EP4634040A1 - Structure de plancher de véhicule équipée d'absorbeurs de choc latéral - Google Patents

Structure de plancher de véhicule équipée d'absorbeurs de choc latéral

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Publication number
EP4634040A1
EP4634040A1 EP23817155.7A EP23817155A EP4634040A1 EP 4634040 A1 EP4634040 A1 EP 4634040A1 EP 23817155 A EP23817155 A EP 23817155A EP 4634040 A1 EP4634040 A1 EP 4634040A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floor structure
shock absorber
section
spar
side impact
Prior art date
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Pending
Application number
EP23817155.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Delord
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.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP4634040A1 publication Critical patent/EP4634040A1/fr
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
    • B62D21/02—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • 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
    • 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
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    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
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    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/141—Light trucks
    • 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

  • the invention relates to a vehicle floor structure equipped with side impact absorbers, in particular to protect an energy storage module or a sensitive element from side impacts.
  • Certain utility vehicles have a floor structure formed of a front portion comprising a cabin frame and a rear portion comprising two side rails and a plurality of crossmembers connecting the side rails.
  • the rear part is intended to be equipped in the factory, or by bodybuilders, with a structure adapted to the customer's needs. This structure rests on the spars and crosspieces of the rear part while being fixed to the latter.
  • the structure can be a closed cell, refrigerated or not, a dumpster with drop sides or a simple platform.
  • a utility vehicle of this type also called a cab chassis type vehicle
  • the chassis must ensure protection of the battery, particularly against lateral impacts, regardless of the structure fitted to the rear part of the vehicle. cab chassis. This protection is essential to keep the battery attached to the vehicle in the event of a side impact and thus avoid its damage as well as the disadvantages linked to damage, namely the environmental risks linked to leaks of chemicals into the environment, the risks of fire related to significant battery degradation and battery replacement and repair costs.
  • Document EP2729348B1 thus describes a floor structure for a vehicle comprising two main longitudinal members connected by crosspieces between which energy storage modules are arranged. This structure is integrated into the vehicle.
  • the sleepers include deformation zones with defined behavior.
  • These upper crosspieces are integral with a horizontal upper face of the spars and may or may not be fixed to the main spars.
  • the upper crossmembers also have deformation zones located transversely between the main and secondary spars. Due to this arrangement of the upper crossmembers, the latter can be separated from the side members in the event of a side impact, which is not desirable.
  • additional deformation zones located between the main and secondary spars extend transversely in the same plane as these spars, but are not in alignment with the crosspieces. If they allow energy to be absorbed, these additional deformation zones are however likely to cause deformation of the main spars and degradation of the energy storage modules, which is not desirable.
  • the structure described in this document also has the disadvantage of being relatively complex to implement and specific: it cannot be adapted to an existing floor structure of a vehicle.
  • the invention relates to a vehicle floor structure formed of a front part comprising a cabin chassis and a rear part comprising two longitudinal members and a plurality of crosspieces connecting the longitudinal members, characterized in that each longitudinal member is equipped with a hollow side impact absorber of omega-shaped cross section fixed to the spar on the side opposite the crossmembers and extending from the cabin frame over a length portion of the rear part, the shock absorber having a central part of U-shaped cross section secured to two wings fixed to a vertical longitudinal wall of the spar.
  • each side shock absorber can comprise side walls connected by a bottom wall and the side walls can be pierced with a plurality of holes. This allows the level of effort of the shock absorber to be adjusted to the desired level.
  • each spar can be formed of a first part with an omega-shaped cross section and a second part assembled to the first part and closing the latter, and the cross section of each side impact absorber can be identical to the cross section of the first spar part.
  • At least one reinforcing element of U-shaped cross section can be fixed to the central part of each side shock absorber, each reinforcing element being fitted inside or outside the central part and extending over at least part of the length of the lateral shock absorber to which it is secured. This makes it possible to reinforce the structure of a shock absorber and/or to adjust its capacity to absorb the energy of a shock.
  • the reinforcing element can in particular define with the central part of the lateral shock absorber a cavity in a transverse direction of the floor structure.
