EP4665597A1

EP4665597A1 - Structure de véhicule automobile en matériaux composites et véhicule ainsi obtenu

Info

Publication number: EP4665597A1
Application number: EP24706958.6A
Authority: EP
Inventors: Thomas PORNET; Tristan LEGOUT; Jean-Marie GROGNUZ
Original assignee: Smart 4 I GmbH; Segula Engineering
Current assignee: Smart 4 I GmbH; Segula Engineering
Priority date: 2023-02-17
Filing date: 2024-02-16
Publication date: 2025-12-24
Also published as: WO2024170785A1; FR3145922A1; FR3145922B1

Abstract

L'invention concerne une structure (1) de véhicule automobile. L'invention consiste en ce que la structure (1) est constituée de l'assemblage : d'un module structurel central (10) définissant au moins l'habitacle du véhicule, de deux modules structurel avant (11) et arrière (12) d'absorption choc à haute éner- gie, et deux modules structurels avant et arrière (13, 14) d'absorption de choc à moyenne et basse énergie, chacun de ces modules structurels (10, 11, 12, 13, 14) comprenant des éléments structurels et/ou semi-structurels en matériaux composites. Figure 1.

Description

Titre de l’invention : Structure de véhicule automobile en matériaux composites et véhicule ainsi obtenu.

[0001] La présente invention se rapporte à une structure de véhicule automobile en matériaux composites ainsi qu’à un véhicule comportant cette structure.

[0002] Les véhicules automobiles sont constitués d’une structure dite monoque dont la rigidité confère au véhicule une meilleure tenue de route et une meilleure résistance en cas de chocs ou d'accidents. Une telle structure est généralement constituée de pièces en acier découpées, embouties et soudées. Pour gagner en légèreté, des matériaux tels que l’aluminium sont également utilisés sur certains véhicules.

[0003] Les préconisations et réglementations concernant les émissions de CO2 ont conduit les constructeurs automobiles à proposer des véhicules moins lourds donc moins consommateurs de carburant fossiles. De même, les constructeurs proposent désormais des véhicules à motorisation électrique ou hybride (électrique/thermique) qui nécessitent également des véhicules plus légers.

[0004] Il a ainsi été proposé de remplacer certains éléments de véhicule comme la structure, la carrosserie par des pièces réalisées en matériau plus léger que l’acier comme l’aluminium ou encore des matériaux composites permettant ainsi un gain de masse dans le véhicule.

[0005] Ainsi pour réaliser des véhicules électriques, il a été proposé de réaliser un châssis ou bas de caisse entièrement composé d’une structure en matière plastique moulée en forme de cuvette sur laquelle est ensuite ramenée une structure supérieure moulée également d’une pièce tel que cela est décrit dans US-A-3 686 051, WO-A-2011128081 ou EP-A-2 615 013.

[0006] Dans le document FR-A-2698601, on a proposé de réaliser une structure de véhicule comprenant quatre pièces moulées comprenant deux demi-caissons assemblés entre eux pour former un caisson central du véhicule constituant le châssis et formant une poutre centrale s’étendant axialement sur toute la longueur du véhicule de l’avant vers l’arrière, tandis que deux demi-carcasses sont assemblées au caisson central et entre elles pour former une carcasse ou carrosserie du véhicule.

[0007] Bien que ce type de structure entièrement réalisée en matériau composite présente un gain de masse important, il reste aussi un inconvénient majeur en termes de fabrication, il est nécessaire de prévoir des moules pour chaque profil de véhicule ce qui implique des chaînes de production spécifiques et donc des coûts de fabrication assez coûteux.

[0008] Une autre problématique réside en outre dans la nécessité que les éléments de structure présentent les caractéristiques voulues de résistance aux chocs et de rigidité, permettant aux véhicules de répondre aux normes accidents qui sont de plus en plus drastiques.

[0009] Il a alors été proposé d’alléger la structure ou caisse en blanc, en proposant notamment de mélanger des éléments en acier pour conserver la rigidité et la résistance aux chocs et des éléments en matériaux plus légers comme l’aluminium ou encore des matériaux composites à base de résines plastiques renforcées de fibres.

[0010] Ainsi, il a été proposé de réaliser notamment des planchers de véhicules en matériaux composites renforcés tels que ceux décrits dans US-A-3 686 051, EP 3 315 389.

[0011] Cependant, le nombre de pièces nécessaires pour réaliser un véhicule dont la structure est allégée reste encore important, notamment pour pouvoir passer d’un profil de véhicule à un autre.

[0012] La présente invention a donc pour but de proposer une structure pour véhicule automobile notamment à motorisation électrique, permettant un gain en termes de masse mais également une structure qui répond aux normes de sécurité tout en présentant un nombre limité de pièces.

[0013] A cet effet, l’invention a pour objet principal une structure de véhicule automobile caractérisée en ce qu’elle est constituée de l’assemblage : d’un module structurel central définissant au moins l’habitacle du véhicule, de deux modules structurel avant et arrière d’absorption de choc à haute énergie, et deux modules structurels avant et arrière d’absorption de choc à moyenne et basse énergie, chacun de ces modules structurels comprenant des éléments structurels et/ou semi-structurels en matériaux composites.

[0014] De manière avantageuse, la structure selon l’invention offre ainsi l’avantage d’avoir un nombre d’éléments structurels en matériau composite qui se présente sous la forme de cinq modules assemblables, ce qui permet de limiter les coûts de fabrication.

[0015] Le matériau composite constituant les éléments structurels de la structure tels que des panneaux est un matériau composite présentant une structure sandwich constituée d’une âme et de deux peaux externes, l’âme étant constituée de préférence d’un matériau plastique, métallique ou naturel sous forme de mousse, de structure alvéolaire ou solide, les peaux externes étant constitués d’un composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues et l’ensemble des éléments structurels sont constitués de préférence en matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues. D’autres éléments structurels de la structure sont en un matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues.

[0016] Par structure d’un véhicule, on entend l’ensemble des éléments qui confère dans un véhicule à former une zone centrale quasi indéformable, à savoir l’habitacle pour les passagers, et des zones d’absorption d’énergie avant et arrière qui, en se déformant, absorbent un maximum d’énergie lors des chocs frontaux et arrières pour protéger l’habitacle.

[0017] Pour les chocs latéraux c’est le module central qui va absorber l’énergie en résultant et éviter l’intrusion liée au choc, notamment au niveau des parties vitales (tête, cou, thorax, abdomen) des occupants de l’habitacle.

[0018] Selon l’invention, cette zone quasi-indéformable de la structure est donc formée par le module structurel central qui comprend un sous-module structurel de plateforme constituant la partie inférieure de l’habitacle, et un sous module structurel constituant les parties supérieure et latérales de l’habitacle.

[0019] De manière préférée, le module structurel central comprend un sous-module structurel de plateforme qui comprend un élément de plancher structurel, un élément de cloison structurel avant et un élément de cloison structurel arrière placés respectivement à chaque extrémité de l’élément de plancher structurel, et deux éléments de support structurel avant et arrière destinés à recevoir respectivement un groupe motopropulseur et assemblés respectivement avec l’élément de cloison structurel avant et l’élément de cloison structurel arrière.

[0020] Ce module structurel central est avantageusement dimensionné pour favoriser la dissipation de l’énergie liée à un choc latéral dans la partie basse de l’habitacle et plus précisément au niveau du sous-module structurel de plateforme.

