FR2951124A1 - Dispositif de carenage d'une partie inferieure d'une batterie electrique d'un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Dispositif (4) de carénage d'une partie inférieure (33) d'une batterie électrique (3) d'un véhicule automobile (1) accessible depuis le dessous d'un châssis (2) du véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un premier moyen (46) de guidage du mouvement du dispositif par rapport au châssis et un premier moyen (45) de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis, le premier moyen de guidage et le premier moyen de limitation étant respectivement destinés à coopérer avec un deuxième moyen (25) de guidage et un deuxième moyen (24) de limitation réalisés sur le châssis du véhicule automobile.
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de carénage d'une partie inférieure d'une batterie électrique d'un véhicule automobile. Elle se rapporte aussi à un ensemble comprenant une batterie électrique et un tel dispositif de carénage. Elle se rapporte encore à un châssis d'un véhicule automobile présentant dans sa partie inférieure une ouverture d'un logement d'une batterie électrique. Elle se rapporte enfin à un véhicule comprenant un tel dispositif de carénage et un tel châssis.
Certains véhicules automobiles, comme les véhicules électriques ou hybrides, comprennent une batterie d'alimentation d'un moteur électrique d'entraînement. Du fait des autonomies de ces véhicules, il peut se révéler intéressant d'échanger cette batterie, contre une nouvelle batterie remplie d'énergie, lorsque le niveau d'énergie de la première est faible. Ceci peut être fait dans une station similaire à une station service dans laquelle on peut remplir un réservoir d'essence d'un véhicule automobile.
On connaît du document US 5 612 606 une station d'échange de batterie électrique d'alimentation d'un moteur d'entraînement d'un véhicule électrique et un procédé pour réaliser un tel échange.
Sur certains véhicules automobiles, il est prévu d'introduire la batterie par le dessous du véhicule. Ainsi, une ouverture est pratiquée dans le châssis du véhicule automobile, cette ouverture donnant accès à un coffre dans lequel est logée la batterie. Après mise en place de la batterie, la partie inférieure de la batterie, pouvant par exemple consister en un couvercle refermant le logement, reste accessible par le dessous du véhicule. Cette partie inférieure de la batterie est donc particulièrement vulnérable vis-à-vis d'obstacles comme des plots, des bornes, des trottoirs risquant de l'endommager, sous l'effet de chocs, lors du roulage ou de manoeuvres du véhicule. MS\REN207FR.dpt Il existe donc un besoin pour une solution de protection d'une batterie électrique d'alimentation d'un moteur d'entraînement d'un véhicule électrique qui n'entrave pas les possibilités d'échange de cette batterie dans une station d'échange de batterie.
De plus, la partie inférieure de la batterie doit être aisément accessible pour que les batteries puissent être échangées automatiquement ou semiautomatiquement dans des stations. Dans ce cas, la présence d'un carter à démonter préalablement à la dépose de la batterie déchargée afin d'en protéger la partie inférieure, puis à remonter après le montage de la nouvelle batterie complique et augmente le temps de procédure.
Ainsi, le but de l'invention est de fournir un dispositif de carénage de batterie remédiant aux inconvénients mentionnés précédemment et améliorant les dispositifs de carénage connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif de carénage de batterie simple, fiable et robuste permettant un démontage et un remontage aisé et rapide de la batterie. L'invention concerne encore un châssis de véhicules automobiles présentant les mêmes avantages.
Selon l'invention, le dispositif permet de caréner une partie inférieure d'une batterie électrique d'un véhicule automobile accessible depuis le dessous d'un châssis du véhicule automobile. Ledit dispositif comprend un premier moyen de guidage du mouvement du dispositif par rapport au châssis et un premier moyen de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis. Le premier moyen de guidage et le premier moyen de limitation sont respectivement destinés à coopérer avec un deuxième moyen de guidage et un deuxième moyen de limitation réalisés sur le châssis du véhicule automobile.
MS\REN207FR.dpt Les premier et deuxième moyens de guidage peuvent définir une direction de mouvement au moins sensiblement parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile.
