FR3100401A1 - Système comportant au moins un composant électronique pour véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

Système comportant au moins un composant électronique pour véhicule automobile L’invention concerne un système (1) pour véhicule automobile comportant au moins un composant électronique, le système (1) étant configuré pour être fixé à un châssis (9) dudit véhicule, comportant un dispositif de découplage vibratoire (11) configuré pour être agencé entre ledit au moins un composant électronique et le châssis (9) dudit véhicule. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Système comportant au moins un composant électronique pour véhicule automobile
L’invention concerne un système avec un ou plusieurs composants électroniques. Les composants électroniques peuvent être susceptibles de dégager de la chaleur en fonctionnement. Il s’agit en particulier d’un système de composants d’électronique de puissance, ou encore d’un ordinateur embarqué. L’invention relève par exemple du domaine des véhicules automobiles, notamment de véhicule hybride ou électrique.
L’invention peut s’appliquer en particulier à un système de batterie pour véhicule automobile, notamment hybride ou électrique.
Dans les véhicules électriques et hybrides, un système de batterie comporte une ou plusieurs batteries par exemple positionnées dans un boitier de support. Chaque batterie ou module de batterie comprend généralement au moins une cellule de stockage d’énergie électrique, les cellules de stockage sont reliées entre elles de façon à créer un générateur électrique de tension et de capacité désirée. Selon les solutions connues, le boitier de support est fixé sur le châssis du véhicule.
Les motorisations électriques des véhicules automobiles font appel à des batteries de plus en plus puissantes qu’il est nécessaire de thermo-réguler. En effet, la température des batteries doit rester comprise dans une certaine plage de températures afin d’assurer la fiabilité, l’autonomie, et la performance du véhicule et d’optimiser la durée de vie des batteries. Afin de réguler la température des batteries, il est connu d’utiliser un dispositif de régulation thermique qui peut être agencé dans le boîtier de support du module de batterie et comprenant un ou plusieurs échangeurs thermiques.
Le système de batterie aussi appelé pack-batterie comporte les batteries et d’autres éléments par exemple de gestion thermique tels que les échangeurs thermiques du dispositif de régulation thermique et notamment d’autres composants comme les canalisations associées aux échangeurs, des systèmes de maintien en position des échangeurs, on peut citer par exemple des lames de maintien ou de ressort appelées « spring-bar » en anglais, ou encore d’autres éléments pour la gestion de la charge des batteries, des câbles électriques, ou un ou plusieurs boitiers électroniques. Le système de batterie devient donc de plus en plus encombrant et lourd, et présente par exemple une masse dans une fourchette de l’ordre de 200kg à 800kg selon le type de véhicule automobile.
Par ailleurs, les composants à l’intérieur du boîtier, notamment le dispositif de régulation thermique, sont assez fragiles. Il est donc nécessaire de protéger les composants du système de batterie des vibrations dues aux aléas au niveau de la route.
Les amortisseurs déjà présents sur un véhicule automobile permettent de limiter un peu les vibrations. Toutefois, cela peut ne pas être suffisant pour satisfaire les cahiers des charges très sévères en termes de choc, pour les systèmes de batterie.
L’invention a pour objectif de pallier au moins partiellement ces inconvénients de l’art antérieur en proposant un système de batterie permettant d’améliorer la protection des éléments internes du système de batterie.
À cet effet l’invention a pour objet un système pour véhicule automobile comportant au moins un composant électronique, le système étant configuré pour être fixé à un châssis dudit véhicule. Selon l’invention, le système comporte un dispositif de découplage vibratoire configuré pour être agencé entre ledit au moins un composant électronique et le châssis dudit véhicule.
On assure de la sorte un découplage vibratoire entre d’une part le système et le ou les éléments qu’il contient, dont au moins un composant électronique, et d’autre part le châssis du véhicule automobile équipé d’un tel système. Cela permet de dissiper une partie de l'énergie des chocs éventuels et de limiter la transmission de vibrations pour protéger le ou les composants électroniques.
