EP4713225A1 - Soubassement pour véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel soubassement - Google Patents

Soubassement pour véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel soubassement

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EP4713225A1
EP4713225A1 EP24725233.1A EP24725233A EP4713225A1 EP 4713225 A1 EP4713225 A1 EP 4713225A1 EP 24725233 A EP24725233 A EP 24725233A EP 4713225 A1 EP4713225 A1 EP 4713225A1
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EP24725233.1A
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Christian Gauthier
Louis Olivier
Florence SERFASS
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Ampere SAS
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Abstract

Ce soubassement (6) pour véhicule automobile comprend un plancher supérieur (8), un cadre central (10) comprenant une traverse avant (22), une traverse arrière (24) et deux bavolets (26) latéraux, le plancher supérieur (8) étant fixé au cadre central (10), le soubassement (6) comprenant une plaque inférieure de fermeture fixée sur un pourtour inférieur du cadre (10), le plancher supérieur (8) et la plaque inférieure de fermeture délimitant à l'intérieur du cadre (10) un espace de stockage d'énergie destiné à accueillir au moins un module de stockage d'énergie constituant une batterie de traction du véhicule.

Description

TITRE : Soubassement pour véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel soubassement
Domaine technique
L’invention a pour domaine technique les véhicules automobiles, notamment les soubassements de véhicules automobiles électriques.
En particulier, la présente invention a pour obj et un soubassement pour véhicule automobile et un véhicule automobile comprenant un tel soubassement.
Techniques antérieures
Un véhicule automobile électrique connu de l ’ art antérieur comprend des modules d’ énergie, un boîtier en aluminium formant une enceinte étanche dans laquelle sont installés les modules d’ énergie et un soubassement muni d’un plancher sous lequel est fixé l ’ ensemble du boîtier et des modules d’ énergie.
Le boîtier comprend une plaque supérieure et une plaque inférieure renforcée opposée à la plaque supérieure, le boîtier étant fixé au plancher de sorte que la plaque supérieure est en regard du plancher.
Les modules d’ énergie sont disposés dans le boîtier de manière à reposer sur la plaque inférieure renforcée. A titre d’ exemple, l ’ ensemble du boîtier et des modules d’ énergie pèse typiquement plus de 400 kilogrammes.
La plaque inférieure renforcée est fortement sollicitée lors de l ’utilisation du véhicule, notamment en termes de vibrations et en endurance.
De plus, le boîtier constitue un élément de masse élevée du véhicule.
Exposé de l’invention
La présente invention a donc pour obj ectif de pallier tout ou partie des inconvénients précités, et de proposer un soubassement pour véhicule automobile de masse réduite, de garantir une forte raideur du véhicule et de fournir une sensation de sécurité aux passagers du véhicule.
La présente invention a pour obj et un soubassement pour véhicule automobile, le soubassement comprenant un plancher supérieur, un cadre central comprenant une traverse avant, une traverse arrière et deux bavolets latéraux, le plancher supérieur étant fixé au cadre central, le soubassement comprenant une plaque inférieure de fermeture fixée sur un pourtour inférieur du cadre, le plancher supérieur et la plaque inférieure de fermeture délimitant à l ’intérieur du cadre un espace de stockage d’ énergie destiné à accueillir au moins un module de stockage d’ énergie constituant une batterie de traction du véhicule.
L’ espace de stockage délimité par le plancher supérieur fixé au cadre central et par la plaque inférieure de fermeture fixée sur le pourtour inférieur du cadre forme partie intégrante du soubassement. Un tel soubassement ne comprend pas de boîtier muni d’une plaque supérieure tel que présent sur les véhicules connus de l ’ art antérieur.
Avantageusement, le soubassement comprend au moins un organe de fixation logé dans l ’ espace de stockage, disposé sur le plancher supérieur et configuré pour suspendre les modules.
