FR2990386A1 - Boitier de protection de batteries de vehicule automobile, a moyens de renforcement anti sous-marinage integre - Google Patents
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Abstract
Un boîtier (BP) est destiné à protéger des batteries (BA) et à être installé sous un bossage anti sous-marinage (BO) d'un plancher (PL) de véhicule automobile, auquel est solidarisée au moins une assise (AS) de siège (SI). Ce boîtier (BP) comprend, dans une partie avant (PV), un logement interne (LI) qui s'étend suivant une direction transversale et loge des moyens de renforcement anti sous-marinage (MR).
Description
9903 86 1 BOÎTIER DE PROTECTION DE BATTERIES DE VÉHICULE AUTOMOBILE, À MOYENS DE RENFORCEMENT ANTI SOUS-MARINAGE INTÉGRÉ L'invention concerne les véhicules automobiles, et plus précisément ceux qui comprennent au moins un plancher comportant au moins un bossage anti sous-marinage auquel est solidarisée au moins une assise de siège. On entend ici par « siège » tout équipement, d'une part, comprenant io un dossier et une assise à anti sous-marinage destinée à être solidarisée à un bossage d'un plancher de véhicule automobile, et, d'autre part, destiné à recevoir (ou accueillir) en position assise au moins un passager. Par conséquent, il pourra s'agir d'un siège monoplace ou d'une banquette. Par ailleurs, on entend ici par « sous-marinage » l'enfoncement du 15 corps d'un passager dans une assise, suivi d'un glissement de ce corps vers l'avant du véhicule en cas de choc frontal. Il est rappelé que cet enfoncement combiné à ce glissement induisent un déplacement relatif de la partie transversale de la sangle de la ceinture de sécurité du bassin vers le ventre, qui peut occasionner de graves lésions internes du fait que la résistance du 20 ventre est très inférieure à celle du bassin (typiquement trois fois plus petite). Comme le sait l'homme de l'art, afin d'empêcher le sous-marinage d'un passager en cas de choc frontal, certaines assises de siège de véhicule sont installées sur un bossage anti sous-marinage, transversal par rapport au véhicule et défini dans une partie surélevée du plancher du véhicule ou 25 rapporté sur cette dernière. Ce bossage anti sous-marinage définit ainsi sous l'assise une espèce de cuvette de retenue qui empêche le glissement du corps du passager vers l'avant et donc permet à la partie transversale de la sangle de la ceinture de sécurité de demeurer en appui contre le bassin de ce passager. De tels bossages sont par exemple décrits dans les documents 30 brevet FR 2868997 et FR 2824798. Afin de renforcer leur fonction d'anti sous-marinage, on peut adjoindre à certains bossages anti sous-marinage une traverse de renfort, généralement en acier. Cette dernière est destinée, en cas de choc frontal, à augmenter la raideur de l'ensemble afin de limiter les déformations dynamiques longitudinales du bossage (anti sous-marinage) qui sont de nature à permettre le glissement partiel du corps du passager vers l'avant.
Une telle traverse de renfort est généralement soudée dans une partie avant inférieure de la partie surélevée du plancher qui est généralement appelée « planche à talons ». Son lieu d'installation n'empêche pas l'implantation sous une partie du bossage d'un réservoir dont la partie avant a été conformée pour la contourner. Hélas, elle empêche l'implantation de certains autres équipements, comme par exemple certains boîtiers de protection logeant des ensembles de batteries rechargeables, ce qui peut limiter l'autonomie de véhicules hybrides ou tout électrique. En outre, cette traverse de renfort en métal est relativement lourde (typiquement 600 grammes), ce qui augmente la consommation du véhicule qu'elle équipe, et de surcroît pas très facile à implanter. L'invention a donc pour but de faciliter l'implantation d'un boîtier de protection de batteries sous un bossage anti sous-marinage d'un plancher de véhicule, sans que cela ne nuise à la fonction d'anti sous-marinage. L'invention propose notamment à cet effet un boîtier, d'une part, destiné à protéger des batteries et à être installé sous un bossage anti sous- marinage d'un plancher de véhicule automobile, auquel est solidarisée au moins une assise de siège, et, d'autre part, comprenant, dans une partie avant, un logement interne s'étendant suivant une direction transversale et logeant des moyens de renforcement anti sous-marinage.