Le premier moyen de guidage du mouvement du dispositif par rapport au châssis peut comprendre un trou et/ou un arbre orienté au moins sensiblement selon un axe parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile. Le trou et/ou l'arbre sont respectivement destinés à coopérer avec un arbre orienté au moins sensiblement selon un axe parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile et/ou avec un trou réalisé sur le châssis du véhicule automobile.
Le premier moyen de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis peut comprendre une butée, la butée étant destinée à coopérer avec une butée réalisée sur le châssis du véhicule automobile.
Le premier moyen de guidage peut autoriser un mouvement d'amplitude limitée du dispositif de carénage relativement au châssis du véhicule automobile selon les axes longitudinal et/ou transversal du véhicule automobile.
Le dispositif peut comprendre un premier moyen de fixation élastique pour fixer élastiquement le dispositif de carénage à la batterie électrique.
Le dispositif de carénage peut comprendre des passages, notamment des passages d'outils, permettant la dépose et/ou le montage de la batterie sur le châssis du véhicule automobile, le dispositif de carénage étant fixé sur la batterie. MS\REN207FR.dpt Selon l'invention, l'ensemble comprend une batterie électrique, notamment une batterie électrique d'alimentation d'un moteur d'entraînement d'un véhicule automobile, et un dispositif de carénage défini précédemment.
Selon l'invention, le châssis d'un véhicule automobile présente dans sa partie inférieure une ouverture d'un logement d'une batterie électrique. Il comprend un deuxième moyen de guidage du mouvement d'un dispositif de carénage de batterie par rapport au châssis et un deuxième moyen de limitation du mouvement du dispositif de carénage par rapport au châssis.
Le deuxième moyen de guidage et le deuxième moyen de limitation sont respectivement destinés à coopérer avec un premier moyen de guidage et un premier moyen de limitation réalisés sur le dispositif de carénage.
Les premier et deuxième moyens de guidage peuvent définir une direction de mouvement au moins sensiblement parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile.
Le deuxième moyen de guidage du mouvement du dispositif de carénage par rapport au châssis peut comprendre un trou et/ou un arbre orienté au moins sensiblement selon un axe parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile, le trou et/ou l'arbre étant respectivement destinés à coopérer avec un arbre orienté au moins sensiblement selon un axe parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile et/ou un trou réalisé sur le dispositif de carénage.
Le deuxième moyen de limitation du mouvement du dispositif de carénage par rapport au châssis peut comprendre une butée, la butée étant destinée à coopérer avec une butée réalisée sur le dispositif de carénage.
Le deuxième moyen de guidage peut autoriser un mouvement d'amplitude limitée du dispositif de carénage relativement au châssis du véhicule MS\REN207FR.dpt automobile selon les axes longitudinal et/ou transversal du véhicule automobile.
Selon l'invention, le système comprend un dispositif de carénage défini 5 précédemment et un châssis défini précédemment ou comprend un ensemble défini précédemment et un châssis défini précédemment.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un dispositif de carénage de batterie selon l'invention.
La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un véhicule automobile présentant un mode de réalisation de dispositif de carénage de batterie selon l'invention, aucun obstacle n'étant présent sous le véhicule automobile.
La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un véhicule automobile présentant un mode de réalisation de dispositif de carénage de batterie selon l'invention, un obstacle étant présent sous le véhicule automobile.
La figure 3 est une vue de dessous d'un mode de réalisation d'un véhicule automobile présentant un dispositif de carénage de batterie selon l'invention.
La figure 4 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un 25 ensemble comprenant une batterie électrique et un dispositif de carénage de batterie selon l'invention, un mode de réalisation du dispositif de carénage étant représenté seul en bas de figure.
La figure 5 est une autre vue en perspective du mode de réalisation d'un 30 ensemble comprenant une batterie électrique (représentée partiellement) et un dispositif de carénage de batterie selon l'invention. MS\REN207FR.dpt 10 15 20 La figure 6 est une vue identique à la vue de la figure 3, les limites du dispositif de carénage étant représentées en trait pointillé gras.
La figure 7 est une vue identique à la vue de la figure 5, les limites du dispositif de carénage étant représentées en trait pointillé gras.
Le véhicule automobile 1, représenté partiellement aux figures 1 à 5, comprend principalement un châssis 2, une batterie électrique 3 notamment une batterie électrique d'alimentation d'un moteur d'entraînement du véhicule automobile et un dispositif de carénage (ou un carter) 4.