Optionnellement, l ’ épaisseur de la plaque inférieure de fermeture est inférieure à 2 millimètres.
Avantageusement, la plaque de fermeture est fixée uniquement au pourtour inférieur du cadre central .
Dans un mode de réalisation, l ’un au moins des deux bavolets est formé par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 , 5 millimètre.
La traverse avant peut être formée par emboutissage et/ou profilage d’ une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 , 8 millimètre.
La traverse arrière peut être formée par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 ,8 millimètre.
Le plancher supérieur peut être formé par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 0,6 et 1 millimètre.
Avantageusement, la plaque inférieure de fermeture est fixée sur le pourtour inférieur du cadre de sorte qu’un pourtour du plancher supérieur est enserré entre le cadre et la plaque inférieure de fermeture.
Dans un mode de réalisation, l ’un au moins des deux bavolets comprend un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascals, de préférence supérieure ou égale à 1000 mégapascals, tel qu’un acier.
La traverse avant peut comprendre un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascal s, de préférence supérieure ou égale à 1000 mégapascals, tel qu’un acier.
La traverse arrière peut comprendre un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascal s, de préférence supérieure ou égale à 1000 mégapascals, tel qu’un acier.
La présente invention a également pour obj et un véhicule automobile comprenant un soubassement tel que défini précédemment.
Avantageusement, le véhicule comprend au moins un module de stockage d’ énergie fixé au plancher supérieur, un j eu demeurant entre le module et la plaque inférieure de fermeture. Optionnellement, le véhicule comprend une rotule de train arrière droite et une rotule de train arrière gauche, la traverse arrière s’ étendant entre les rotules de train arrière droite et gauche.
Brève description des dessins
D’ autres buts, caractéristiques et avantages de l ’ invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’ exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig 1 ] illustre schématiquement un véhicule automobile selon l ’ invention ;
[Fig 2] illustre schématiquement une vue de dessus d’une partie centrale d’un soubassement selon l ’ invention ;
[Fig 3 ] illustre schématiquement une coupe transversale du soubassement de la figure 2 ; et
[Fig 4] illustre schématiquement une vue de dessous du soubassement de la figure 2.
Description détaillée
La figure 1 représente schématiquement un véhicule 2 automobile, typiquement un véhicule automobile électrique comprenant une batterie intégrant une pluralité de modules 4, par exemple sous la forme de cellules énergétiques parallélépipédiques et/ou souples et/ou prismatiques et/ou cylindriques.
Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « transversal », « vertical », « avant », « arrière », « gauche », « droite », « supérieur », « inférieur », « sous » et « sur » s’ entendent par rapport au repère orthogonal usuel des véhicules automobiles, représenté sur la figure 1 , et comprenant :
- un axe longitudinal X, horizontal et dirigé de l ’ avant vers l ’ arrière du véhicule 2 ;
- un axe transversal Y, horizontal, perpendiculaire à l’ axe X et dirigé de la gauche à la droite du véhicule 2 se déplaçant vers l ’ avant ;
- un axe Z, orthogonal aux axes X et Y, vertical et dirigé de bas en haut.
Le véhicule 2 comprend un soubassement 6 muni d’un plancher supérieur 8, d’un cadre central 10 et d’une plaque inférieure 12 de fermeture. Le soubassement 6 comprend également des longerons avant 14 et des longerons arrière 16.
Le plancher supérieur 8 est en regard du toit 18 du véhicule 2 et forme une surface délimitant l ’ habitacle 20 du véhicule 2.
La figure 2 illustre schématiquement une vue de dessus de la partie centrale du soubassement 6. Le cadre central 10 comprend une traverse avant 22 sur laquelle sont fixés les longerons avant 14 et une traverse arrière 24 sur laquelle sont fixés les longerons arrière 16.