Cela facilite notamment l'implantation des moyens de renforcement anti sous-marinage sous le bossage anti sous-marinage, tout en améliorant la protection des batteries du fait que l'espace situé sous le siège est le moins exposé aux chocs. Le boîtier selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son logement interne peut être défini dans une zone supérieure de sa partie avant qui est destinée à être placée au voisinage d'une portion avant dite « planche à talons » et d'une portion supérieure du bossage ; - son logement interne peut être isolé des batteries par une paroi de séparation interne et rigide ; il peut comprendre une coque inférieure, et une coque supérieure solidarisée à la coque inférieure et comportant le logement interne ; - ses moyens de renforcement anti sous-marinage peuvent être agencés sous la forme d'une structure composite transversale et rigide, à base de fibres de verre, d'une résine thermodurcissante et de charges minérales ; - dans une première variante de réalisation, ses moyens de renforcement anti sous-marinage peuvent être agencés sous la forme d'une structure 1 o transversale rigide en mousse polypropylène de forte densité ; - dans une seconde variante de réalisation, ses moyens de renforcement anti sous-marinage peuvent être agencés sous la forme d'une structure alvéolaire en aluminium. L'invention propose également un véhicule automobile comprenant 15 au moins un plancher comportant au moins un bossage anti sous-marinage, auquel est solidarisée au moins une assise de siège, et sous lequel est installé un boîtier de protection du type de celui présenté ci-avant et logeant un ensemble de batteries. Un tel véhicule peut être avantageusement de type hybride ou de 20 type tout électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue de dessus, un véhicule 25 automobile muni d'un plancher et comportant un bossage anti sous- marinage sur lequel est solidarisé un siège, la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan défini par des directions verticale et longitudinale, une partie du plancher de la figure 1, avec un premier exemple de réalisation d'un boîtier de 30 protection selon l'invention installé sous son bossage anti sous-marinage, et la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans le plan défini par les directions verticale et longitudinale, une partie du plancher de la figure 1, avec un second exemple de réalisation d'un boîtier de protection selon l'invention installé sous son bossage anti sous-marinage. Sur les figures, la direction X est la direction longitudinale du véhicule, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est sensiblement perpendiculaire aux côtés latéraux comportant les portières latérales et à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est sensiblement perpendiculaire au plancher PL et aux directions longitudinale X et transversale Y. On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur la figure 1 un exemple de véhicule automobile V à deux rangs, muni d'un plancher PL sur lequel sont implantés deux sièges avant de rang un et deux sièges arrière SI de rang deux.
On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule (automobile) V est de type hybride ou tout électrique. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule (automobile). Dans l'exemple non limitatif illustré, seuls les sièges arrière SI sont concernés par l'invention du fait qu'ils comprennent chacun un dossier DS et une assise AS solidarisée à un bossage anti sous-marinage BO d'une partie surélevée du plancher PL (sans interposition de piètements). Cette partie surélevée comprend une portion avant inclinée PT, généralement appelée « planche à talons » et prolongée dans une portion supérieure PS par le bossage anti sous-marinage BO. On entend ici par « partie avant » une partie qui est orientée vers l'avant du véhicule V. Par ailleurs, dans cet exemple non limitatif chaque siège arrière SI est de type monoplace, et donc destiné à recevoir (ou accueillir) en position assise un unique passager. Mais au lieu de deux sièges arrière monoplace on pourrait avoir une banquette arrière destinée à recevoir (ou accueillir) en position assise au moins deux passagers. On notera que l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule automobile. Elle concerne en effet tout véhicule automobile sur le plancher duquel peut être installé, au-dessus d'un bossage anti sous-marinage (sans interposition de piètements), au moins un siège (monoplace ou de type banquette), associé à au moins une ceinture de sécurité. On notera également, comme illustré sur les figures 2 et 3, que l'assise AS comprend au moins une pièce d'accueil présentant une face inférieure, orientée vers le bossage BO et présentant une forme similaire à celle de la partie supérieure dudit bossage BO. Cette pièce d'accueil comprend, par exemple, une partie conformée en mousse, éventuellement associée à une coiffe d'habillage, en tissu, en matériau plastique ou synthétique, ou en cuir.