[0021] Selon un objet secondaire de l’invention, ledit sous-module structurel de plateforme comprend un élément de plancher structurel, un élément de cloison structurel avant et un élément de cloison structurel arrière placés respectivement à chaque extrémité de l’élément de plancher structurel, et deux éléments de support structurel destinés à recevoir respectivement un groupe motopropulseur et assemblés respectivement avec l’élément structurel de cloison avant et l’élément de cloison structurel arrière. [0022] Il est ainsi possible de proposer un sous-module structurel de plate-forme pour les différents segments de véhicule (A, B, C) en modifiant uniquement la longueur de l’élément de plancher structurel, les éléments de cloison structurels avant et arrière ainsi que les éléments de support structurels pour recevoir les moyens de traction pouvant rester les mêmes. Le sous- module de plateforme présente ainsi une modularité plus importante sans nécessité une grande diversité de pièces.

[0023] Selon encore un autre objet de l’invention, l’élément de plancher structurel comprend deux panneaux structurels s’étendant distants l’un de l’autre, séparés par une ossature interne. Il comprend également deux raidisseurs structurels latéraux assemblés sur les bords latéraux des panneaux structurels et, de préférence, au moins deux panneaux structurels dits de fermeture assemblés sur les bords avant et arrière des panneaux structurels.

[0024] De manière avantageuse, l’élément de plancher structurel qui constitue la partie basse de l’habitacle présente de préférence une forme de parallélépipède, c’est-à-dire une forme de boîte fermée, ce qui augmente sa résistance mécanique aux chocs avant et arrière et lui permet de résister à une déformation liée aux chocs avant et arrière.

[0025] Selon une forme de réalisation préférée, l’élément de plancher structurel comprend en outre un raidisseur structurel central, s’étendant entre l’avant et l’arrière de l’élément de plancher structurel, ce qui lui permet d’augmenter encore sa résistance mécanique.

[0026] De plus, selon une forme de réalisation préférée, un raidisseur structurel latéral comprend un élément profilé structurel en forme de C, une structure alvéolaire logée dans l’espace ménagé entre les branches de l’élément profilé en forme de C, et dont les parois s’étendent de préférence orthogonalement entre l’âme de l’élément profilé en forme de C et un élément profilé structurel de fermeture dudit élément profilé en forme de C, un espace étant ménagé entre chaque branche de l’élément profilé en forme de C et la structure alvéolaire, espace dans lequel le bord latéral d’un panneau structurel est fixé.

[0027] De manière avantageuse, ce raidisseur structurel latéral est résistant en flexion et en torsion contribuant à la dissipation de l’énergie liée aux chocs avant et arrière mais également latéraux.

[0028] En outre, cette forme de « boîte » de l’élément de plancher structurel, permet avantageusement de proposer un élément de plancher structurel qui comprend au moins un espace de réception destiné à recevoir des moyens de stockage d’énergie. [0029] De préférence, l’espace de réception est défini entre les panneaux structurels de l’élément de plancher, au moins une découpe étant ménagée dans un panneau structurel de l’élément de plancher pour permettre la mise en place dans l’espace de réception entre les deux panneaux structurels, d’au moins un ensemble qui enferme au moins un module de stockage d’énergie, l’ensemble étant fixable au moins sur le bord de la découpe du panneau.

[0030] Le véhicule pour lequel la structure est prévue est ainsi avantageusement un véhicule de type à propulsion électrique et, dans l’espace délimité entre les panneaux de l’élément de plancher est logé dans l’espace de réception, un ensemble renfermant des batteries électriques.

[0031] De manière avantageuse, le sous-module de plateforme comprend également, positionnés à l’avant de part et d’autre de l’élément de support structurel et contre l’élément de cloison structurel avant, deux éléments absorbeurs de choc en forme de demi-arche. La même configuration est reproduite à l’arrière du sous-module de plate-forme.

[0032] Selon l’invention, le sous-module structurel constituant les parties supérieure et latérales de l’habitacle comprend deux éléments de sous-module structurel latéral comprenant chacun au moins un arc de toit structurel, un élément de cadre structurel de porte, un élément structurel de seuil de porte, un montant structurel latéral, un élément de renfort structurel du cadre de fenêtre arrière, un élément de panneau structurel arrière avec fenêtre.

[0033] De plus, le sous-module structurel constituant les parties supérieure et latérales de l’habitacle comprend un élément de module structurel de toit comprenant au moins un élément de toit structurel avant, moins un élément de toit structurel arrière, moins un élément de toit structurel intermédiaire et au moins un pavillon de toit structurel. Les éléments de toit structurel sont sous forme de traverses structurelles avant, arrière et intermédiaire s’étendant entre les deux éléments de sous-module structurel latéral.

[0034] Ledit pavillon de toit structurel comprend un panneau structurel en matériau composite du type à structure sandwich constituée d’une âme et de deux peaux externes, ledit panneau structurel étant renforcé à l’aide d’une âme présentant un treillis, un nid d’abeille ou une mousse.

[0035] La partie haute du module habitacle est donc totalement modulaire également ce qui permet de modifier également facilement la géométrie du module structurel central en fonction du véhicule souhaité.

[0036] De plus, afin de renforcer la résistance de la structure selon l’invention, les montants structurels latéraux et l’élément de toit structurel intermédiaire tel qu’une traverse de toit structurelle intermédiaire forme un arceau structurel transversal. Cet arceau constitue avantageusement les pieds milieu de la structure tandis que l’extrémité avant de l’arc de toit associé à l’élément de cloison structurel avant et l’extrémité arrière associé à l’élément de cloison structurel arrière forment respectivement le pied avant et le pied arrière de la structure.

[0037] L’élément de cloison structurel avant ou arrière comprend deux panneaux structurels en matériaux composites, distants l’un de l’autre, de préférence parallèles l’un à l’autre, l’élément de cloison structurel avant ou arrière présentant ainsi une structure double paroi présentant une base destinée à être logée dans des moyens de réception structuraux de l’élément de plancher pour permettre sa fixation.

[0038] Le sous-module de plateforme comporte en outre des éléments de support structurel, chaque élément de support structurel étant destiné à recevoir un groupe motopropulseur à l’avant ou à l’arrière et comprenant trois panneaux structurels en matériau composite assemblés pour présenter une forme de U.

[0039] Aux extrémités avant et arrière du module central, sont prévus des modules avant et arrière d’absorption de choc à haute énergie qui comprennent deux éléments structurels latéraux distants l’un de l’autre et reliés entre eux par un cadre structurel positionné à chaque extrémité desdits éléments structurels latéraux.

[0040] Les modules structurels d’absorption de choc à haute énergie avant et arrière sont positionnés autour des éléments de support des éléments de traction avant et arrière du sous-mo- dule structurel de plateforme et fixés contre l’élément de cloison structurel avant et l’élément de cloison structurel arrière dudit sous-module structurel de plateforme.

[0041] De préférence, des éléments en demi-arche sont positionnés sur le module arrière ab- sorbeur de choc et des éléments en demi-arche sont positionnés le long de l’élément de support structurel arrière, lesdits éléments arqués étant complémentaires pour former des passages de roue lors de la mise en place du module arrière d’absorption de choc à haute énergie sur le module de support structurel arrière positionnés le long des panneaux latéraux. Ces éléments formant des arches participent à l’absorption haute énergie.

[0042] Chaque module d’absorption de choc à moyenne et basse énergie comporte : une traverse, une couche de mousse absorbante de choc fixée sur la traverse, deux éléments allongés d’absorption de choc par écrasement du type crashbox, fixables respectivement à un module structurel d’absorption de choc à haute énergie avant ou arrière et à une extrémité de la traverse, et deux éléments d’interface interposés entre la traverse et les éléments allongés d’absorption de choc par écrasement, constituant également un boîtier de réception pour un empilage de structures alvéolaires.