En particulier, l’invention peut s’appliquer à un système de batterie pour véhicule automobile comportant au moins une cellule de stockage d’énergie électrique, et configuré pour être fixé à un châssis dudit véhicule. Le système de batterie comporte un dispositif de découplage vibratoire configuré pour être agencé entre ladite au moins une cellule et le châssis dudit véhicule.
Outre la ou les cellules de stockage d’énergie électrique, le système de batterie peut comporter d’autres éléments par exemple de gestion ou régulation thermique et/ou de gestion de la charge. Ainsi, le système de batterie pour véhicule automobile comporte un ou plusieurs éléments internes, et le dispositif de découplage vibratoire est configuré pour être agencé entre les éléments internes du système de batterie et le châssis dudit véhicule.
Dans le cas particulier du système de batterie, outre les cellules de stockage d’énergie électrique des batteries, les échangeurs du dispositif de régulation thermique pour le refroidissement des batteries par exemple peuvent être préservés et leur probabilité de fuite est réduite.
Le système peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison.
Ledit au moins un composant électronique peut être susceptible de dégager de la chaleur en fonctionnement.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de découplage vibratoire comporte au moins un organe métallique pour le découplage vibratoire. L’utilisation d’un ou plusieurs organes métalliques dans le dispositif de découplage vibratoire permet de supporter ou suspendre une charge qui peut être relativement lourde, par exemple allant jusqu’à 800kg voire de l’ordre d’une tonne. De plus, cela assure une pérennité du dispositif de découplage vibratoire dans le temps, limitant notamment le risque de fluage dans le temps, et les organes métalliques du dispositif de découplage vibratoire ne sont pas affectés par les températures.
Le dispositif de découplage vibratoire comporte au moins un amortisseur. Ledit au moins un amortisseur est avantageusement métallique.
Selon un exemple, ledit au moins un amortisseur métallique peut être un câble métallique. Un câble métallique, tel qu’un câble toronné, est un système compact et qui peut facilement être adapté selon l’utilisation. Par exemple le nombre de fils formant le câble, le diamètre du câble, le nombre de boucles formées par le câble, peuvent être adaptés.
Le dispositif de découplage vibratoire peut comporter un support métallique de part et d’autre dudit au moins un câble métallique.
Selon un autre exemple, ledit au moins un amortisseur métallique peut être un coussin métallique. Le coussin métallique peut être associé à un support de fixation, par exemple métallique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de découplage vibratoire comporte au moins deux amortisseurs, de préférence métalliques, de tailles différentes.
Selon un autre aspect, le dispositif de découplage vibratoire comporte au moins un organe de suspension. Ledit au moins un organe de suspension est par exemple réalisé sous forme de ressort. Ledit au moins un organe de suspension peut être métallique ou en variante en élastomère, tel qu’en caoutchouc.
Selon une variante de réalisation, ledit au moins un amortisseur et ledit au moins un organe de suspension sont réalisés d’une seule pièce. En particulier, un ou plusieurs câbles métalliques permettent de réaliser la fonction d’amortissement et de suspension.
Selon une autre variante de réalisation, ledit au moins un amortisseur et ledit au moins un organe de suspension sont deux pièces distinctes.
Selon un autre aspect, le système comporte au moins un support dudit au moins un composant électronique, tel qu’au moins un boîtier de support.
Au moins un élément du dispositif de découplage vibratoire peut être disposé de façon parallèle par rapport au plan général formé par ledit support, par exemple par une face dudit au moins un boîtier.
En alternative, au moins un élément du dispositif de découplage vibratoire peut être disposé de façon inclinée par rapport au plan général formé par ledit support, par exemple par une face dudit au moins un boîtier. De préférence, au moins un amortisseur métallique du dispositif de découplage vibratoire est disposé selon un axe incliné par rapport au plan général formé par une face du boîtier. Selon un exemple de réalisation, le boîtier présente une forme générale parallélépipédique. En particulier, au moins un organe tel que l’amortisseur métallique est disposé selon un axe incliné par rapport au plan général formé par une grande face du boîtier parallélépipédique.