La batterie électrique est implantée dans un logement accessible depuis le dessous du châssis du véhicule automobile. Dès lors, après mis en place de la batterie dans son logement, une partie inférieure 33 de la batterie reste accessible par le dessous du véhicule, notamment par le dessous du châssis. Le dispositif de carénage est prévu pour limiter cet accès de sorte que les endommagements de la batterie sous l'effet de chocs soient évités.
Le dispositif de carénage 4 comprend principalement un élément de carénage 41 conformé pour s'adapter aux parties de la batterie et du châssis qu'il est destiné à recouvrir. Par exemple, l'élément de carénage comprend une tôle métallique notamment réalisée en acier ou un élément en matériau polymère, notamment un élément en matériau polymère renforcé par une charge de fibres.
Comme représenté à la figure 4, la batterie 3 comprend par exemple un conteneur 31 fermé par un couvercle 32 constituant sa partie inférieure 33. Le conteneur 31 contient les éléments électrochimiques contenant l'énergie.
Un cadre 23 solidaire du châssis du véhicule automobile délimite une MS\REN207FR.dpt ouverture du logement de batterie, la batterie étant fixée, par exemple par son couvercle 32, à ce cadre grâce à des éléments de fixation.
Des moyens 5, 42 de fixation permettent une fixation élastique du dispositif de carénage sur la batterie, par exemple sur le couvercle 32 du conteneur de batterie. Par « fixation élastique », on entend qu'une possibilité de mouvement du dispositif de carénage par rapport à la batterie est possible selon au moins un degré de liberté et contre l'action d'un effort de rappel dans une position de rappel prédéterminée du dispositif de carénage par rapport à la batterie. L'effort de rappel est par exemple obtenu grâce à la présence dans les moyens de fixation d'un moyen élastique de rappel, comme un ressort, notamment un ressort hélicoïdal. L'au moins un degré de liberté comprend au moins une direction sensiblement parallèle à l'axe vertical Z du véhicule automobile. Au moins un des moyens de fixation 42 fait partie du dispositif de carénage. Ce moyen de fixation peut par exemple comprendre un trou, notamment un perçage ou un taraudage prévu dans un bossage 42 ou un plot réalisé sur le dispositif de carénage.
Le dispositif de carénage 4 comprend un premier moyen 46 de guidage du mouvement du dispositif par rapport au châssis, le premier moyen de guidage étant destiné à coopérer avec un deuxième moyen 25 de guidage réalisé sur le châssis du véhicule automobile. De préférence, les premier et deuxième moyens de guidage définissent une direction 47 de mouvement au moins sensiblement parallèle à l'axe vertical Z du véhicule automobile.
Par exemple, le premier moyen de guidage comprend un ou plusieurs trous 46 réalisés dans le dispositif de carénage et le deuxième moyen de guidage comprend un ou plusieurs arbres 24 orientés au moins sensiblement selon l'axe 47 et réalisés sur le châssis du véhicule automobile. Évidemment, les arbres peuvent être prévus sur le dispositif de carénage pour coopérer avec des trous réalisés dans le châssis ou des arbres peuvent être prévus sur le dispositif de carénage pour coopérer avec des trous réalisés dans le châssis MS\REN207FR.dpt alors que d'autres arbres sont prévus sur le châssis pour coopérer avec des trous réalisés dans le dispositif de carénage. Par ailleurs, les premier et deuxième moyens de guidage peuvent également constituer des moyens de limitation du mouvement selon d'autres degrés de liberté que celui qu'ils guident. Par exemple, les premier et deuxième moyens de guidage peuvent permettre de limiter les mouvements du dispositif de carénage horizontalement, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal X du véhicule automobile et/ou selon l'axe transversal Y du véhicule automobile.
Dans les modes de réalisation décrit précédemment, une telle liberté de mouvement d'amplitude limitée du dispositif de carénage dans un plan horizontal par rapport à la batterie peut être réalisée de manière simple en prévoyant un jeu entre les arbres 25 et les trous 46. De préférence, on prévoit, entre les premier et deuxième moyens de guidage, des moyens de filtrage ou d'amortissement permettant de limiter les bruyances.