[0043] De manière avantageuse, les modules d’absorption de choc à moyenne et basse énergie sont de structure identique à l’avant ou à l’arrière contribuant à simplifier la fabrication de la structure, en évitant une multiplicité de pièces différentes et donc en réduisant ainsi les coûts de production.

[0044] L’invention permet de proposer une structure de type modulaire pour véhicule automobile permettant un gain en termes de masse, les éléments structurels constituant lesdits modules étant en matériaux composites, lesdits éléments structurels étant agencés en outre pour former une structure qui répond aux normes de sécurité tout en présentant un nombre limité de pièces. Ces éléments structurels, semi structurels et les modules formés sont assemblés par des moyens d’assemblage et/ou de fixation appropriés, tels que des moyens de fixation/assem- blage mécanique, des moyens de collage et/ou des moyens de soudage.

[0045] Par ailleurs, l’invention propose une structure de véhicule qui comporte des modules dont la structure comporte et/ou forme assemblée des « boîtes » fermées permettant d’augmenter le moment d’inertie global et local du véhicule formé et donc de pouvoir alléger la structure.

[0046] L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant une structure telle que définie précédemment et dans lequel la partie extérieure visible dudit véhicule comprend des éléments structurels et semi- structurels de ladite structure qui sont apparents et des éléments d’habillage structurels et/ou semi-structurels rapportés sur ladite structure.

[0047] En proposant de laisser apparaître certains éléments de la structure en tant qu’éléments visibles à la place d’élément d’habillage rapportés comme dans des véhicules classiques, on augmente la rigidité en flexion et en torsion du véhicule à forme identique par rapport à une caisse en blanc avec des éléments d’habillage rapportés, et on limite également là encore les coûts en réduisant le nombre de pièces nécessaires à la fabrication.

[0048] Les éléments de carrosserie du module central comprennent également deux habillages latéraux du module plancher, et deux portes.

[0049] Le module de carrosserie avant comprend un capot et le module de carrosserie arrière comprend un dessous de caisse et un hayon. [0050] On décrira maintenant l’invention plus en détails en référence aux dessins dans lesquels sont représentés :

[Fig. 1] une vue en perspective du dessus éclatée de la structure pour véhicule automobile selon l’invention ;

[Fig. 2] vue en perspective latérale de la structure de la figure 1 ;

[Fig. 3] une vue en perspective du dessus du module central de la structure, avec une partie partiellement arrachée, de la figure 2 ;

[Fig. 4a] une vue en perspective du dessus du sous-module de plateforme de l’habitable ;

[Fig. 4b] une vue en perspective du sous-module de plateforme de l’habitable de la figure 4a avec des roues ;

[Fig. 5] une vue en coupe de l’élément de plancher ;

[Fig. 6] une vue en coupe d’un raidisseur structurel latéral de l’élément de plancher ;

[Fig. 7] une vue en perspective une vue en perspective du dessus de l’ossature de l’élément de plancher ;

[Fig. 8] une vue en perspective du dessous de l’élément de plancher ;

[Fig. 9] une vue en perspective du dessus d’un ensemble de modules de stockage d’énergie ;

[Fig. 10] une vue en perspective du dessus de l’élément de plancher ;

[Fig. 11] une vue de face de la face avant d’un élément de cloison structurel avant,

[Fig. 12] une vue en perspective arrière d’un élément de cloison structurel avant, avec une paroi arrachée ;

[Fig. 13] une vue en coupe de l’élément de la figure 11 ;

[Fig. 14] une vue de face de la face arrière d’un élément de cloison structurel arrière ;

[Fig. 15] une vue en perspective de la face arrière d’un élément de cloison structurel arrière, avec une paroi arrachée ;

[Fig. 16] une vue en coupe de l’élément de la figure 14 ;

[Fig. 17] une vue en perspective de l’élément support avant ;

[Fig.18] une vue en perspective de l’élément de support structurel arrière ;

[Fig. 19a] une vue latérale d’un sous-module latéral ;

[Fig. 19b] une vue en perspective latérale d’un sous-module latéral ;

[Fig. 20] une vue en perspective du dessus d’un module avant absorbeur de choc à énergie élevée ;

[Fig. 21] une vue en perspective éclatée de la figure 20 ;

[Fig. 22] une vue en perspective du dessus d’un module arrière absorbeur de choc à énergie élevée ; [Fig. 23] une vue en perspective éclatée de la figure 22 ;

[Fig. 24] une vue de dessus d’un module avant absorbeur de choc à basse énergie et d’un module avant absorbeur de choc à haute énergie ;

[Fig. 25] une vue en coupe du module avant absorbeur de choc à basse énergie de la figure 24; [Fig. 26] une vue en perspective du module arrière absorbeur de choc basse énergie ;

[Fig. 27] une vue du module selon la figure 26 sans mousse absorbante ;

[Fig. 28] une vue en perspective latérale de l’extrémité avant de la structure selon l’invention ;

[Fig. 29] une vue en perspective latérale de l’extrémité arrière de la structure selon l’invention ;

[Fig. 30] une vue en perspective éclatée des éléments apparents structurels, semi-structurels et non structurels du véhicule selon l’invention et

[Fig. 31] une vue en perspective latérale d’un véhicule comprenant une structure selon l’invention.

[0051] Comme cela est visible à la figure 1, la structure 1 pour véhicule automobile à motorisation électrique selon l’invention comprend plusieurs modules assemblés à savoir un module structurel central 10 définissant l’habitacle du véhicule, deux modules avant et arrière destinés à absorber des chocs à haute énergie 11, 12, et deux modules d’absorption de choc à moyenne et basse énergie avant et arrière 13, 14.

[0052] Le module structurel central 10 comprend un premier sous-module structurel de plateforme 101 constituant la partie inférieure de l’habitacle, et un second sous-module formant les parties supérieure et latérales 102 de l’habitacle.

[0053] Comme on peut le voir aux figures 3, 4a et 4b, ce sous-module structurel de plateforme 101 comprend un élément de plancher structurel 1010, un élément de cloison structurel avant 1011 et un élément de cloison structurel arrière 1012 et deux éléments de support structurel 1013, 1014 placés respectivement à l’avant et à arrière de l’élément de plancher structurel 1010 et destinés à recevoir respectivement des groupes motopropulseurs MP avant et arrière du véhicule (cf fig. 4b).

[0054] Le sous-module structurel de plateforme 101 comprend en outre des éléments en forme de demi-arche 61 qui sont positionnés le long de l’élément de support structurel arrière 1014 ou avant 1013 et contre l’élément de cloison structurel arrière 1012 ou avant 1011, les- dits éléments 61 étant complémentaires d’élément également en forme de demi-arche 62 portés par les modules structurels absorbeurs de choc à haute énergie arrière 12 et avant 11 pour former des passages de roue 6 lors de la mise en place du module arrière/avant absorbeur de choc à haute énergie 12/11 autour de l’élément de support structurel arrière/avant 1014,1013 comme cela sera décrit par la suite.

[0055] L’élément de plancher structurel 1010 comprend deux panneaux structurels 1010A, 1010B s’étendant distants l’un de l’autre, séparés par une ossature interne 1010H, deux raidis- seurs structurels latéraux 1010R assemblés sur les bords latéraux des panneaux structurels 1010A, 1010B.

[0056] Le matériau composite constituant les panneaux structurels 1010A, 1010B présente une structure sandwich comprenant une âme et deux peaux externes. Les peaux externes sont constituées d’un matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues tel que des fibres minérales avec une base basalte associée à une résine haute performance tandis que l’âme est constituée de préférence d’un matériau plastique, métallique ou naturel sous forme de mousse, de structure alvéolaire ou solide.

