FR3081817A1 - Support de batterie modulable pour la protection en cas de choc arriere - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un support de batterie de traction (1) pour une partie arrière (3) de véhicule automobile équipée de deux poutres longitudinales (5) formant deux longeronnets (5). Le support de batterie de traction (1) comprend une zone de réception (7) de la batterie (9), et deux zones latérales d'appui (11) qui s'étendent longitudinalement de chaque côté de la zone de réception (7) de la batterie (9) et qui sont configurées pour prendre appui sur les deux longeronnets (5), respectivement. Les deux zones latérales d'appui (11) du support (1) sont formées en fait de deux profilés longitudinaux (13) qui s'étendent vers l'arrière au-delà de la zone de réception (7) de la batterie (9) de manière à former une zone déformable d'absorption d'énergie en cas de choc à l'arrière du véhicule.

Description

SUPPORT DE BATTERIE MODULABLE POUR LA PROTECTION EN CAS DE CHOC ARRIERE
L’invention s’inscrit dans le domaine des caisses de véhicule automobile, en particulier les véhicules automobiles électriques ou hybrides, et a trait à la protection des batteries de traction en cas de choc arrière.
L’architecture des véhicules à traction électrique ou hybride est souvent spécifique. Ainsi la batterie électrique de traction de ces véhicules est généralement implémentée au niveau de la partie centrale de la structure de la caisse, ou entre les deux essieux, au niveau du train avant ou du train arrière. Dans le dernier cas, le positionnement de la batterie est alors réalisé en lieu et place du réservoir de carburant d’un véhicule thermique et bénéficie de la raideur transversale du train arrière qui assure l’intégrité de celle-ci lors d’un choc latéral. Toutefois, dans cette position la masse sensiblement plus importante de la batterie électrique modifie également le comportement du véhicule, en ce que en cas de choc à l’arrière, la structure du véhicule se déforme alors davantage au point de potentiellement porter atteinte à l’intégrité de la batterie.
Le document brevet publié WO2012/035987 A1 décrit un support de batterie de traction placé au niveau de l’essieu du train arrière d’un véhicule électrique ou hybride. Le support soutient la batterie électrique et est relié sur chacun des deux longeronnets latéraux du châssis par l’intermédiaire d’un organe de soutien. Cet organe comporte notamment une pièce d'interférence qui interagit en cas de choc arrière avec une structure renforcée fixée sur le châssis. Ainsi, lors d’un choc arrière sur le véhicule qui entraîne la désolidarisation de l’organe de soutien au châssis et l’avancée de la batterie vers l’avant, cette dernière reste tout de même maintenue à la structure renforcée par l’intermédiaire de cette pièce d'interférence. Bien que ce support de batterie présente une structure compacte permettant son insertion et son maintien dans une unité arrière de taille réduite, il n’en reste pas moins que la structure du véhicule doit être adaptée à l’augmentation de masse et qu’en cas de choc arrière la batterie électrique n’est pas en tant que telle protégée contre l’enfoncement de l’arrière du véhicule, et donc de toute détérioration.
Pour satisfaire à cette contrainte, l’état de l’art renforce également le soubassement des véhicules électriques ou hybrides en mettant en place, sous et/ou autour des batteries électriques, des éléments de renforts modulables. Tel est le cas par exemple dans le document brevet publié FR3054817 A1 qui décrit en particulier un élément de renfort pour caisse formé de tubes et de profilés métalliques associés à des impacteurs et des moyens d’absorption d’énergie aptes à se déformer en cas de choc arrière pour assurer un rôle tampon et protéger ainsi la batterie et le reste du véhicule. Toutefois, même si ce type de renfort présente l’intérêt d’être en plus réglable selon l’empattement et le porte-à-faux de la silhouette du véhicule et donc ajustable à des véhicules ayant une partie arrière courte, il est néanmoins rajouté au support de batterie entraînant un encombrement supplémentaire et une augmentation de la masse de la structure du véhicule.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de rendre un véhicule compatible aux contraintes de choc arrière en présence d’une batterie de traction et ainsi de protéger la batterie, notamment dans des unités arrières courtes, et ceci de manière simple et économique.