Le cadre central 10 comprend deux bavolets 26 latéraux reliés aux traverses avant et arrière 22, 24 du cadre central 10. Chaque bavolet 26 forme une partie latérale du véhicule 2, notamment une partie latérale située longitudinalement entre les roues du véhicule 2 et verticalement sous les portières du véhicule 2. Les bavolets 26 sont également dénommés bas de cai sse ou bas volets.
Le véhicule 2 comprend une pluralité de traverses centrales 28 fixées au plancher supérieur 8. Les traverses centrales 28 sont, par exemple, soudées au plancher supérieur 8, l ’ absence de trou de fixation dans le plancher supérieur 8 permettant de garantir l ’ étanchéité, notamment sonore et/ou thermique, de l ’ habitacle 20 au niveau du plancher supérieur 8.
Les traverses centrales 28 sont chacune en contact de part et d’ autre dans la direction transversale du véhicule 2 avec un bavolet 26. Chaque traverse centrale 28 permet la fixation d’ éléments de l ’habitacle 20, notamment de sièges du véhicule 2 et/ou de ceintures du véhicule 2 et/ou d’ éléments de fixation d’un bagage et/ou d’un siège enfant. Avantageusement, chaque traverse centrale 28 participe à la raideur du véhicule 2 et à la résistance du véhicule 2 en cas de choc latéral .
La plaque inférieure 12 est fixée sur un pourtour inférieur 30 du cadre central 10, le pourtour inférieur 30 étant notamment formé d’une surface inférieure de la traverse avant 22 du cadre central 10, d’une surface inférieure de la traverse arrière 24 du cadre central 10 et d’une surface inférieure des deux bavolets 26 latéraux.
Avantageusement, le pourtour inférieur 30 du cadre central 10 est plan ou sensiblement plan.
On entend par « sensiblement plan » que les différentes surfaces composant le pourtour inférieur 30 du cadre central 10 installé sur le véhicule 2 sont espacées selon l ’ axe vertical Z du véhicule 2 de moins d’un centimètre.
La plaque inférieure 12 est, par exemple, vissée au pourtour inférieur 30 du cadre central 10.
Le plancher supérieur 8 est fixé au cadre central 10. Par exemple, le plancher supérieur 8 s’ étend longitudinalement entre la traverse avant 22 du cadre central 10 et la traverse arrière 24 du cadre centre 10, ainsi que verticalement des traverses centrales 28 du véhicule 2 au pourtour inférieur 30 du cadre central 10 de sorte qu’un pourtour du plancher supérieur 8 est fixé au pourtour inférieur 30 du cadre central 10. Avantageusement, la plaque inférieure 12 est fixée, notamment vissée, sur le pourtour inférieur 30 du cadre central 10 de sorte que le pourtour du plancher supérieur 8 est verticalement enserré entre le cadre central 10 et la plaque inférieure 12.
Le plancher supérieur 8 et la plaque inférieure 12 délimitent conj ointement à l ’ intérieur du cadre central 10 un espace de stockage 32 accueillant les batteries 4 du véhicule 2, représentées ci-après en figure 4.
La figure 3 illustre schématiquement une coupe transversale du soubassement 6.
Le soubassement 6 comprend une pluralité d’ organes de fixation 34 logés dans l ’ espace de stockage 32. Chaque organe de fixation 34 est fixé au plancher supérieur 8, notamment soudé au plancher supérieur 8.
Chaque organe de fixation 34 est configuré pour suspendre au moins une batterie 4 du véhicule 2. On entend par « suspendre au moins une batterie du véhicule » que la batterie 4 est supportée par l ’ organe de fixation 34 de sorte que la batterie 4 est suspendue à l ’ organe de fixation 34.
Par exemple, chaque organe de fixation 34 comprend une poutre s’ étendant dans l ’ espace de stockage 32, notamment longitudinalement. La poutre comprend au moins un trou formé dans une tranche de la poutre, la batterie 4 comprenant au moins une patte de fixation coopérant avec le trou pour suspendre la batterie 4 à la poutre.