[0057] Un tel matériau composite est ainsi plus léger, résistant, recyclable, et avec une absorption d’énergie optimale. De plus un tel matériau est réalisé de sorte qu’on obtient une adhésion interfaciale entre les fibres et la matrice, afin de conserver l’intégrité des structures durant le vieillissement des composites.

[0058] Les deux panneaux lOlOAet 1010B s’étendent distants l’un de l’autre, de préférence parallèles et sont portés par l’ossature 1010H constituée en un matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues qui comprend des montants latéraux 1010K et au moins un montant central 1010L, de préférence deux, et des traverses de renfort 1010T qui s’étendent entre les montants latéraux 1010K et centraux 1010L de l’ossature 1010H définissant ainsi des alvéoles.

[0059] Les montants centraux 1010L ainsi que des montant centraux 1010M s’étendant parallèlement et écartés des montants centraux 1010L forment un raidisseur structurel central 1010E s’étendant en saillie au-dessus du plan principal de l’ossature 1010H et formant un canal central, coupleur de train avant et arrière constitués en un matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues. Cette face supérieure de l’élément de plancher structurel 1010 est recouverte du panneau supérieur 1010A.

[0060] L’élément de plancher structurel 1010 présente ainsi un raidisseur structurel central 1010E, formant une voie d’absorption d’énergie de choc frontal ou arrière.

[0061] Chaque raidisseur structurel latéral 101 OR comprend un élément profilé structurel en forme de C 1010C. Dans l’espace ménagé entre les branches de l’élément profilé structurel en forme de C 1010C est logée une structure alvéolaire 1010D dont les parois s’étendent de préférence orthogonalement entre l’âme de l’élément profilé structurel en forme de C 1010C et un élément profilé structurel de fermeture 10101 dudit élément profilé structurel en forme de C.

[0062] De manière avantageuse, un espace est ménagé entre chaque branche du profilé en forme de C 1010C et la structure alvéolaire 1010D, cet espace permettant le logement et la fixation du bord latéral d’un panneau 1010A, 1010B (cf figure 6).

[0063] Les raidisseurs structurels latéraux 1010R sont réalisés en un matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues en particulier fabriqués par pultrusion et sont résistants en flexion permettant ainsi de rigidifier l’élément de plancher structurel 1010 par rapport aux chocs avant ou arrière. Ils sont également résistants en torsion permettant ainsi de rigidifier ledit élément de plancher structurel 1010 par rapport aux chocs latéraux. Ces raidisseurs structurels latéraux 1010R constituent donc également des absor- beurs de chocs latéraux contribuant ainsi à la dissipation de l’énergie liée aux chocs latéraux mais également aux chocs avant et arrière.

[0064] Des panneaux structurels dits de fermeture 1010F sont assemblés sur les bords avant et arrière des panneaux structurels 1010A, 1010B et sur les extrémités du raidisseur structurel central 1010E. L’élément de plancher structurel 1010 ainsi formé présente la forme d’une boîte fermée ce qui lui confère une tenue mécanique élevée lui permettant de bien mieux résister aux chocs avant et arrière.

[0065] Entre les panneaux 1010Aet 1010B de l’élément de plancher structurel 1010 est défini un espace, ce qui permet la mise en place de modules de stockage d’énergie 31, 32 tels que des batteries électriques.

[0066] De préférence, au moins une découpe 1010G est ménagée dans le panneau inférieur 1010B de l’élément de plancher structurel 1010, en regard d’une alvéole de l’ossature 1010H qui forme un espace ou logement de réception 1010J, dans lequel peut être mis en place un module de stockage d’énergie 31.

[0067] Le panneau 1010B présente ainsi de préférence une pluralité de découpes ou ouvertures 1010G ménagées en regard des alvéoles de l’ossature 1010H, ménagées entre les traverses 1010T, de part et d’autre du raidisseur structurel central 1010E (cf figure 8).

[0068] On prévoit alors un ensemble de modules de stockage d’énergie 3 comprenant une pluralité de modules 31 (voir la figure 9), chacun engageable au travers d’une découpe 1010G dans un espace de réception 1010J correspondant, le bord périphérique 33 de l’ensemble 3 permettant sa fixation sur le panneau inférieur 1010B.

[0069] Le raidisseur structurel central 1010E définit également un espace dans lequel peut être mis en place au moins un module de stockage d’énergie 32 comme on peut le voir sur la figure 9. Ces modules 32 sont engageables par coulissement longitudinal par l’avant et par l’arrière dans l’espace délimité, entre les panneaux supérieur lOlOAet 1010B, au niveau du raidisseur structurel central 1010E.

[0070] Aux extrémités avant et arrière de l’élément de plancher structurel 1010 ainsi constitué, on positionne les éléments de cloison structurel avant 1011 et arrière 1012.

[0071] Aux figures 11 à 13, est représenté l’élément de cloison structurel avant 1011 du sous- module structurel de plateforme 101. Cet élément de cloison structurel avant 1011 comprend deux panneaux en matériau composite du type déjà décrit ci-dessus, s’étendant distants l’un de l’autre, de préférence parallèles l’un à l’autre.

[0072] De préférence, ledit élément de cloison structurel avant 1011 comporte des éléments de renfort 41, 42, 43, 44. Ainsi, un élément de renfort 41, 44 est logé entre les deux panneaux 1011 A, 101 IB, positionné le long du bord longitudinal de l’élément de cloison structurel avant 1011 opposé à la base 101 IC dudit élément de cloison structurel avant 1011. Deux éléments de renfort latéraux 42 s’étendent le long des bords latéraux dudit élément de cloison structurel avant 1011 et deux éléments de renfort 43 s’étendent respectivement en diagonale depuis une extrémité de l’élément de renfort 41 vers la partie centrale de l’élément de cloison structurel avant 1011.

[0073] Sur la partie supérieure de la cloison avant 1011 est mis en place un élément structurel transversal 1011E qui sert notamment de support pour un tableau de bord du véhicule et renforce également la tenue au choc de l’habitacle. Les éléments de renfort 41 et 44 forment ainsi avec l’élément structurel 1011E, l’équivalent d’une poutre avant du module structurel central 10. Un tel élément de cloison structurel avant 1011 est ainsi approprié pour augmenter la résistance aux chocs frontal et latéraux du module central et absorber l’énergie cinétique lors d’un crash à haute énergie.

[0074] L’élément de cloison structurel avant 1011 présente une base 101 IC destinée à être logée dans des moyens de réception structuraux de l’élément de plancher structurel 1010 pour permettre sa fixation.

[0075] Cet élément de cloison structurel avant 1011 présente en outre dans sa partie inférieure une découpe complémentaire du raidisseur structurel central 1010E formant un logement 101 IG pour le raidisseur structurel central 1010E.

[0076] L’élément de cloison structurel arrière 1012 décrit aux figures 14 à 16 comprend deux panneaux structurels 1012A, 1012B en matériau composite, au moins en partie distants l’un de l’autre, de préférence parallèles l’un à l’autre. L’élément de cloison structurel arrière 1012 présente une base 1012C destinée à être logée dans des moyens de réception structuraux fixés avec l’élément de plancher structurel 1010. Cet élément de cloison structurel avant 1012 présente en outre dans sa partie inférieure une découpe complémentaire du raidisseur structurel central 1010E formant un logement 1012G pour le raidisseur structurel central 1010E.