  • the reinforcing element is external to the lateral shock absorber, it is understood that it is thus possible to adjust the dimension of the shock absorber in a transverse direction (in adjusting the dimension of the cavity in this direction by choosing a reinforcing element of appropriate dimensions) and thus adjusting the quantity of energy that can be absorbed by the side impact absorber.
  • each side impact absorber can be fixed to the spar by screwing or welding, preferably by screwing.
  • each side impact absorber can be made of aluminum or steel, preferably aluminum.
  • Aluminum, and in particular extruded aluminum will preferably be used to reduce the weight compared to a steel solution and reduce the cost of tooling investments (the tooling for an aluminum part, particularly in extruded aluminum, is less expensive than tooling for profiling steel parts).
  • the floor structure according to the invention may also comprise a support structure for at least one energy storage module fixed to the floor structure, under it. The support structure then extends between the spars and the crossmembers of the rear part over a length portion of the latter. In this case, the side impact absorbers extend over the entire length of this length portion of the rear part.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a floor structure according to the invention.
  • the invention is particularly suitable for electric or hybrid utility vehicles.
  • Figure 1 is a perspective view of a vehicle floor structure according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 is an enlarged view of part of Figure 1.
  • Figure 3 represents a perspective view of a side impact absorber according to another embodiment of the invention.
  • Figure 4 represents a perspective view of a side impact absorber according to yet another embodiment of the invention.
  • Figure 5 represents a cross section of Figure 1 taken along a crosspiece.
  • front, rear, upper, lower refer to the front and rear directions of the vehicle, when the floor structure according to the invention is mounted on the vehicle.
  • the vertical direction thus corresponds to the direction of gravity.
  • Figure 1 represents a vehicle floor structure 10 formed of a front part 12 comprising a cabin chassis 120 and a rear part 14 comprising two spars 16 and a plurality of crosspieces 18 connecting the spars 16.
  • the spars 16 of the rear part 14 are typically integral with a base 121 of the cabin chassis 120.
  • the longitudinal members 16 and the crosspieces 18, typically made of steel are hollow elongated parts, preferably with a closed cross section, for example with a rectangular or parallelepiped section. These elongated parts can be formed in two parts assembled together and defining an internal cavity extending in their longitudinal direction.
  • the internal cavity of the longitudinal members thus extends in the longitudinal direction of the floor structure 10 while the internal cavity of the crosspieces extends in the transverse direction of the floor structure 10.
  • each spar 16 is formed of a first part 160 of omega-shaped cross section and a second part 170 assembled to the first part and closing it.
  • the first part 160 comprises a central part 161 of U-shaped cross section formed by two side walls 162, 163 connected by a bottom wall 164, this central part 161 being integral with two wings 17 which are fixed to the second part 170 , generally a flat plate, as visible in Figure 2.
  • the side walls 162, 163 thus extend vertically in the longitudinal direction of the floor structure 10.
  • Each beam 16 thus extends vertically over a height LH and extends transversely over a length LL (see figure 2).
  • each spar 16 is equipped with a hollow lateral shock absorber 20 which will make it possible to absorb the transverse shocks suffered by the floor structure 10.
  • each side impact absorber 20 has an omega-shaped cross section and is fixed to the spar 16 on the side opposite the crosspieces.
  • each side impact absorber 20 extends from the cabin chassis 120 over a length portion of the rear part 12.
  • the side impact absorber 20 has a central part 21 of cross section in the shape of a U secured to two wings 22 fixed to the vertical longitudinal wall 162 of the spar.
  • the attachment of the shock absorber 20 to the spar can be carried out by welding, for example by spot welding or the like, or even by screwing. We can also make the shock absorber 20 in steel or aluminum.
  • the central part 21 of U-shaped cross section of the shock absorber 20 is here formed of two side walls 210, 211 connected by a bottom wall 212.
  • the different walls of the shock absorber 20 are typically oriented at right angles to each other, as shown in the figures.
  • the invention is however not limited to this embodiment and a different orientation of the walls relative to each other could be envisaged, provided that the wings 22 extend in the same plane for their attachment to the wall 162 of the spar and that the shock absorber has a cross section whose shape is similar to an omega (Q).
  • the lateral shock absorber 20 thus defines a longitudinal cavity 23 with the spar 16 which will allow absorption of lateral shocks.