Le dispositif de carénage 4 comprend un premier moyen 45 de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis, le premier moyen de limitation étant destiné à coopérer avec un deuxième moyen 24 de limitation réalisé sur le châssis du véhicule automobile. De préférence, le premier moyen de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis comprend une butée 45, la butée étant destinée à coopérer avec une autre butée 24 réalisée sur le châssis du véhicule automobile. Les directions normales aux zones de contact de butée sont de préférence au moins sensiblement parallèles à l'axe vertical Z du véhicule automobile.
Dans la configuration représentée à la figure 1, dans laquelle le dispositif de carénage se trouve dans sa position de rappel par rapport à la batterie, l'espace al existant entre la batterie et le dispositif de carénage est supérieur à l'espace 13 existant entre les butées 24 et 45. Aucune contrainte ou action mécanique n'est exercée sur le dispositif de carénage. Par MS\REN207FR.dpt exemple, l'espace al existant entre la batterie et le dispositif de carénage est alors maximal. Les courses des moyens de guidage évoqués précédemment sont de préférence supérieures à l'espace maximal pouvant exister entre les butées 45 et 24. al peut être compris entre 15 et 40 mm, en particulier compris entre 20 et 30 mm, il peut notamment valoir environ 25 mm. R peut être compris entre 5 et 30 mm, en particulier compris entre 10 et 20 mm, il peut notamment valoir environ 15 mm.
Dans la configuration représentée à la figure 2, un obstacle 7 est logé entre le dispositif de carénage 4 et le sol 6. Cet obstacle provoque une action mécanique sur le dispositif de carénage et crée sur celui-ci une contrainte ayant pour effet de rapprocher le dispositif selon un mouvement défini par les moyens de guidage et contre une action de rappel exercée par un moyen de rappel des moyens de fixation. Le moyen de rappel est dimensionné de sorte que les efforts et contraintes maximum transmis à la batterie ne puissent endommager cette dernière. Dans la configuration représentée, les dimensions de l'obstacle sont telles que le dispositif de carénage est déplacé jusqu'à coopération des moyens de limitation du mouvement, c'est-à-dire jusqu'en contact des butées 45 avec les butées 24.
Ainsi, l'espace R entre les butées est désormais nul. Néanmoins, il demeure un espace a2 entre le dispositif de carénage et la batterie. Cet espace permet de protéger la batterie contre les effets des éventuels chocs d'obstacles contre le dispositif de carénage. Dans cette position, on remarque que pratiquement tous les efforts et toutes les contraintes dus à l'obstacle sont transmis au châssis du véhicule via le dispositif de carénage sans qu'ils ne soient transmis à la batterie. On évite ainsi des déformations, voire des ruptures de la batterie ou bien des détériorations des mécanismes de verrouillage de la batterie sur le châssis du véhicule. MS\REN207FR.dpt On note qu'il est utile de prévoir des renforts sur le châssis au niveau des zones de reprise des efforts, afin d'éviter toute déformation du châssis suite à des reprises d'efforts dues à des chocs provoqués par des obstacles.
Le dispositif de carénage est également conformé de sorte à ce qu'il permette un passage, notamment un passage d'outil 100, nécessaire à la dépose et/ou au montage automatique ou semi-automatique de la batterie alors que le dispositif de carénage est fixé sur la batterie. Pour ce faire, les formes extérieures du dispositif de carénage sont telles que ce passage est possible. Alternativement ou complémentairement, le dispositif de carénage peut présenter des trous 43,44 permettant ce passage.
De préférence, le dispositif de carénage présente des formes permettant de produire des effets aérodynamiques, notamment des effets aérodynamiques d'amélioration de la tenue de route du véhicule automobile en phase de roulage ou d'amélioration de la traînée aérodynamique du véhicule automobile. Les moyens de fixation sont de préférence suffisamment rigides pour que le dispositif de carénage ne se déplace pas (ou se déplace très peu par exemple moins de 1 mm) par rapport à la batterie sous l'effet d'actions aérodynamiques.