Avantageusement, un j eu 36 vertical demeure entre chaque batterie 4 logée dans l ’ espace de stockage 32 et le plancher supérieur 8 afin d’ isoler électriquement la batterie 4 du plancher supérieur 8.
De préférence, chaque organe de fixation 34 comprend un matériau électriquement isolant afin d’ isoler électriquement les batteries 4 du plancher supérieur 8.
Optionnellement, le soubassement 6 comprend une mousse isolante (non représentée), notamment pour la protection thermique, entourant la batterie 4 dans l ’ espace de stockage 32.
De préférence, l ’ épaisseur de la plaque inférieure 12 de fermeture est inférieure à deux millimètres. La plaque inférieure 12 ne supportant pas le poids des batteries 4, l ’ épaisseur de la plaque inférieure 12 est réduite, notamment afin de réduire la masse du soubassement 6 du véhicule 2.
La plaque inférieure 12 permet d’ assurer la protection de la batterie 4, notamment vis-à-vis de débris de la route. Avantageusement, un j eu 38 vertical demeure entre chaque batterie 4 fixée au plancher supérieur 8 par l ’intermédiaire d’un organe de fixation 34 et la plaque inférieure 12. La plaque inférieure 12 comprend, par exemple, de l ’ aluminium et/ou un matériau plastique renforcé de fibres.
La figure 4 illustre schématiquement une vue de dessous de la plaque inférieure 12.
Optionnellement, la plaque inférieure 12 comprend une trappe de visite 40 permettant d’ accéder à l ’ espace de stockage 32 sans démonter la plaque inférieure 12.
La plaque inférieure 12 comprend des éléments de renforts 42, par exemple des entretoises, s’ étendant verticalement entre la plaque inférieure 12 et les organes de fixation 34 afin d’ augmenter la raideur verticale du soubassement 6.
En variante, le soubassement 6 ne comprend pas les éléments de renforts 42, la plaque inférieure 12 de fermeture étant uniquement fixée sur le pourtour inférieur 30 du cadre central 10 du soubassement 6.
Le véhicule 2 comprend une rotule de train arrière droite et une rotule de train arrière gauche (non représentées). Le soubassement 6 comprend une première pièce de fixation 44 de la rotule de train arrière droite et une deuxième pièce de fixation 46 de la rotule de train arrière gauche.
La traverse arrière 24 du cadre central 10 est destinée à s’ étendre entre la rotule de train arrière droite et la rotule de train arrière gauche, la traverse arrière 24 du cadre central 10 s’ étendant entre la première pièce de fixation 44 de la rotule de train arrière droite et la deuxième pièce de fixation 46 de la rotule de train arrière gauche. Ainsi, le volume de l ’ espace de stockage 32 est maximisé.
La raideur du véhicule 2, également appelée raideur de caisse en torsion, est notamment mesurée en appliquant un couple autour de l ’ axe longitudinal central du véhicule 2, en mesurant un angle formé par un axe transversal s’ étendant entre des fixations d’ amortisseurs arrière (non représentés) du véhicule 2 et en calculant la valeur du rapport entre le couple appliqué et l’ angle formé par l ’ axe transversal s’ étendant entre des fixations d’ amortisseurs arrière par rapport à l ’ axe transversal du repère orthogonal .
Augmenter la raideur du véhicule 2 permet de réduire des bruits parasites lors du fonctionnement du véhicule 2 et d’ augmenter le confort et la confiance des passagers du véhicule 2.
Optionnellement, les deux bavolets 26 latéraux sont formés par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 , 5 millimètre.
Optionnellement, les traverses avant et arrière 22, 24 du cadre central 10 sont formées par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 , 8 millimètre. Optionnellement, le plancher supérieur 8 est formé par embouti ssage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 0,6 et 1 millimètre.
Dans un mode de réalisation, le plancher supérieur 8 est soudé aux deux bavolets 26 latéraux. Ces choix architecturaux permettent la réalisation d’un soubassement 6 de forte raideur et de masse réduite par rapport à un véhicule connu de l ’ art antérieur.