  • the lateral shock absorber 20 has in particular a dimension L measured in the transverse direction and a dimension H measured vertically. By adjusting the length of dimension L, it is possible to adjust the amount of energy that the shock absorber will be able to absorb during an impact.
  • each side impact absorber 20 can have a cross section identical to the cross section of the first part 161 of a spar.
  • the dimensions LH and LL of the spar 16 are then identical to the dimensions L and H respectively of a shock absorber 20 (see Figure 2).
  • Each spar 16 and shock absorber 20 can thus be produced using the same tooling, the shock absorber 20 being rotated by 90° relative to the spar in use, as visible in Figure 2.
  • each side impact absorber 20 can also be equipped with one or more reinforcing elements 30, 30' of U-shaped cross section, which is fixed to the central part 161 d a side impact absorber.
  • the reinforcing element 30 is fitted outside the central part 161 (see Figure 3) or the reinforcing element 30' is fitted inside the the central part 161 (figure 4).
  • the reinforcing element 30, 30' extends over at least part of the length of the lateral shock absorber to which it is secured, preferably over its entire length (in the longitudinal direction).
  • a shock absorber may comprise at least one external reinforcing element 30 and at least one internal reinforcing element 30'.
  • Each reinforcing element 30, 30’ is formed of two side walls 31a, 31b; 31'a, 31'b respectively, connected together by a bottom wall 31c, 31'c respectively, as shown in Figures 3 and 4. Due to the interlocking, the side walls 31a, 31b; 31'a, 31'b are thus partially supported (over a length £ for example - see Figure 3) or entirely ( Figure 4) on the side walls 210, 211 of the central part of the side shock absorber.
  • the reinforcing element 30 When the reinforcing element 30 is located outside the shock absorber 20, it can in particular define a cavity 32 with the latter as shown in Figure 3.
  • This cavity 32 makes it possible to extend the shock absorber transversely, its length L' being greater than the length L of the shock absorber alone. This allows more energy to be absorbed.
  • the reinforcing element 30' When the reinforcing element 30' is located outside the shock absorber 20, it may or may not define a cavity with the latter. In the example shown in Figure 4, the reinforcing element 30' simply rests against the bottom wall of the shock absorber to reinforce it structurally. However, it could be moved aside transversely to create a cavity with the bottom of the shock absorber.
  • the reinforcing element 30, 30' which can be made of steel or aluminum, is advantageously fixed by welding to the shock absorber 20. It is possible in particular to produce the reinforcing element 30 , 30' so that its side walls 31a, 31b; 31'a, 31'b are supported on the side walls 210, 211 of the central part of the lateral shock absorber over a sufficient length to achieve the fixing by welding. If the side walls of the shock absorber are pierced with holes, the reinforcing element(s) can then advantageously be arranged so as not to close the holes. It will be noted that the different embodiments previously described (presence or absence of holes 24 and reinforcing elements 30, 30') can be combined according to the desired resistance for the shock absorber.
  • the floor structure 10 thus makes it possible to protect one or more energy storage modules 40, such as electric battery modules, typically supported by a support structure 50 which is fixed to the floor structure, under the latter, generally to the spars 16.
  • a support structure 50 which is fixed to the floor structure, under the latter, generally to the spars 16.
  • the support structure 50 extends between the spars 16 and the crosspieces 18 of the rear part over a length portion thereof.
  • the support structure 50 also extends partly under the base 121 of the cabin chassis 120.
  • the two lateral shock absorbers 20 extend over the entire length of the length portion of the part rear over which the support structure 50 extends.
  • the side impact absorber 20 can absorb the energy of the impact, limit the deformation of the spar of the floor structure to which it is fixed, and thus limit the risk of a breakage of the fixings of the support structure 50 to this spar.