Selon encore un autre aspect de l’invention, le système comporte au moins une butée. Ladite au moins une butée est agencée en complément de l’amortisseur du dispositif de découplage vibratoire. Ladite au moins une butée peut être agencée sur le support dudit au moins un composant électronique. Ladite au moins une butée peut être agencée à l’intérieur ou à l’extérieur du boîtier de support par exemple. Ladite au moins une butée peut être agencée à proximité de l’amortisseur du dispositif de découplage vibratoire, ou éloignée, par exemple sur une autre face du boîtier de support que ledit amortisseur. Ladite au moins une butée peut en variante être intégrée dans le dispositif de découplage vibratoire.
Ladite au moins une butée peut être de même nature que ledit au moins un amortisseur du dispositif de découplage vibratoire. Ladite au moins une butée peut être réalisée par un câble métallique. En variante, ladite au moins une butée peut être réalisée en élastomère, tel qu’en caoutchouc.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de découplage vibratoire est porté par le support dudit au moins un composant électronique.
Selon un mode de réalisation, le système comporte un boîtier de support définissant un volume à l’intérieur duquel est agencée ledit au moins un composant électronique. Selon un premier exemple, le dispositif de découplage vibratoire est agencé à l’intérieur du volume défini par ledit au moins un boîtier. Selon un deuxième exemple, le dispositif de découplage vibratoire est agencé à l’extérieur du volume défini par ledit au moins un boîtier.
L’invention concerne également un boîtier de support d’un tel système, comportant le dispositif de découplage vibratoire. Ledit boîtier porte le dispositif de découplage vibratoire à l’intérieur ou à l’extérieur dudit boîtier.
L’invention s’applique également à un boîtier de support d’un système de batterie, configuré pour recevoir au moins un module de batterie comprenant au moins une cellule de stockage et d’énergie, et éventuellement d’autres dispositifs de régulation ou gestion thermique et/ou de gestion de la charge.
L’invention concerne encore un véhicule automobile équipé d’un système tel que défini précédemment.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
La figure 1 est une vue schématique d’un système selon l’invention comprenant un dispositif de découplage vibratoire agencé à l’intérieur d’un boîtier de support.
La figure 2 est une vue schématique d’un système selon l’invention comprenant un dispositif de découplage vibratoire agencé à l’extérieur du boîtier de support, entre le boîtier de support et le châssis du véhicule.
La figure 3 est une vue en perspective d’un amortisseur à câble métallique.
La figure 4 représente de façon schématique le dispositif de la figure 1 équipé d’amortisseurs à câble métallique et d'une butée progressive également de type amortisseur à câble métallique.
La figure 5 représente de façon schématique le dispositif de la figure 2 équipé d’amortisseurs à câble métallique et d'une butée progressive également de type amortisseur à câble métallique.
La figure 6 est une vue schématique d’une variante du système de la figure 1 avec le dispositif de découplage vibratoire agencé latéralement dans le boîtier de support.
La figure 7 est une vue schématique d’une variante du système de la figure 2 avec le dispositif de découplage vibratoire agencé latéralement sur la paroi externe du boîtier de support.
La figure 8 est une vue schématique d’une autre variante du système de la figure 1 avec le dispositif de découplage vibratoire agencé de façon inclinée dans le boîtier de support.
La figure 9 est une vue schématique d’une variante du système de la figure 2 avec le dispositif de découplage vibratoire agencé de façon inclinée entre le boîtier de support et le châssis du véhicule.
La figure 10 montre encore une autre variante du dispositif de la figure 1 intégrant des butées additionnelles.
La figure 11 montre une variante du dispositif de la figure 6 intégrant des butées additionnelles.
La figure 12 montre une variante du dispositif de la figure 8 intégrant des butées additionnelles.