[0077] Cet élément de cloison structurel arrière 1012 comporte en outre des éléments de renfort 51, 52 tels qu’un élément de renfort 51 s’étendant le long du bord longitudinal de l’élément de cloison structurel arrière 1012 opposé à sa base 1012C fixée à l’élément de plancher structurel 1010 entre les deux panneaux structurels 1012A, 1012B formant ainsi un élément de poutre transversale arrière.

[0078] Sont également présents des éléments structurels de renfort 52 tels que des pains de mousse structuraux répartis sur ledit élément de cloison structurel arrière 1012.

[0079] Ces éléments de cloison structurels avant 1011 et arrière 1012 présentent donc une structure sensiblement similaire, comprenant deux panneaux en matériau composite réalisés en un matériau composite de type sandwich tel que celui décrit précédemment. Ces éléments de cloison présentent donc une structure « double paroi ».

[0080] Une fois l’élément de cloison structurel avant 1011 et l’élément de cloison structurel arrière 1012 montés aux extrémités de l’élément de plancher structurel 1010, ces deux éléments forment respectivement à leurs extrémités, le pied avant ou pied A, et le pied arrière ou pied C du module structurel central ou habitacle 10 sur lesquels les extrémités d’un arc de toit structurel 1022A viennent se fixer. On prévoit notamment un élément de fermeture 1011F de la jonction entre l’élément de cloison structurel avant 1011 et un arc de toit structurel 1022A (voir la figure 13).

[0081] Comme on peut le voir aux figures 4a, 4b et 10, l’élément de plancher structurel 1010 comporte des éléments raidisseurs du sous-module structurel de plateforme 101 qui sont constitués d’éléments de liaison et de renfort 4, 4a s’étendant entre l’élément de cloison structurel avant 1011 ou arrière 1012 et l’élément de plancher structurel 1010. Ces éléments raidisseurs 4, 4a sont positionnés de préférence aux extrémités avant et arrière du raidisseur structurel central 1010E et sur les extrémités latérales avant et arrière. Ces éléments de liaison et de renfort 4, 4a s’étendent entre ledit élément de plancher structurel 1010 et l’élément de cloison structurel avant 1011 ou arrière 1012 et sont déformables à la manière d’une boîte de choc (crashbox), contribuant ainsi à une meilleure absorption et dissipation d’énergie en cas de choc arrière ou avant. Ceci permet d’augmenter la raideur et la résistance à la torsion et flexion, tout en renforçant des panneaux intérieurs des cloisons (bulkhead) et en favorisant l’absorption d’énergie en cas de choc.

[0082] Comme visible aux figures 17 et 18, à chaque extrémité du sous-module structurel de plateforme 101, est prévu un élément de support stmcturel avant 1013 et un élément de support structurel arrière 1014 destiné à recevoir des éléments d’un groupe de m otopropulsion MP avant ou arrière comme cela est visible à la figure 4b.

[0083] Chaque élément de support structurel avant 1013, arrière 1014 comprend trois panneaux structurels en matériau composite à structure sandwich 1013A, 1013B, 1014A, 1014B, assemblés pour présenter une forme de U, à savoir deux panneaux latéraux 1013A, 1014A en matériau composite à structure sandwich, s’étendant parallèles l’un à l’autre et entre lesquels s’étend un troisième panneau 1013B, 1014B présentant une forme de cadre. Chaque panneau latéral 1013A, 1014A est pourvu d’un orifice 1013C, 1014C pour le passage des moyens de traction au travers duquel peut s’étendre un axe de transmission d’un groupe motopropulseur MP vers des roues 7.

[0084] Les panneaux structurels 1013A, 1013B, 1014A, 1014B ainsi que l’élément de plancher structurel 1010 comportent des moyens de fixation mécanique pour des carters de moteurs réducteurs desdits groupes motopropulseur s MP.

[0085] Le raidisseur structurel central 1010E qui s’étend entre les éléments de cloison structurels avant 1011 et arrière 1012 permet de relier directement et mécaniquement les groupes motopropulseur s MP avant et arrière, portés par les éléments de support structurel 1013 et 1014 ce qui permet notamment d’augmenter la raideur du sous-module structurel de plateforme, sa résistance à la torsion et à la flexion et de réduire les sollicitations mécaniques du module central.

[0086] De plus, on crée entre le raidisseur structurel central 1010E et les éléments de support structurel avant 1013 et arrière 1014 portant un groupe motopropulseur, un couplage des efforts, des forces, et des moments lors des accélérations, décélérations et manœuvres dans les virages. On favorise ainsi l’absorption d’énergie en cas de choc avant ou arrière. [0087] Comme on peut le voir à la figure 2 ou 3, le sous-module structurel de plateforme 101 constitue la partie inférieure de l’habitacle tandis que la partie supérieure de l’habitacle 10 comprend un sous-module structurel latéral et supérieur 102. Un tel sous-module structurel latéral et supérieur 102 comprend deux éléments de module structurel latéral 1022 et un élément de module structurel de toit 1021.

[0088] Un élément de module structurel latéral 1022 comprend

- un arc de toit structurel 1022A,

- un élément de cadre structurel de porte 1022E,

- un élément structurel de seuil de porte 1022S,

- un montant structurel latéral 1022B, constituant le pied milieu ou pied B de l’habitacle 10

- un élément de panneau structurel arrière avec fenêtre 1022C

- un élément de renfort structurel du cadre de fenêtre arrière 1022D.

[0089] L’arc de toit 1022A s’étend de l’avant de l’habitacle jusqu’à l’arrière dudit habitacle, c’est-à-dire entre le pied avant ou pied A, constitué par les extrémités latérales de l’élément de cloison structurel avant 1011 et le pied arrière ou pied C du véhicule constitué par les extrémités latérales de l’élément de cloison structurel arrière 1012.

[0090] L’élément de module structurel de toit 1021 comprend au moins un élément de toit structurel avant tel qu’une traverse avant 1021Tav, un élément de toit structurel arrière (traverse arrière) 1021Tar, un élément de toit structurel intermédiaire (traverse intermédiaire) 1021Ti et au moins un pavillon de toit structurel 1021Pav s’étendant entre les traverses structurelles avant 1021Tav et arrière 1021Tar. Chaque élément de toit structurel ou traverse s’étend entre les éléments de module structurel latéraux et est renforcée par un élément tubulaire interne

[0091] Les montants structurels latéraux 1022B (pied milieu) et l’élément de toit structurel intermédiaire 102 ITi forme ainsi un arceau structurel transversal de l’habitacle participant à la résistance de l’habitacle 10.

[0092] De préférence, le pavillon de toit structurel 1021Pav comprend un panneau structurel en matériau composite du type à structure sandwich constituée d’une âme et de deux peaux externes, ledit panneau structurel étant renforcé à l’aide d’une âme présentant un treillis, par exemple en fibres de carbone, un nid d’abeille ou une mousse.

[0093] Chaque élément de module structurel latéral 1022 est ainsi relié à l’autre par l’intermédiaire des éléments de traverse de toit 1021Tav, 1021Tar et 102 ITi. [0094] Entre la traverse structurelle intermédiaire 1021Ti et la traverse structurelle arrière 1021Tar, la partie arrière du pavillon de toit structurel 1021Pav dans l’exemple représenté, comporte une ouverture pourvue d’un élément de cadre structurel d’ouverture 1021Par du pavillon 1021Pav. De même l’ouverture avant de la structure définissant le pare-brise du véhicule reçoit un élément de cadre structurel de pare-brise avant 1023 Av. De même l’ouverture arrière de la structure reçoit un élément de cadre de lunette arrière.