  • the side impact absorbers 20 also make it possible to choose a support structure 50 designed to participate in the protection of the energy storage modules 40 or not. It will be noted that this type of lateral impact absorber 20 can also be fitted to a thermal vehicle when a sensitive element (tank or other) that you wish to protect against lateral impacts is fixed to the floor structure near the cabin chassis. The invention can thus be applied to a thermal motor vehicle as well as to an electric motor vehicle, although use for an electric or hybrid motor vehicle is preferred.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'invention concerne une structure de plancher (10) de véhicule formée d'une partie avant (12) comprenant un châssis de cabine (120) et d'une partie arrière (14) comprenant deux longerons (16) et une pluralité de traverses (18) reliant les longerons, caractérisée en ce que chaque longeron (16) est équipé d'un absorbeur de choc latéral creux (20) de section transversale en forme d'oméga fixé au longeron (16) du côté opposé aux traverses (18) et s'étendant depuis le châssis de cabine sur une portion de longueur de la partie arrière, l'absorbeur de choc (20) présentant une partie centrale de section transversale en forme de U solidaire de deux ailes fixées à une paroi longitudinale verticale du longeron.

Description

Titre de l’invention : Structure de plancher de véhicule équipée d’absorbeurs de choc latéral
L’invention concerne une structure de plancher de véhicule équipée d’absorbeurs de choc latéral, notamment pour protéger un module de stockage de l’énergie ou un élément sensible des chocs latéraux.
Depuis plusieurs années, l’impact des véhicules sur les conditions environnementales est au centre des préoccupations des constructeurs automobiles et de leurs clients. En particulier, le véhicule électrique, à usage particulier ou utilitaire, apparaît aujourd’hui comme une nécessité pour répondre aux exigences de plus en plus sévères de réduction des émissions polluantes.
Certains véhicules utilitaires présentent une structure de plancher formée d’une partie avant comprenant un châssis de cabine et d’une partie arrière comprenant deux longerons et une pluralité de traverses reliant les longerons. La partie arrière est destinée à être équipée en usine, ou chez des carrossiers transformateurs, d’une structure adaptée au besoin du client. Cette structure vient reposer sur les longerons et traverses de la partie arrière tout en étant fixée à cette dernière. La structure peut être une cellule fermée, réfrigérée ou non, une benne à ridelles ou un simple plateau.
Lorsqu’un véhicule utilitaire de ce type, aussi appelé véhicule de type châssis cabine, comprend une batterie de traction électrique, le châssis doit assurer la protection de la batterie, notamment aux chocs latéraux, quelle que soit la structure qui équipe la partie arrière du châssis cabine. Cette protection est essentielle pour maintenir la batterie solidaire du véhicule en cas de choc latéral et éviter ainsi son endommagement ainsi que les inconvénients liés à un endommagement, à savoir les risques environnementaux liés à des fuites de produits chimiques dans l’environnement, les risques d’incendie liés à une dégradation importante de la batterie et les coûts de remplacement et de réparation de la batterie.
Le document EP2729348B1 décrit ainsi une structure de plancher pour véhicule comprenant deux longerons principaux reliés par des traverses entre lesquels sont disposés des modules de stockage d’énergie. Cette structure est intégrée au véhicule. Les traverses comprennent des zones de déformation à comportement défini. Il est également prévu deux longerons secondaires situés latéralement à l’extérieur des longerons principaux et reliés par deux traverses supérieures s’étendant au-dessus des longerons principaux et secondaires. Ces traverses supérieures sont solidaires d’une face supérieure horizontale des longerons et peuvent être fixées ou non aux longerons principaux. Les traverses supérieures présentent également des zones de déformation situées transversalement entre les longerons principaux et secondaires. Du fait de cet agencement des traverses supérieures, ces dernières peuvent être désolidarisées des longerons en cas de choc latéral, ce qui n’est pas souhaitable. Dans un mode de réalisation, des zones de déformation supplémentaires situées entre les longerons principaux et secondaires s’étendent transversalement dans le même plan que ces longerons, mais ne sont pas dans l’alignement des traverses. Si elles permettent d’absorber de l’énergie, ces zones de déformation supplémentaires sont cependant susceptibles d’engendrer une déformation des longerons principaux et une dégradation des modules de stockage d’énergie, ce qui n’est pas souhaitable. La structure décrite dans ce document présente également l’inconvénient d’être relativement complexe à mettre en œuvre et spécifique : elle ne peut pas être adaptée à une structure de plancher existante d’un véhicule.
Il existe donc un besoin pour une structure de plancher de véhicule permettant une protection efficace d’une batterie ou d’un élément sensible, en particulier limitant les risques de désolidarisation de la batterie ou de l’élément sensible, et qui soit simple à réaliser. Il existe également un besoin pour modifier facilement une structure de plancher de véhicule existante et y ajouter une protection latérale.