La figure 13a est une vue schématique de face d’un amortisseur à câble métallique de la figure 3 intégrant une butée réalisée par un autre câble métallique.
La figure 13b est une vue schématique de face d’un amortisseur à câble métallique de la figure 3 intégrant une butée par exemple en élastomère selon une autre variante de réalisation.
La figure 13c est une vue schématique de face d’un amortisseur à câble métallique de la figure 3 intégrant une butée par exemple en élastomère selon encore une autre variante de réalisation.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description, on peut indexer certains éléments, comme par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
En référence aux figures 1 et 2, l’invention concerne un système 1 pour véhicule automobile. Un tel système 1 comporte un ou plusieurs composants électroniques. Il peut s’agir en particulier d’un système de batterie.
Le système 1 peut comprendre au moins un support, tel qu’un boitier 3, dit boitier de support, dans lequel peuvent être agencés un ou plusieurs éléments ou composants électroniques, dits éléments internes, du système de batterie 1. Selon une option, ces éléments internes peuvent être montés sur un support interne 5, tel qu’un cadre, une armature ou un autre boîtier, à l’intérieur du boîtier 3 de support.
Le boîtier 3 de support peut par exemple être réalisé en aluminium. Il peut en variante être réalisé en un matériau en composite par exemple avec des fibres de carbone.
Dans le cas particulier d’un système 1 de batterie, les éléments internes du système 1 de batterie comportent au moins une batterie ou module de batterie. La batterie est généralement composée d’une ou plusieurs cellules de stockage d’énergie ou accumulateurs. Le boîtier 3 de support peut recevoir un ou plusieurs modules de batterie. En particulier, chaque module de batterie peut être reçu dans un boîtier propre. Les modules de batterie peuvent être assemblés entre eux via leurs boîtiers respectifs. Selon une variante de réalisation non représentée, le ou les modules de batterie peuvent être assemblés à un support interne 5 tel qu’une armature ou un cadre de support reçu et fixé à l’intérieur du boîtier 3 de support. Le système de batterie 1 peut également comporter un dispositif de régulation thermique. Ce dernier peut également être destiné à être intégré dans le boîtier 3 de support. Le dispositif de régulation thermique peut comprendre un ou plusieurs échangeurs thermiques positionnés entre un ou plusieurs modules de batteries et le fond du boîtier 3 de support, et dans lesquels un fluide tel qu’un fluide réfrigérant peut circuler. Pour un refroidissement, le fluide réfrigérant permet de récupérer des calories dégagées par les cellules de stockage d’énergie en fonctionnement.
D’autres éléments peuvent être agencés dans le boîtier 3 de support, tels que des canalisations associées aux échangeurs pour l’écoulement du fluide, des dispositifs de maintien en position des échangeurs comme par exemple des lames de maintien ou de ressort, des câbles électriques, ou encore des boitiers électroniques.
Le boîtier 3 de support présente une face inférieure ou de fond 31, deux faces latérales 33 s’étendant à partir de la face inférieure 31, et une face supérieure 35 opposée à la face inférieure 31. La face supérieure 35 s’étend par exemple de façon parallèle ou quasi parallèle à la face inférieure 31. Les termes inférieur et supérieur sont définis par rapport à l’orientation des éléments sur les figures. La face inférieure 31 est orientée vers le bas et la face supérieure 35 est orientée vers le haut en référence à la disposition des éléments sur la figure 1. Les faces 31, 33, 35 délimitent un volume 7 formant un logement pour recevoir les éléments internes. Selon un exemple de réalisation, le boîtier 3 de support présente une forme générale parallélépipédique. Les faces inférieure 31 et supérieure 35 forment les grandes faces du boîtier 3 parallélépipédique.
On peut prévoir des moyens d’assemblage, par exemple par vissage, entre les éléments internes du système 1, notamment leur(s) support(s) interne(s) 5, et le boîtier 3 de support, schématisés par la référence 8 sur la figure 2.