[0095] De manière avantageuse, certains des éléments structurels de ce module structurel central 10, constituent des éléments de structure qui sont apparents sur le véhicule.

[0096] L’ensemble de ces éléments structurels sont constitués de préférence en matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues, tel qu’à base de thermoplastiques (par exemple copolyamide)/fibres minérales et/ou fibres de carbone.

[0097] Ace module structurel central 10 sont adjoints en partie avant et arrière dudit module structurel central 10, des modules absorbeurs de choc à haute énergie avant 11 et arrière 12 visibles aux figures 20 à 23. Ces deux modules 11, 12 de structure similaire, comprennent ainsi deux éléments structurels latéraux 110, 120, en forme de panneaux, s’étendant parallèles l’un à l’autre et reliés entre eux par un cadre structurel avant / arrière 111, 112 ; 121,122 à chaque extrémité des éléments structurels latéraux 110, 120. De plus, un élément de renfort 113, 123 s’étend de manière oblique depuis le bord de chaque panneau latéral 1013A, 1014A jusqu’à une portion en saillie de l’un des cadres structurels, arrière 112 pour le module absor- beur de choc à haute énergie avant 11 et avant 121 pour le module absorbeur de choc à haute énergie arrière 12.

[0098] Cet élément de renfort 113, 123 est un panneau structurel en forme de triangle rectangle, dont les côtés formant l’angle droit s’étendent pour l’un le long du bord du panneau latéral 1013 A, 1014Aet pour l’autre le long d’un cadre 112, 121, le panneau 113, 123 étant positionné de manière à s’étendre en saillie vers l’extérieur par rapport au panneau latéral 1013A, 1014A.

[0099] Les modules absorbeurs de choc à haute énergie avant 11 et arrière 12 sont dimension- nés pour être emboités respectivement sur les modules de support avant 1013 et arrière 1014 du module structurel central 10 et fixés contre l’élément de cloison structurel avant 1011 et l’élément de cloison structurel arrière 1012 du module structurel central 10.

[0100] Des éléments absorbeurs de choc en forme de demi-arche 62 sont positionnés sur le module structurel arrière 12 absorbeur de choc à haute énergie et des éléments en forme de demi-arche 61 sont positionnés contre l’élément de cloison structurel arrière 1012 le long de l’élément de support structurel arrière 1014, lesdits éléments 61, 62 étant complémentaires pour former des passages de roue 6 lors de l’emboîtement du module structurel arrière absor- beur de choc 12 sur l’élément de support structurel arrière 1014.

[0101] Il en est de même pour le module absorbeur de choc 11 comme on peut le voir à la figure 24. Les éléments absorbeurs de choc en forme de demi-arche 62 sont positionnés sur le module structurel avant 11 absorbeur de choc à haute énergie et des éléments en forme de demi-arche 61 sont positionnés contre l’élément de cloison avant structurel 1011 le long de l’élément de support structurel avant 1013, lesdits éléments 61, 62 étant complémentaires pour former des passages de roue 6 lors de l’emboîtement du module structurel avant absorbeur de choc 11 sur l’élément de support structurel avant 1013.

[0102] Le module structurel d’absorption de choc à haute énergie arrière 12 comprend en outre deux éléments absorbeurs de choc 124, présentant chacun une portion plane s’étendant entre un élément absorbeur de choc en demi-arche 62 et un panneau latéral 120 dudit module structurel d’absorption de choc à haute énergie arrière 12, et une portion d’absorption de choc par déformation s’étendant au-dessus de l’élément absorbeur de choc en demi-arche et fixée aux cadres 121, 122 dudit module structurel d’absorption de choc à haute énergie arrière 12.

[0103] Aces modules absorbeur de choc à haute énergie sont adjoint des modules absorbeur de choc à moyenne et basse énergie 13, 14 comme on peut le voir à la figure 24.

[0104] Ces modules absorbeur de choc à moyenne et basse énergie 13, 14 comprennent une traverse 131, 141 de section transversale en W. Cette traverse 131, 141 est recouverte d’une couche de mousse absorbante de choc tel qu’une mousse à mémoire de forme basse densité 132, 142.

[0105] La traverse 131, 141 s’étend entre deux éléments allongés d’absorption de choc par écrasement, connus sous la terminologie anglaise « crashbox » 135, 145, ces derniers comprenant des coques en matériaux composites assemblées par collage. Ces éléments 135, 145 sont reliés respectivement au cadre du module absorbeur de choc à haute énergie correspondant 11, 12 et à une extrémité de la traverse 131, 141 à l’aide de deux éléments d’interface 133 interposés entre ladite traverse 131, 141 et les éléments allongés d’absorption de choc par écrasement 135, 145, constituant également un boîtier de réception pour un empilage de structures alvéolaires 134 de type nid d’abeille.

[0106] La traverse 131 ou 141 présente des rebords 13 la permettant de délimiter, un espace dans lequel la mousse 132, 142 est encastrée. La traverse 131, 141 comporte en outre au moins deux gorges transversales 136 à la section en W dans lesquelles sont positionnées une nervure 137, 147 permettant de relier la traverse 131, 141 au pare-chocs avant 23 et arrière 24.

[0107] Les absorbeurs de choc à haute énergie avant 13 et arrière 14 ont une structure suivant le même concept toutefois des adaptations géométriques et des ajustements de la longueur de certains éléments peuvent être réalisés.

[0108] Les figures 28 et 29 montrent les étages de la fonction d’absorption de choc à l’avant et à l’arrière en fonction du type de choc.

[0109] Ainsi, le zones la) 1b) correspondent à la structure de choc très basse énergie impliquée pour la protection impact piéton.

[0110] Les zones 2a) 2b) correspondent aux zones de structure impliquées dans un choc basse énergie.

[0111] Les zones 3a) 3b) correspondant aux zones de la structure impliquées dans un choc moyenne énergie et les zones 4a) 4b) 5a) 5b) 6a) et 6b) sont celles impliquées dans un choc haute énergie.

[0112] Les notions de choc à basse, moyenne ou haute énergie sont données par rapport à un poids de véhicule à vide de 1 500 kg environ.

[0113] Ainsi, un choc basse énergie est un choc à une vitesse 4km/h (cas typique ECE R42), un choc moyenne énergie est un choc à une vitesse autour de 15km/h, ce qui correspond à un critère de non endommagement de la structure pour un choc haute énergie & bloc moteur). Un choc à haute énergie est à une vitesse supérieure à 15 km/h. Le cas typique en Europe est le test référence ECE RI 37 correspondant à un choc à 50km/h.

[0114] La figure 30 représente l’ensemble des éléments du véhicule automobile V dits apparents ou extérieurs et qui sont pour certains composés par des éléments structurel apparents de la structure 1 tels que l’élément de panneau structurel arrière avec fenêtre 1022C, l’élément de seuil de porte structurel 1022S, l’arc de toit structurel 1022A, le pavillon de toit structurel 1021Pav, l’élément de cadre structurel de portel022E, l’élément structurel transversal de l’élément de cloison structurel avant 1011E.

[0115] Ces éléments apparents comprennent de préférence aussi des éléments semi-structurels tels que la porte 20, le capot avant semi-structurel 21, les ailes semi-structurelle avant 22, les ailes semi- structurelle arrière 25, le volet arrière semi-structurel 26. [0116] D’autres éléments non structurels finissent l’habillage du véhicule tels que les pare- chocs avant 23 et arrière 24 ainsi que le diffuseur 27.