Par « au moins sensiblement parallèle », on entend dans tout ce texte « parallèle ou sensiblement parallèle ». MS\REN207FR.dpt
Claims (14)
- Revendications: 1. Dispositif (4) de carénage d'une partie inférieure (33) d'une batterie électrique (3) d'un véhicule automobile (1) accessible depuis le dessous d'un châssis (2) du véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un premier moyen (46) de guidage du mouvement du dispositif par rapport au châssis et un premier moyen (45) de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis, le premier moyen de guidage et le premier moyen de limitation étant respectivement destinés à coopérer avec un deuxième moyen (25) de guidage et un deuxième moyen (24) de limitation réalisés sur le châssis du véhicule automobile.
- 2. Dispositif de carénage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième moyens de guidage définissent une direction (47) de mouvement au moins sensiblement parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile.
- 3. Dispositif de carénage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier moyen (46) de guidage du mouvement du dispositif par rapport au châssis comprend un trou (46) et/ou un arbre orienté au moins sensiblement selon un axe (47) parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile, le trou et/ou l'arbre étant respectivement destinés à coopérer avec un arbre (24) orienté au moins sensiblement selon un axe (47) parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile et/ou un trou réalisé sur le châssis du véhicule automobile.
- 4. Dispositif de carénage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moyen (45) de limitation du mouvement du dispositif par rapport au châssis comprend une butée MS\REN207FR.dpt 11(45), la butée étant destinée à coopérer avec une butée (24) réalisée sur le châssis du véhicule automobile.
- 5. Dispositif de carénage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moyen de guidage autorise un mouvement d'amplitude limitée du dispositif de carénage relativement au châssis du véhicule automobile selon les axes longitudinal et/ou transversal du véhicule automobile.
- 6. Dispositif de carénage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend un premier moyen (42) de fixation élastique pour fixer élastiquement le dispositif de carénage à la batterie électrique.
- 7. Dispositif de carénage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des passages (43, 44), notamment des passages d'outils, permettant la dépose et/ou le montage de la batterie sur le châssis du véhicule automobile, le dispositif de carénage étant fixé sur la batterie.
- 8. Ensemble comprenant une batterie électrique (3), notamment une batterie électrique d'alimentation d'un moteur d'entraînement d'un véhicule automobile, et un dispositif de carénage selon l'une des revendications précédentes.
- 9. Châssis (2) d'un véhicule automobile présentant dans sa partie inférieure une ouverture d'un logement d'une batterie électrique (3), comprenant un deuxième moyen (25) de guidage du mouvement d'un dispositif de carénage de batterie par rapport au châssis et un deuxième moyen (24) de limitation du mouvement du dispositif de carénage par rapport au châssis, le deuxième moyen de guidage et le MS\REN207FR.dptdeuxième moyen de limitation étant respectivement destinés à coopérer avec un premier moyen (46) de guidage et un premier moyen (45) de limitation réalisés sur le dispositif de carénage.
- 10. Châssis selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premier et deuxième moyens de guidage définissent une direction (47) de mouvement au moins sensiblement parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile.
- 11. Châssis selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le deuxième moyen (24) de guidage du mouvement du dispositif de carénage par rapport au châssis comprend un trou et/ou un arbre (24) orienté au moins sensiblement selon un axe (47) parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile, le trou et/ou l'arbre étant respectivement destinés à coopérer avec un arbre orienté au moins sensiblement selon un axe (47) parallèle à l'axe vertical du véhicule automobile et/ou un trou (46) réalisé sur le dispositif de carénage.
- 12. Châssis selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le deuxième moyen (24) de limitation du mouvement du dispositif de carénage par rapport au châssis comprend une butée (24), la butée étant destinée à coopérer avec une butée (45) réalisée sur le dispositif de carénage.
- 13. Châssis selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le deuxième moyen de guidage autorise un mouvement d'amplitude limitée du dispositif de carénage relativement au châssis du véhicule automobile selon les axes longitudinal et/ou transversal du véhicule automobile. MS\REN207FR.dpt
- 14. Système, en particulier un véhicule automobile et notamment un véhicule automobile électrique, comprenant un dispositif de carénage selon l'une des revendications 1 à 7 et un châssis selon l'une des revendications 9 à 13 ou comprenant un ensemble selon la revendication 8 et un châssis selon l'une des revendications 9 à 13. MS\REN207FR.dpt
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