A cet effet, l’invention a pour objet un support de batterie de traction pour une partie arrière de véhicule automobile, équipée de deux poutres longitudinales formant deux longeronnets, ledit support comprenant: une zone de réception de la batterie; deux zones latérales d’appui s’étendant longitudinalement de chaque côté de la zone de réception de la batterie et configurées pour prendre appui sur les deux longeronnets, respectivement; remarquable en ce que les deux zones latérales d’appui comprennent deux profilés longitudinaux s’étendant vers l’arrière au-delà de la zone de réception de la batterie de manière à former une zone déformable d’absorption d’énergie en cas de choc à l’arrière du véhicule.
Selon un mode avantageux de l’invention, le support comprend un profilé transversal délimitant l’arrière de la zone de réception de la batterie.
Selon un mode avantageux de l’invention, le profilé transversal est fixé de manière rigide aux deux profilés longitudinaux.
Selon un mode avantageux de l’invention, le profilé transversal est perpendiculaire aux deux profilés longitudinaux ou forme avec une direction perpendiculaire à chacun desdits profilés un angle inférieur à 20°.
Selon un mode avantageux de l’invention, les deux zones latérales d’appui comprennent, chacune, en outre, au moins une patte s’étendant transversalement depuis le profilé longitudinal correspondant de manière former une surface d’appui sur le longeronnet correspondant.
Selon un mode avantageux de l’invention, les profilés longitudinaux s’étendent vers l’arrière au-delà de la zone de réception de la batterie sur une distance qui est supérieure à 50% de l’étendue longitudinale moyenne de ladite zone.
Avantageusement, les deux profilés longitudinaux sont des emboutis, notamment de sections rectangulaires creuses, en métal ou composite.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant: une partie arrière équipée de deux poutres longitudinales formant deux longeronnets; et un support de batterie de traction, disposé sur la partie arrière entre les deux longeronnets; remarquable en ce que le support de batterie de traction est conforme à l’invention.
Selon un mode avantageux de l’invention, les longeronnets s’étendent vers l’arrière depuis un bord arrière de plancher jusqu’à une traverse arrière de pare-chocs sur une longueur donnée, les deux profilés longitudinaux du support s’étendant sur plus de 50% de ladite longueur.
Selon un mode avantageux de l’invention, chacun des deux profilés longitudinaux est fixé au longeronnet correspondant, notamment par vissage, à plusieurs emplacements répartis sur une longueur totale dudit profilé.
Selon un mode avantageux de l’invention, les deux profilés longitudinaux du support ont des extrémités arrière qui sont en contact ou à une distance inférieure à 150mm de la traverse arrière de pare-chocs.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’adapter de manière particulièrement simple et économique le comportement d’un véhicule en réponse à un choc arrière lorsque le véhicule est équipé d’une batterie de traction. Elles améliorent en particulier la protection des batteries des véhicules électriques ou hybrides lorsqu’elles sont disposées dans unité arrière courte, entre les deux roues du train arrière. Cette protection est notamment assurée par le support de batterie de cette invention qui, en plus de remplir sa fonction de support de la zone de réception de la batterie, présente grâce à son couplage aux longeronnets une fonction supplémentaire de renfort de la partie arrière du véhicule en cas de choc arrière. Ce support est d’autant plus intéressant qu’il permet de gérer sur une même unité arrière des raideurs différentes sans devoir concevoir une nouvelle base véhicule avec des longeronnets spécifiques. En ce sens la fabrication des unités arrière est donc préservé sans qu’il y ait besoin de modifier la taille les longeronnets ou de rajouter au support de batterie électrique des éléments de renfort encombrants qui augmentent la masse du véhicule.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- La figure 1 illustre une vue de dessus d’un support de batterie de traction selon l’invention, et sur lequel est fixé une batterie;
- La figure 2 montre une vue de dessus et plus détaillée de l’implémentation du support de batterie de traction de la figure 1 dans la partie arrière d’un véhicule électrique ou hybride.