[0117] La figure 31 représente un véhicule automobile V notamment à motorisation électrique qui comporte une structure de véhicule 1 (représentée schématiquement) tel que définie précédemment et dont la forme n’est donnée qu’à titre d’exemple. Ce véhicule V comprend des groupes motopropulseurs et des batteries électriques.

[0118] Liste des références :

1 structure de véhicule automobile

10 module structurel central

101 sous-module structurel de plateforme

1010 élément de plancher structurel

1010A panneau structurel

1010B panneau structurel

101 OR raidi sseur structurel latéral

1010C élément profilé structurel en forme de C

1010D structure alvéolaire

10101 élément profilé structurel de fermeture de l’élément profilé structurel en forme de C 1010E raidi sseur structurel central

1010F panneau structurel de fermeture

1010G découpe dans le panneau structurel 1010B

101 OH ossature

1010K montant latéral de l’ossature

1010L montant central de l’ossature

1010M montant central du raidisseur structurel central

1010T traverse de renfort de l’ossature

1010J espace de réception

MP groupe motopropulseur

1011 élément de cloison structurel avant

101 IA, 101 IB panneaux structurels de l’élément de cloison structurel avant

101 IC base de l’élément de cloison structurel avant

1011D panneau structurel latéral de l’élément de cloison structurel avant

1011E élément structurel transversal de l’élément de cloison structurel avant 101 IF élément de fermeture de la jonction entre l’élément de cloison structurel avant et l’arc de toit

101 IG logement pour le raidisseur structurel central

1012 élément de cloison structurel arrière

1012A, 1012B panneaux structurels de l’élément de cloison structurel arrière

1012C base de l’élément de cloison structurel arrière

1012G logement pour le raidisseur structurel central

1013 élément de support structurel avant en forme de U

1013A panneau structurel formant une paroi latérale de l’élément de support structurel en U 1013B panneau structurel formant la paroi centrale de l’élément de support structurel en U 1013C orifice de passage des moyens de traction

1014 élément de support structurel arrière en forme de U

1014A panneau structurel formant une paroi latérale de l’élément de support structurel en U 1014B panneau structurel formant la paroi centrale de l’élément de support structurel en U 1014C orifice de passage des moyens de traction

102 sous module structurel latéral et supérieur

1021 élément de module structurel de toit

1021Tav élément de toit structurel avant

1021Tar élément de toit structurel arrière

1021 Ti élément de toit structurel intermédiaire

1021Pav pavillon de toit structurel

1021Par élément de cadre structurel d’ouverture arrière du pavillon de toit

1022 élément de module structurel latéral

1022 A arc de toit structurel

1022B montant structurel latéral

1022C élément de panneau structurel arrière avec fenêtre

1022D élément de renfort structurel du cadre de fenêtre arrière

1022E élément de cadre structurel de porte (apparent)

1022 S élément structurel de seuil de porte (apparent) 1023Av élément de cadre structurel de pare-brise avant

11 module structurel avant d’absorption de choc à haute énergie

110 élément structurel latéral du module structurel avant

111 cadre structurel avant du module structurel avant

112 cadre structurel arrière du module structurel avant

113 élément de renfort

12 module structurel arrière d’absorption de choc à haute énergie

120 élément structurel latéral du module structurel arrière

121 cadre structurel avant du module structurel arrière

122 cadre structurel arrière du module structurel arrière

123 élément de renfort

124 élément absorbeurs de choc

13 module structurel avant d’absorption de choc à moyenne et basse énergie

131 traverse

131a rebord de la traverse

132 couche de mousse absorbante de choc

133 élément d’interface entre la traverse et un élément d’absorption de choc déformable par écrasement

134 élément déformable de structure alvéolaire logé dans l’élément d’interface

135 élément d’absorption de choc déformable par écrasement

136 gorge

137 nervure

14 module structurel arrière d’absorption de choc à moyenne et basse énergie

141 traverse

142 couche de mousse absorbante de choc

143 élément d’interface entre la traverse et un élément d’absorption de choc déformable par écrasement

145 élément d’absorption de choc déformable par écrasement

147 nervure 20 porte

21 capot avant semi- structurel

22 aile structurelle avant

23 pare-chocs avant

24 pare-chocs arrière

25 aile structurelle arrière

26 volet arrière

27 diffuseur

3 ensemble de modules de stockage d’énergie

31 module de stockage d’énergie

32 module de stockage d’énergie canal

33 bord de l’ensemble de module

4 élément de liaison et de renfort du sous-module de plateforme

4a élément de liaison et de renfort du sous module de plateforme

41, 42, 43, 44 éléments de renfort de l’élément de cloison structurel avant

51, 52 Eléments de renfort de l’élément de cloison structurel arrière

61 élément absorbeur de choc en demi-arche porté par le module structurel central formant en partie le passage de roue

62 élément absorbeur de choc en demi-arche porté par le module structurel avant ou arrière d’absorption d’énergie de choc à haute vitesse

7 roue la, 1b d’absorption de choc à moyenne et basse énergies

2a, 2b zone d’absorption de choc à moyenne et basse énergies

3a, 3b zone d’absorption de choc à moyenne et basse énergies

4a, 4b zone d’absorption de choc à haute énergie

5a, 5b zone d’absorption de choc à haute énergie

6a, 6b zone d’absorption de choc à haute énergie

V véhicule automobile

Claims

Revendications

1. Structure (1) de véhicule automobile caractérisée en ce qu’elle est constituée de l’assemblage : d’un module structurel central (10) définissant au moins l’habitacle du véhicule, de deux modules structurel avant (11) et arrière (12) d’absorption choc à haute énergie, et deux modules structurels avant et arrière (13, 14) d’absorption de choc à moyenne et basse énergie, chacun de ces modules structurels (10, 11, 12, 13, 14) comprenant des éléments structurels et/ou semi-structurels en matériaux composites.

2. Structure (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module structurel central (10) comprend un sous-module stmcturel de plateforme (101) qui comprend un élément de plancher structurel (1010), un élément de cloison structurel avant (1011) et un élément de cloison structurel arrière (1012) placés respectivement à chaque extrémité de l’élément de plancher structurel (1010), et deux éléments de support structurel avant et arrière (1013, 1014) destinés à recevoir respectivement un groupe motopropulseur (MP) et assemblés respectivement avec l’élément de cloison structurel avant (1011) et l’élément de cloison structurel arrière (1012).

3. Structure (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’élément de plancher structurel (1010) comprend deux panneaux structurels (1010A, 1010B) s’étendant distants l’un de l’autre, séparés par une ossature interne (1010H), deux raidisseurs structurels latéraux

(101 OR) assemblés sur les bords latéraux des panneaux structurels (1010A, 1010B) et au moins deux panneaux structurels dits de fermeture (1010F) assemblés sur les bords avant et arrière des panneaux structurels (1010A, 1010B).

4. Structure (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l’élément de plancher structurel (1010) comprend un raidisseur structurel central (1010E) qui s’étend entre les éléments de cloison structurels avant (1011) et arrière (1012) permettant de relier directement et mécaniquement les groupes motopropulseurs (MP) avant et arrière, portés par les éléments de support structurel (1013) et (1014).

5. Structure (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu’un raidisseur structurel latéral (1010R) comprend un élément profilé structurel en forme de C (1010C), une structure alvéolaire (1010D) logée dans l’espace ménagé entre les branches de l’élément profilé en forme de C (1010C), et dont les parois s’étendent de préférence orthogonal ement entre l’âme de l’élément profilé en forme de C (1010C) et un élément profilé structurel de fermeture

(10101) dudit élément profilé en forme de C, un espace étant ménagé entre chaque branche de l’élément profilé en forme de C (1010C) et la structure alvéolaire (1010D), espace dans lequel le bord latéral d’un panneau structurel (1010A, 1010B) est fixé.