Ce bossage (anti sous-marinage) BO définit sous l'assise AS une espèce de cuvette de retenue qui empêche le glissement du corps du passager vers l'avant et donc permet à la partie transversale de la sangle de la ceinture de sécurité associée de demeurer en appui contre le bassin de ce passager.
Comme illustré sur les figures 2 et 3, l'invention propose d'installer sous ce bossage BO un boîtier de protection BP logeant un ensemble de batteries BA destiné à stocker de l'énergie électrique propre à faire fonctionner des équipements électriques du véhicule V, et notamment ici un moteur électrique qu'il comprend.
Comme illustré, un boîtier de protection BP, selon l'invention, comprend une partie avant PV dans laquelle est défini un logement interne LI qui s'étend suivant la direction transversale Y et qui loge des moyens de renforcement anti sous-marinage MR. Ces derniers (MR) constituent ainsi une espèce de traverse de renfort destinée, en cas de choc frontal, à augmenter la raideur de l'ensemble et ainsi limiter les déformations longitudinales du bossage BO qui sont de nature à permettre le glissement partiel du corps du passager vers l'avant (par un effet de corps creux raidissant globalement l'ensemble). Les moyens de renforcement anti sous-marinage MR peuvent être ainsi plus facilement installés sous le bossage BO. En outre, la protection des batteries BA est notablement améliorée du fait que l'espace (sous le siège SI) où elles peuvent être désormais installées est celui qui est le moins exposé aux chocs.
Préférentiellement, et comme illustré sur les figures 2 et 3, le logement interne LI est défini dans une zone supérieure ZS de la partie avant PV du boîtier de protection BP, qui est placée au voisinage du lieu où la planche à talons PT de la partie surélevée du plancher PL est solidarisée à la portion supérieure PS du bossage BO. Cela permet avantageusement de positionner les moyens de renforcement anti sous-marinage MR dans la partie la plus étroite du bossage BO, et donc d'offrir sous ce dernier (BO) un espace adapté au rangement d'un maximum de batteries BA. Ces dernières (BA) peuvent en effet être placées sur au moins deux niveaux, alors que dans 1 o un bossage de l'art antérieur elles ne pourraient être placées que sur un seul niveau. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, qu'il est avantageux que les batteries BA de chaque niveau soient installées dans une enveloppe (ou coque) interne El de forme adaptée à la forme du 15 boîtier de protection BP dans la zone dédiée à ce niveau. Cela permet en effet de renforcer l'isolation des batteries BA en cas de choc (fonction anti émanations), notamment en cas d'endommagement du boîtier de protection BP. On notera que cela offre une bonne protection, tout en limitant la masse. Cette enveloppe (ou coque) interne El est par exemple réalisée par moulage 20 dans un matériau plastique ou synthétique rigide, comme par exemple le polypropylène éventuellement expansé (ou bien une mousse dense en polypropylène ou en polyuréthane). Par ailleurs, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, le boîtier de protection BP peut comprendre une coque inférieure Cl, et une 25 coque supérieure CS qui est solidarisée à la coque inférieure Cl et qui comporte le logement interne LI. Cela permet en effet de faciliter l'accès aux batteries BA afin d'effectuer une opération de maintenance ou de remplacer l'une au moins d'entre elles. Cette solidarisation peut se faire par tout moyen connu de l'homme de l'art, et notamment par clippage ou vissage. Ces 30 coques inférieure Cl et supérieure CS peuvent être, par exemple, réalisées par moulage dans un matériau plastique ou synthétique rigide, comme par exemple le polypropylène éventuellement expansé. Par ailleurs, elles sont de préférence plus épaisses que la coque interne El afin de présenter une résistance aux chocs encore plus grande. De plus, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, le boîtier de protection BP peut également comprendre une paroi de séparation PI interne et rigide, et destinée à isoler le logement interne LI des batteries BA. Les moyens de renforcement anti sous-marinage MR peuvent être agencés de différentes manières. Ainsi, et comme illustré non limitativement sur la figure 2, ils (MR) peuvent être agencés sous la forme d'une