Dans la description qui suit, les termes « avant >> et « arrière >> s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule.
La figure 1 est une vue de dessus d’un mode de réalisation d’un support de batterie de traction 1 selon l’invention. Ce support 1 est destiné à être agencé dans la partie arrière 3 d’un véhicule automobile de type électrique ou hybride (non représenté), en particulier au niveau des deux poutres longitudinales 5 formant les deux longeronnets arrière 5. Ce support de batterie de traction 1 comprend en particulier une zone de réception 7 de la batterie 9 (délimitée en pcintillée) et deux zones latérales d’appui 11 (délimitées par une accolade).
La zone de réception 7 de la batterie 9 est délimitée latéralement par deux profilés longitudinaux 13 et à l’arrière par un profilé transversal 17 qui est positionné perpendiculairement aux deux profilés longitudinaux 13 sur lesquels il est fixé de manière solide, par exemple par soudure. Avantageusement, le profilé transversal 17 est perpendiculaire aux deux profilés longitudinaux 13 ou forme avec une direction perpendiculaire à ces profilés un angle inférieur à 20°. Sur la figure 1, la batterie de traction 9 du véhicule considéré est notamment illustrée agencée sur la zone de réception 7, l’avant de la batterie 9 étant fixé sur la fin du plancher 19 et l’arrière étant fixé sur le profilé transversal 17.
Concernant les deux zones latérales d’appui 11, ces zones s’étendent en fait sur toute la longueur des deux profilés longitudinaux 13, lesquels prennent appui chacun sur un longeronnet 5 du véhicule automobile. Préférentiellement, les deux profilés longitudinaux 13 s’étendent sur une distance qui est supérieure à 50% de l’étendue longitudinale moyenne de la zone de réception 7. En cas de choc à l’arrière du véhicule électrique ou hybride sur lequel est monté le support de batterie de traction 1 et la batterie 9, les deux zones latérales d’appui 11 constituent une zone déformable d’absorption d’énergie.
Chacune de ces deux zones latérales d’appui 11 comprend en outre généralement au moins une patte de fixation 15 sur le longeronnet 5 correspondant. En l’occurrence sur la figure 1, quatre pattes de fixation 15 sont représentées sur chacun des profilés longitudinaux 13, chacune de ces pattes 15 s’étendant transversalement depuis un profilé longitudinal 13 vers un longeronnet 5 pour former une surface d’appui sur le longeronnet 5 correspondant.
La configuration et l’agencement des deux zones latérales d’appui 11 du support 1 selon l’invention permet au support 1 lui-même d’être adaptable en longueur et en raideur. C’est ainsi que cette adaptabilité permet d’incorporer différentes tailles de batterie électrique 9 sur la zone de réception 7 mais également d’ajuster la raideur de la partie arrière 3 du véhicule au juste nécessaire plutôt que de l’appliquer sur toute la longueur des deux longeronnets 5.
La figure 2 montre une vue de dessus et plus détaillée de l’implémentation du support de batterie de traction 1 de la figure 1 dans la partie arrière 3 d’un véhicule électrique ou hybride 2 (partiellement représenté) laquelle partie arrière 3 est équipée de deux poutres longitudinales 5 formant deux longeronnets 5. Ces derniers s’étendent en particulier sur une longueur donnée vers l’arrière, notamment depuis un bord arrière du plancher 19 du véhicule 2 jusqu’à une traverse arrière de pare-chocs 25. Les deux profilés longitudinaux 13 du support de batterie de traction 1 sont quant à eux en contact ou à une distance inférieure à 150mm de la traverse de pare-chocs 25 et s’étendent préférentiellement sur plus de 50% de la longueur comprise entre le bord arrière du plancher 19 et cette même traverse 25. En outre, en plus de pouvoir être reliés aux longeronnets 5 par des pattes de fixation 15, ces deux profilés longitudinaux 13 sont également fixés longitudinalement à ceux-ci au niveau de plusieurs emplacements répartis sur toute leur longueur. Cette fixation peut être notamment réalisée par tout moyen connu de l’homme du métier tel que par exemple le vissage ou la soudure.