6. Structure (1) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l’élément de plancher structurel (1010) comprend au moins un espace de réception (1010J) destiné à recevoir des moyens de stockage d’énergie.

7. Structure (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module structurel central (10) comprend un sous module structurel latéral et supérieur (102) constituant les parties supérieure et latérales de l’habitacle qui comprend deux éléments de module structurel latéral (1022) comprenant chacun au moins un arc de toit structurel (1022A), un élément de cadre structurel de porte (1022E), un élément structurel de seuil de porte (1022 S), un montant structurel latéral (1022B), un élément de renfort structurel du cadre de fenêtre arrière (1022D), un élément de panneau structurel arrière avec fenêtre (1022C).

8. Structure (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le sous-module structurel (102) constituant les parties supérieure et latérales de l’habitacle comprend un élément de module structurel de toit (1021) comprenant au moins un élément de toit structurel avant (1021Tav), un élément de toit structurel arrière (1021Tar), un élément de toit structurel intermédiaire (1021Ti) et au moins un pavillon de toit structurel (1021Pav).

9. Structure (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le pavillon de toit structurel (1021Pav) comprend un panneau structurel en matériau composite du type à structure sandwich constituée d’une âme et de deux peaux externes, ledit panneau structurel étant renforcé à l’aide d’une âme présentant un treillis, un nid d’abeille ou une mousse.

10. Structure (1) selon l’une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l’élément de cloison structurel avant (1011) comprend deux panneaux structurels (101 IA, 101 IB) en matériaux composites, distants l’un de l’autre, de préférence parallèles l’un à l’autre, l’élément de cloison structurel avant (1011) présentant une base (101 IC) destinée à être logée dans des moyens de réception structuraux de l’élément de plancher (1010) pour permettre sa fixation.

11. Structure (1) selon la revendication 2 à 10, caractérisé en ce que l’élément de cloison structurel arrière (1012) est constitué de deux panneaux structurels (1012A, 1012B) en matériaux composites, au moins en partie distants l’un de l’autre, de préférence parallèles l’un à l’autre, l’élément de cloison structurel arrière (1012) présentant une base (1012C) destinée à être logée dans des moyens de réception structuraux fixés avec l’élément de plancher (1010)

12. Structure (1) selon l’une des revendications 2 à 11, caractérisée en ce que chaque élément de support structurel (1013, 1014) destiné à recevoir un groupe motopropulseur (MP) respectivement à l’avant ou à l’arrière comprend trois panneaux structurels en matériaux composites (1013A, 1013B, 1014A, 1014B), assemblés pour présenter une forme de U.

13. Structure (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce que les panneaux structurels (1013A, 1013B, 1014A, 1014B) ainsi que l’élément de plancher structurel (1010) comportent des moyens de fixation mécanique pour des carters de moteurs réducteurs desdits groupes motopropulseur s (MP) .

14. Structure (1) selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les modules avant (11) et arrière (12) d’absorption de choc à haute énergie comprennent de deux éléments structurels latéraux (110, 120) distants l’un de l’autre et reliés entre eux par un cadre structurel (111, 112 ; 121,122) positionné à chaque extrémité desdits éléments structurels latéraux (110, 120).

15. Structure (1) selon la revendication 14, caractérisée en ce que chaque module avant et arrière d’absorption de choc à haute énergie comporte un élément de renfort (113, 123), comprenant un panneau structurel positionné de manière à s’étendre de manière oblique entre une portion en saillie de l’un des cadres (112,121) qui est en appui contre les éléments de cloison structurels avant /arrière (1011, 1012) du sous-module structurel de plateforme (101) et le bord de chaque panneau structurel (1013A, 1014A) des éléments de support structurel (1013, 1014) dudit sous-module structurel de plateforme (101).

16. Structure (1) selon l’une des revendications 14 et 15 caractérisée en ce que les modules structurels d’absorption de choc à haute énergie avant (11) et arrière (12) sont positionnés autour des éléments de support structurels avant (1013) et arrière (1014) pour les éléments de traction, du sous-module structurel de plateforme (101) et fixés contre l’élément de cloison structurel avant (1011) et l’élément de cloison structurel arrière (1012) dudit sous-module structurel de plateforme (101).

17. Structure (1) selon l’une des revendications 14 à 16, caractérisée en ce que : des éléments absorbeurs de choc en demi-arche (61) sont positionnés sur le sous-module structurel de plateforme (101) à l’avant et à l’arrière de celui-ci au niveau des éléments de cloison structurels (1011, 1012), de part et d’autre des éléments de support structurel avant et arrière (1013, 1014), des éléments absorbeurs de choc en demi-arche (62) sont positionnés le long des éléments latéraux (110, 120) des modules structurels d’absorption de choc à haute énergie avant (11) et arrière (12), lesdits éléments absorbeurs de choc en demi-arche (61, 62) étant complémentaires pour former des passages de roue lors de l’assemblage des modules structurels d’absorption de choc à haute énergie avant (11) et arrière (12) sur le sous-module structurel de plateforme (101).

18. Structure (1) selon l’une des revendications 14 à 17, caractérisée en ce que le module structurel d’absorption de choc à haute énergie arrière (12) comprend deux éléments absorbeurs de choc (124), présentant chacun une portion plane s’étendant entre un élément absorbeur de choc en demi-arche (62) et un élément structurel latéral (120) dudit module structurel d’absorption de choc à haute énergie arrière (12), et une portion d’absorption de choc par déformation s’étendant au-dessus de l’élément absorbeur de choc en demi-arche et fixée aux cadres (121, 122) dudit module structurel d’absorption de choc à haute énergie arrière (12).

19. Structure (1) selon l’une des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que chaque module d’absorption de choc à moyenne et basse énergie (13, 14) comporte : une traverse (131, 141), une couche de mousse absorbante de choc (132, 142) fixée sur la traverse (131, 141), deux éléments d’absorption de choc par écrasement (135, 145), fixables respectivement à un module structurel d’absorption de choc à haute énergie avant (11) ou arrière (12) et à une extrémité de la traverse (131, 141), et deux éléments d’interface (133) interposés entre la traverse (131, 141) et les éléments d’absorption de choc par écrasement (135, 145), constituant également un boîtier de réception pour un empilage de structures alvéolaires (134, 144).

20. Structure (1) selon l’une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le matériau composite constituant les éléments structurels de la structure tels que des panneaux est un matériau composite présentant une structure sandwich constituée d’une âme et de deux peaux externes, l’âme étant constituée de préférence d’un matériau plastique, métallique ou naturel sous forme de mousse, de structure alvéolaire ou solide, les peaux externes étant constitués d’un composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues et l’ensemble des éléments structurels sont constitués de préférence en matériau composite à matrice polymère renforcée par des fibres continues ou discontinues.

21. Véhicule automobile (V) comprenant une structure (1) selon l’une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la partie extérieure visible dudit véhicule (V) comprend des éléments structurels et semi-structurels de ladite structure (1) qui sont apparents et des éléments d’habillage structurels et/ou semi- structurel s rapportés sur ladite structure (1).

22. Véhicule automobile (V) selon la revendication 21, caractérisée en ce que les éléments structurels et semi- structurel s de la structure (1) constituant des éléments de la partie extérieure visible du véhicule comprennent : le pavillon de toit (1021Pav), les arcs de toit (1022A), les éléments de cadre structurels des ouvertures du véhicule (1023Av, 1023 Ar), les éléments structurels des ailes latérales avant et arrière (22, 25).