A cet effet, l’invention concerne une structure de plancher de véhicule formée d’une partie avant comprenant un châssis de cabine et d’une partie arrière comprenant deux longerons et une pluralité de traverses reliant les longerons, caractérisée en ce que chaque longeron est équipé d’un absorbeur de choc latéral creux de section transversale en forme d’oméga fixé au longeron du côté opposé aux traverses et s’étendant depuis le châssis de cabine sur une portion de longueur de la partie arrière, l’absorbeur de choc présentant une partie centrale de section transversale en forme de U solidaire de deux ailes fixées à une paroi longitudinale verticale du longeron.
Cet agencement permet de protéger de manière efficace et simple les longerons contre des chocs latéraux. Des structures de plancher existantes peuvent en outre être facilement renforcées latéralement sans avoir besoin de modifications structurelles.
Avantageusement, la partie centrale de chaque absorbeur de choc latéral peut comprendre des parois latérales reliées par une paroi de fond et les parois latérales peuvent être percées d’une pluralité de trous. Ceci permet d’ajuster le niveau d’effort de l’absorbeur de choc au niveau souhaité.
Avantageusement, chaque longeron peut être formé d’une première partie de section transversale en forme d’oméga et d’une deuxième partie assemblée à la première partie et fermant celle-ci, et la section transversale de chaque absorbeur de choc latéral peut être identique à la section transversale de la première partie de longeron. On peut alors utiliser un même outillage pour réaliser à la fois les longerons et les absorbeurs de choc latéral, ce qui permet de réduire le coût de fabrication de la structure de plancher.
Avantageusement, au moins un élément de renfort de section transversale en forme de U peut être fixé à la partie centrale de chaque absorbeur de choc latéral, chaque élément de renfort étant emboîté à l’intérieur ou à l’extérieur de la partie centrale et s’étendant sur au moins une partie de la longueur de l’absorbeur de choc latéral auquel il est solidarisé. Ceci permet de renforcer la structure d’un absorbeur de choc et/ou d’ajuster sa capacité à absorber l’énergie d’un choc.
L’élément de renfort peut notamment définir avec la partie centrale de l’absorbeur de choc latéral une cavité suivant une direction transversale de la structure de plancher. Lorsque l’élément de renfort est externe à l’absorbeur de choc latéral, on comprend qu’il est ainsi possible d’ajuster la dimension de l’absorbeur de choc suivant une direction transversale (en ajustant la dimension de la cavité dans cette direction par choix d’un élément de renfort de dimensions appropriées) et ainsi d’ajuster la quantité d’énergie pouvant être absorbée par l’absorbeur de choc latéral.
De manière générale, chaque absorbeur de choc latéral peut être fixé au longeron par vissage ou soudage, de préférence par vissage.
De manière générale également, chaque absorbeur de choc latéral peut être en aluminium ou en acier, de préférence en aluminium. On utilisera de préférence l’aluminium, et en particulier l’aluminium extrudé, pour réduire le poids par rapport à une solution en acier et réduire le cout des investissements en outillage (l’outillage pour une pièce en aluminium, notamment en aluminium extrudé est moins coûteux qu’un outillage pour du profilage de pièce en acier). La structure de plancher selon l’invention peut également comprendre une structure de support d’au moins un module de stockage de l’énergie fixée à la structure de plancher, sous celle-ci. La structure de support s’étend alors entre les longerons et les traverses de la partie arrière sur une portion de longueur de celle-ci. Dans ce cas, les absorbeurs de choc latéral s’étendent sur toute la longueur de cette portion de longueur de la partie arrière.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une structure de plancher selon l’invention. L’invention est tout particulièrement adaptée aux véhicules électriques ou hybrides de type utilitaire.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] la figure 1 est une vue en perspective d’une structure de plancher de véhicule selon un mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 2] la figure 2 est une vue agrandie d’une partie de la figure 1.
[Fig. 3] la figure 3 représente une vue en perspective d’un absorbeur de choc latéral selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 4] la figure 4 représente une vue en perspective d’un absorbeur de choc latéral selon encore un autre mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 5] la figure 5 représente une section transversale de la figure 1 prise le long d’une traverse.
Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, lorsque la structure de plancher selon l’invention est montée sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l’axe longitudinal (d’avant en arrière), transversal (orienté vers la droite du véhicule) et vertical du véhicule (et par conséquent de la structure de plancher), le véhicule dernier reposant sur un sol horizontal. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité.
La figure 1 représente une structure de plancher 10 de véhicule formée d’une partie avant 12 comprenant un châssis de cabine 120 et d’une partie arrière 14 comprenant deux longerons 16 et une pluralité de traverses 18 reliant les longerons 16. Les longerons 16 de la partie arrière 14 sont typiquement solidaires d’un soubassement 121 du châssis de cabine 120.
De manière usuelle, pour davantage de rigidité, les longerons 16 et les traverses 18, typiquement en acier, sont des pièces allongées creuses, de préférence à section transversale fermée, par exemple à section rectangulaire ou parallélépipédique. Ces pièces allongées peuvent être formées en deux parties assemblées l’une à l’autre et définissant une cavité interne s’étendant suivant leur direction longitudinale. La cavité interne des longerons s’étend ainsi suivant la direction longitudinale de la structure de plancher 10 alors que la cavité interne des traverses s’étend suivant la direction transversale de la structure de plancher 10.
Dans les exemples représentés, chaque longeron 16 est formé d’une première partie 160 de section transversale en forme d’oméga et d’une deuxième partie 170 assemblée à la première partie et fermant celle-ci. La première partie 160 comprend une partie centrale 161 de section transversale en forme de U formée de deux parois latérales 162, 163 reliées par une paroi de fond 164, cette partie centrale 161 étant solidaire de deux ailes 17 qui sont fixées à la deuxième partie 170, généralement une plaque plane, tel que visible figure 2. Les parois latérales 162, 163 s’étendent ainsi verticalement suivant la direction longitudinale de la structure de plancher 10. Chaque longeron 16 s’étend ainsi verticalement sur une hauteur LH et s’étend transversalement sur une longueur LL (voir figure 2).
Selon l’invention, chaque longeron 16 est équipé d’un absorbeur de choc latéral creux 20 qui va permettre d’absorber les chocs transversaux subis par la structure de plancher 10.
A cet effet, chaque absorbeur de choc latéral 20 est de section transversale en forme d’oméga et est fixé au longeron 16 du côté opposé aux traverses. En outre, chaque absorbeur de choc latéral 20 s’étend depuis le châssis de cabine 120 sur une portion de longueur de la partie arrière 12. En particulier, l’absorbeur de choc latéral 20 présente une partie centrale 21 de section transversale en forme de U solidaire de deux ailes 22 fixées à la paroi longitudinale verticale 162 du longeron. La fixation de l’absorbeur de choc 20 au longeron peut être réalisée par soudage, par exemple par soudage par points ou autre, ou encore par vissage. On pourra en outre réaliser l’absorbeur de choc 20 en acier ou en aluminium.
La partie centrale 21 de section transversale en forme de U de l’absorbeur de choc 20 est ici formée de deux parois latérales 210, 211 reliées par une paroi de fond 212. De manière générale, les différentes parois de l’absorbeur de choc 20 sont typiquement orientées à angle droit les unes par rapport aux autres, tel que représenté sur les figures. L’invention n’est toutefois pas limitée à ce mode de réalisation et une orientation différente des parois les unes par rapport aux autres pourraient être envisagées, pourvu que les ailes 22 s’étendent dans un même plan pour leur fixation à la paroi 162 du longeron et que l’absorbeur de choc présente une section transversale dont la forme est similaire à un oméga (Q).
L’absorbeur de choc latéral 20 définit ainsi une cavité longitudinale 23 avec le longeron 16 qui va permettre une absorption des chocs latéraux.
L’absorbeur de choc latéral 20 présente notamment une dimension L mesurée suivant la direction transversale et une dimension H mesurée verticalement. En ajustant la longueur de la dimension L, il est possible d’ajuster la quantité d’énergie que l’absorbeur de choc sera capable d’absorber lors d’un choc.