De manière générale, cette invention intègre des fonctions supplémentaires dans un support de batterie de traction. Ainsi, en plus de la fonction de support de la zone de réception de la batterie, la disposition et la fixation des deux zones latérales d’appui de ce support sur les longeronnets, apportent à ce même support une géométrie paramétrable en raideur et en longueur qui contribuent à limiter en cas de choc arrière l’enfoncement de l’unité arrière du véhicule sur laquelle il est installé, et ainsi à améliorer la protection de la batterie de traction des effets de ce choc.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Support de batterie de traction (1) pour une partie arrière (3) de véhicule automobile (2), équipée de deux poutres longitudinales (5) formant deux longeronnets (5), ledit support (1) comprenant :
    - une zone de réception (7) de la batterie (9);
    - deux zones latérales d’appui (11) s’étendant longitudinalement de chaque côté de la zone de réception (7) de la batterie (9) et configurées pour prendre appui sur les deux longeronnets (5), respectivement ;
    caractérisé en ce que les deux zones latérales d’appui (11 ) comprennent deux profilés longitudinaux (13) s’étendant vers l’arrière au-delà de la zone de réception (7) de la batterie (9) de manière à former une zone déformable d’absorption d’énergie en cas de choc à l’arrière du véhicule (2).
  2. 2. Support (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (1) comprend un profilé transversal (17) délimitant l’arrière de la zone de réception (7) de la batterie (9).
  3. 3. Support (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profilé transversal (17) est fixé de manière rigide aux deux profilés longitudinaux (13).
  4. 4. Support (1) selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le profilé transversal (17) est perpendiculaire aux deux profilés longitudinaux (13) ou forme avec une direction perpendiculaire à chacun desdits profilés (13) un angle inférieur à 20°.
  5. 5. Support (1 ) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux zones latérales d’appui (11) comprennent, chacune, en outre, au moins une patte (15) s’étendant transversalement depuis le profilé longitudinal (13) correspondant de manière former une surface d’appui sur le longeronnet (5) correspondant.
  6. 6. Support (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les profilés longitudinaux (13) s’étendent vers l’arrière au-delà de la zone de réception (7) de la batterie (9) sur une distance qui est supérieure à 50% de l’étendue longitudinale moyenne de ladite zone (7).
  7. 7. Véhicule automobile (2) comprenant :
    - une partie arrière (3) équipée de deux poutres longitudinales (5) formant deux longeronnets (5); et
    - un support de batterie de traction (1), disposé sur la partie arrière (3) entre les deux longeronnets (5);
    caractérisé en ce que le support de batterie de traction (1) est conforme à l’une des revendications 1 à 6.
  8. 8. Véhicule (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les longeronnets (5) s’étendent vers l’arrière depuis un bord arrière de plancher (19) jusqu’à une traverse arrière de pare-chocs (25) sur une longueur donnée, les deux profilés longitudinaux (13) du support (1 ) s’étendant sur plus de 50% de ladite longueur.
  9. 9. Véhicule (2) selon l’une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que chacun des deux profilés longitudinaux (13) est fixé au longeronnet (5) correspondant, notamment par vissage, à plusieurs emplacements répartis sur une longueur totale dudit profilé (13).
  10. 10. Véhicule (2) selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les deux profilés longitudinaux (13) du support (1) ont des extrémités arrière qui sont en contact ou à une distance inférieure à 150mm de la traverse arrière de pare-chocs (25).
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