Le véhicule 2 comprenant le soubassement 6 muni du cadre central 10, du plancher supérieur 8 et de la plaque inférieure 12 possède, par exemple, une raideur de plus de 33 kilos Newton mètre par degré.
Avantageusement, les deux bavolets 26 latéraux, la traverse avant 22 du cadre central 10 et la traverse arrière 24 du cadre central 10 comprennent chacun un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascals. Par exemple d’une valeur supérieure ou égale à 1000 mégapascals, tel qu’un acier. Ainsi, le soubassement 6 est particulièrement raide et offre une sensation de confort aux passagers du véhicule 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Soubassement (6) pour véhicule (2) automobile, le soubassement (6) comprenant un plancher supérieur (8), un cadre central ( 10) comprenant une traverse avant (22), une traverse arrière (24) et deux bavolets (26) latéraux, caractérisé en ce que le plancher supérieur (8) est fixé au cadre central ( 10), le soubassement (6) comprenant une plaque inférieure ( 12) de fermeture fixée sur un pourtour inférieur (30) du cadre ( 10), le plancher supérieur (8) et la plaque inférieure ( 12) de fermeture délimitant à l ’ intérieur du cadre ( 10) un espace de stockage (32) d’ énergie destiné à accueillir au moins un module (4) de stockage d’ énergie constituant une batterie de traction du véhicule (2).
2. Soubassement (6) selon la revendication 1 , comprenant au moins un organe de fixation (34) logé dans l ’ espace de stockage (32), disposé sur le plancher supérieur (8) et configuré pour suspendre les modules (4) du véhicule (2).
3. Soubassement (6) selon l ’une des revendications 1 et 2, dans lequel l ’ épaisseur de la plaque inférieure ( 12) de fermeture est inférieure à 2 millimètres.
4. Soubassement (6) selon l ’une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel l ’un au moins des deux bavolets (26) est formé par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 ,5 millimètre.
5. Soubassement (6) selon l ’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la traverse avant (22) est formée par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 ,8 millimètre et/ou dans lequel la traverse arrière (24) est formée par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 1 et 1 ,8 millimètre.
6. Soubassement (6) selon l ’une quelconque des revendications 1 à 5 , dans lequel le plancher supérieur (8) est formé par emboutissage et/ou profilage d’une plaque d’ épaisseur comprise entre 0,6 et 1 millimètre.
7. Soubassement (6) selon l ’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la plaque inférieure ( 12) de fermeture est fixée sur le pourtour inférieur (30) du cadre ( 10) de sorte qu’un pourtour du plancher supérieur (8) est enserré entre le cadre ( 10) et la plaque inférieure ( 12) de fermeture.
8. Soubassement (6) selon l ’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l ’un au moins des deux bavolets (26) comprend un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascals, de préférence supérieure ou égale à 1000 mégapascals, tel qu’un acier, et/ou dans lequel la traverse avant (22) comprend un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascals, de préférence supérieure ou égale à 1000 mégapascal s, tel qu’un acier, et/ou dans lequel la traverse arrière (24) comprend un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mégapascals, de préférence supérieure ou égale à 1000 mégapascals, tel qu’un acier.
9. Véhicule (2) automobile comprenant un soubassement (6) selon l ’une quelconque des revendications 1 à 8, et au moins un module (4) de stockage d’ énergie fixé au plancher supérieur (8), un j eu (38) demeurant entre le module (4) et la plaque inférieure ( 12) de fermeture.
10. Véhicule (2) automobile selon la revendication 9, comprenant une rotule de train arrière droite et une rotule de train arrière gauche, la traverse arrière (24) s’ étendant entre les rotules de train arrière droite et gauche.
EP24725233.1A 2023-05-16 2024-05-16 Soubassement pour véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel soubassement Pending EP4713225A1 (fr)

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