batterie rechargeable (BR) solidarisée à ladite structure (SV) en étant installée entre lesdits longerons internes (Ll).
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