structure composite transversale et rigide, à base de fibres de verre, d'une résine thermodurcissante et de charges minérales. Cette structure composite est alors préférentiellement constituée sous la forme d'une traverse avant d'être installée dans le logement interne LI. Dans ce cas, la structure composite peut être de type dit BMC (« Bulk Moulding Composite ») ou SMC (« Sheet Moulding Composite »). En variante, ils peuvent être agencés sous la forme d'une structure alvéolaire en polypropylène (ou PP) dont les nervures inter-alvéoles ont une épaisseur d'environ 1,5 mm à environ 3 mm. Cette solution offre un très bon compromis poids/résistance mécanique, car le matériau composite utilisé s'avère plus léger que l'aluminium et plus rigide que le plastique en flexion et en traction. Dans une première variante illustrée non limitativement sur la figure 3, les moyens de renforcement anti sous-marinage MR peuvent être agencés sous la forme d'une structure transversale rigide en mousse polypropylène, éventuellement expansée, et de forte densité (au moins supérieure à 70 g/1).
Cette structure est éventuellement de type alvéolaire. Une telle structure peut occuper l'intégralité du logement interne LI entre la paroi de séparation PI et la face interne du boîtier de protection BP. Cette solution offre également un bon compromis poids/résistance mécanique, car la mousse utilisée s'avère plus légère que l'aluminium et légèrement plus rigide que le plastique en flexion et en traction. On notera que le plastique alvéolaire présente l'avantage d'être très léger (typiquement environ 500 grammes pour toute la largeur du véhicule). Dans une seconde variante (non illustrée), les moyens de renforcement anti sous-marinage MR peuvent être agencés sous la forme d'une structure alvéolaire en aluminium. Cette solution est cependant moins avantageuse dans la mesure où elle est plus pénalisante que les deux autres en termes de poids et donc de consommation d'énergie pour le véhicule V.5
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Boîtier (BP) pour la protection de batteries (BA), ledit boîtier (BP) étant destiné à être installé sous un bossage (BO) anti sous-marinage d'un plancher (PL) de véhicule automobile (V), auquel est solidarisée au moins une assise (AS) de siège (SI), caractérisé en ce qu'il comprend, dans une partie avant (PV), un logement interne (LI) s'étendant suivant une direction transversale (Y) et logeant des moyens de renforcement anti sous-marinage 1 o (MR).
- 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit logement interne (LI) est défini dans une zone supérieure (ZS) de ladite partie avant (PV) destinée à être placée au voisinage d'une portion avant (PT) dite « planche à talons » et d'une portion supérieure (PS) dudit bossage (BO). 15
- 3. Boîtier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit logement interne (LI) est isolé desdites batteries (BA) par une paroi de séparation (PI) interne et rigide.
- 4. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une coque inférieure (Cl), et une coque supérieure (CS) solidarisée 20 à ladite coque inférieure (Cl) et comportant ledit logement interne (LI).
- 5. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de renforcement anti sous-marinage (MR) sont agencés sous la forme d'une structure composite transversale et rigide, à base de fibres de verre, d'une résine thermodurcissante et de charges minérales. 25
- 6. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de renforcement anti sous-marinage (MR) sont agencés sous la forme d'une structure transversale rigide en mousse polypropylène de forte densité.
- 7. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 30 lesdits moyens de renforcement anti sous-marinage (MR) sont agencés sous la forme d'une structure alvéolaire en aluminium.
- 8. Véhicule automobile (V) comprenant au moins un plancher (PL)comportant au moins un bossage (BO) anti sous-marinage et auquel est solidarisée au moins une assise (AS) de siège (SI), caractérisé en ce qu'il comprend sous ledit bossage (BO) un boîtier de protection (BP) selon l'une des revendications précédentes, logeant un ensemble de batteries (BA).
- 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est de type hybride ou de type tout électrique.
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