Afin d’ajuster la résistance à l’effort de l’absorbeur de choc 20, on pourra percer ses parois latérales 210, 211 de trous 24, tel que représenté figure 2. Les dimensions et le nombre de trous 24 pourront être choisis en fonction de la résistance à l’effort souhaitée.
Pour simplifier la réalisation de la structure de plancher 10, chaque absorbeur de choc latéral 20 peut présenter une section transversale identique à la section transversale de la première partie 161 d’un longeron. Les dimensions LH et LL du longeron 16 sont alors identiques aux dimensions L et H respectivement d’un absorbeur de choc 20 (voir figure 2). Chaque longeron 16 et absorbeur de choc 20 peut ainsi être réalisé en utilisant le même outillage, l’absor- beur de choc 20 étant tourné de 90° par rapport au longeron en utilisation, tel que visible figure 2.
Tel que représenté sur les figures 3 et 4, chaque absorbeur de choc latéral 20 peut en outre être équipé d’un ou plusieurs éléments de renfort 30, 30’ de section transversale en forme de U, lequel est fixé à la partie centrale 161 d’un absorbeur de choc latéral. En particulier, tel que représenté sur les figures 3 et 4, l’élément de renfort 30 est emboîté à l’extérieur de la partie centrale 161 (voir figure 3) ou l’élément de renfort 30’ est emboîté à l’intérieur de la partie centrale 161 (figure 4). Dans tous les cas, l’élément de renfort 30, 30’ s’étend sur au moins une partie de la longueur de l’absorbeur de choc latéral auquel il est solidarisé, de préférence sur toute sa longueur (suivant la direction longitudinale). On pourra ainsi prévoir un ou plusieurs éléments de renfort 30, 30’ pour chaque longeron, ou un seul élément de renfort 30, 30’. Eventuellement, un absorbeur de choc peut comporter au moins un élément de renfort 30 extérieur et au moins un élément de renfort 30’ intérieur.
Chaque élément de renfort 30, 30’ est formé de deux parois latérales 31a, 31b ; 31’a, 31 ’b respectivement, reliées entre elles par une paroi de fond 31c, 31’c respectivement, tel que représenté sur les figures 3 et 4. Du fait de l’emboîtement, les parois latérales 31a, 31b ; 31’a, 31 ’b sont ainsi en appui partiellement (sur une longueur £ par exemple - voir figure 3) ou entièrement (figure 4) sur les parois latérales 210, 211 de la partie centrale de l’absorbeur de choc latéral.
Lorsque Télément de renfort 30 est situé à l’extérieur de l’absorbeur de choc 20, il peut notamment définir une cavité 32 avec ce dernier tel que représenté figure 3. Cette cavité 32 permet d’allonger l’absorbeur de choc transversalement, sa longueur L’ étant supérieure à la longueur L de l’absorbeur de choc seul. Ceci permet d’absorber davantage d’énergie.
Lorsque Télément de renfort 30’ est situé à l’extérieur de l’absorbeur de choc 20, il peut définir ou non une cavité avec ce dernier. Dans l’exemple représenté figure 4, Télément de renfort 30’ vient simplement en appui contre la paroi de fond de l’absorbeur de choc pour le renforcer structurellement. On pourrait toutefois l’écarter transversalement pour créer une cavité avec le fond de l’absorbeur de choc.
Quel que soit le mode de réalisation, l’élément de renfort 30, 30’, qui peut être en acier ou en aluminium, est avantageusement fixé par soudure à l’absorbeur de choc 20. On pourra notamment réaliser l’élément de renfort 30, 30’ de manière à ce que ses parois latérales 31a, 31b ; 31’a, 31 ’b soient en appui sur les parois latérales 210, 211 de la partie centrale de l’absorbeur de choc latéral sur une longueur suffisante pour réaliser la fixation par soudage. Si les parois latérales de l’absorbeur de choc sont percées de trous, le ou les éléments de renfort peuvent alors avantageusement être agencés de manière à ne pas fermer les trous. On notera que les différents modes de réalisation précédemment décrits (présence ou absence de trous 24 et d’éléments de renfort 30, 30’) peuvent être combinés selon la résistance souhaitée pour l’absorbeur de choc.
La structure de plancher 10 selon l’invention permet ainsi de protéger un ou plusieurs modules de stockage d’énergie 40, tels que des modules de batterie électrique, typiquement supportés par une structure de support 50 qui est fixée à la structure de plancher, sous celle- ci, généralement aux longerons 16. Tel que visible sur les figures 1 et 5, la structure de support 50 s’étend entre les longerons 16 et les traverses 18 de la partie arrière sur une portion de longueur de celle-ci. La structure de support 50 s’étend également en partie sous le soubassement 121 du châssis de cabine 120. Tel que représenté sur ces figures, les deux absorbeurs de choc latéral 20 s’étendent sur toute la longueur de la portion de longueur de la partie arrière sur laquelle s’étend la structure de support 50. Ainsi en cas de choc latéral, l’absorbeur de choc latéral 20 peut absorber l’énergie du choc, limiter la déformation du longeron de la structure de plancher auquel il est fixé, et ainsi limiter le risque d’une rupture des fixations de la structure de support 50 à ce longeron.
Les absorbeurs de choc latéral 20 permettent en outre de choisir une structure de support 50 conçue pour participer à la protection des modules de stockage d’énergie 40 ou non. On notera que ce type d’absorbeur de choc latéral 20 peut également équiper un véhicule thermique lorsqu’un élément sensible (réservoir ou autre) que Ton souhaite protéger des chocs latéraux est fixé à la structure de plancher à proximité du châssis de cabine. L’invention peut ainsi aussi bien s’appliquer à un véhicule automobile thermique qu’à un véhicule automobile électrique, bien qu’une utilisation pour un véhicule automobile électrique ou hybride soit préférée.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Structure de plancher (10) de véhicule formée d’une partie avant (12) comprenant un châssis de cabine (120) et d’une partie arrière (14) comprenant deux longerons (16) et une pluralité de traverses (18) reliant les longerons, caractérisée en ce que chaque longeron (16) est équipé d’un absorbeur de choc latéral creux (20) de section transversale en forme d’oméga fixé au longeron (16) du côté opposé aux traverses (18) et s’étendant depuis le châssis de cabine sur une portion de longueur de la partie arrière, l’absorbeur de choc (20) présentant une partie centrale (21) de section transversale en forme de U solidaire de deux ailes (22) fixées à une paroi longitudinale verticale (162) du longeron.
[Revendication 2] Structure de plancher (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie centrale (21) de chaque absorbeur de choc latéral comprend des parois latérales (210, 211) reliées par une paroi de fond (212) et en ce que les parois latérales (210, 211) sont percées d’une pluralité de trous (24).
[Revendication 3] Structure de plancher (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque longeron (16) est formé d’une première partie (161) de section transversale en forme d’oméga et d’une deuxième partie (170) assemblée à la première partie et fermant celle-ci, et en ce que la section transversale de chaque absorbeur de choc latéral est identique à la section transversale de la première partie (161) de longeron.
[Revendication 4] Structure de plancher (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’au moins un élément de renfort (30, 30’) de section transversale en forme de U est fixé à la partie centrale (21) de chaque absorbeur de choc latéral (20), chaque élément de renfort (30, 30’) étant emboîté à l’intérieur ou à l’extérieur de la partie centrale (21) et s’étendant sur au moins une partie de la longueur de l’absorbeur de choc latéral auquel il est solidarisé.
[Revendication 5] Structure de plancher (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’élément de renfort (30, 30’) définit avec la partie centrale (21) de l’absorbeur de choc latéral une cavité (32) suivant une direction transversale de la structure de plancher.
[Revendication 6] Structure de plancher (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque absorbeur de choc latéral (20) est fixé au longeron (16) par vissage ou soudage.
[Revendication 7] Structure de plancher (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque absorbeur de choc latéral (20) est en aluminium ou en acier, de préférence en aluminium.
[Revendication 8] Structure de plancher (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’elle comprend une structure de support (50) d’au moins un module de stockage de l’énergie (40) fixée à la structure de plancher (10), sous celle-ci, la structure de support (50) s’étendant entre les longerons (16) et les traverses (18) de la partie arrière (14) sur une portion de longueur de celle-ci, et en ce que les absorbeurs de choc latéral (20) s’étendent sur toute la longueur de cette portion de longueur de la partie arrière.
[Revendication 9] Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend une structure de plancher (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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