De plus, le système 1, notamment le boîtier 3 de support, est configuré pour être fixé à un châssis 9 d’un véhicule automobile. À titre d’exemple, cet assemblage peut se faire en utilisant des moyens d’assemblage 10 tels que des moyens de vissage, comme schématisé sur la figure 1.
Le système 1 comporte en outre un dispositif de découplage vibratoire 11 configuré pour être agencé entre d’une part les éléments internes par exemple fixés sur un support interne 5 tel qu’une armature ou un cadre, et d’autre part le châssis 9 du véhicule, en particulier dans le cas d’un système de batterie entre le ou les modules de batterie et le châssis 9 ou entre le ou les échangeurs thermiques du dispositif de régulation qui peuvent être plaqués sous les modules de batterie et le châssis 9. Le dispositif de découplage vibratoire 11 assure ainsi la liaison du boîtier 3 de support avec le châssis 9. Ce dispositif de découplage vibratoire 11 peut former, comme dans l’exemple de la figure 1, un moyen d’assemblage des éléments internes par exemple fixés à un support interne 5 tel qu’une armature ou un cadre à l’intérieur du boîtier 3 de support, ou comme dans l’exemple de la figure 2, un moyen d’assemblage du boîtier 3 de support du système 1 au châssis 9, à l’état monté sur le véhicule.
Le dispositif de découplage vibratoire 11 comporte avantageusement au moins un organe métallique pour le découplage vibratoire. En particulier, au moins un amortisseur du dispositif de découplage vibratoire 11 est métallique.
Le dispositif de découplage vibratoire 11 comporte un organe de suspension qui peut ou non être réalisé d’une seule pièce avec l’amortisseur, comme décrit par la suite.
En particulier, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut comporter un ou plusieurs câbles métalliques 13 dont un exemple est représenté sur la figure 3. Les câbles métalliques 13 peuvent être utilisés comme support du système 1 ou peuvent suspendre le système 1, permettant de réaliser à la fois une fonction d’amortissement et une fonction de suspension.
Le câble métallique 13 est par exemple un câble toronné, tressé en torons de plusieurs fils métalliques. Un tel câble métallique 13 est avantageusement associé à un support 15 permettant sa fixation. Le support 15 est avantageusement également réalisé en un matériau métallique. Une partie du support 15 pourrait être intégrée directement d'un côté au boîtier 3 de support.
Selon un exemple de réalisation, le câble métallique 13 peut être enroulé en spirale de façon à former au moins deux boucles ou enroulements. Le choix du câble métallique 13, notamment le diamètre, le nombre de fils par toron, le nombre de torons, voire encore le niveau de graissage, associés aux choix de la forme des enroulements, du nombre de boucles, permet d’ajuster les caractéristiques de raideur et d’amortissement selon les objectifs recherchés.
Le dispositif de découplage vibratoire 11 comporte un support 15 commun de part et d’autre de l’ensemble des boucles. Selon un autre exemple, le dispositif de découplage vibratoire 11 comporte au moins deux câbles métalliques et au moins un support 15 commun pour l’ensemble des câbles métalliques 13. On peut prévoir par exemple de façon non limitative, plusieurs supports communs, ou un support commun en complément d’au moins un support propre pour chaque câble métallique. Les supports 15 peuvent être sous forme de barres ou réglettes par exemple. Les supports 15 des câbles métalliques 13 peuvent être fixés par exemple par vissage sur le boîtier 3 de support. Les ensembles de câbles métalliques 13 et de supports 15 forment des fixations amortissantes.
Selon une option non limitative, une contreplaque ou une plaque de liaison sur laquelle les supports 15 peuvent être fixés, peut être disposée à l’intérieur du boitier 3 de support et être collée par exemple, de façon à répartir les efforts ou limiter les concentrations de contraintes. On peut envisager une fixation des supports 15 par rivetage.
Les amortisseurs à câbles métalliques 13 sont compacts et efficaces. Les câbles métalliques 13 ont des propriétés mécaniques très élevées, notamment en termes de résistance à l’arrachement ou l’écrasement, et sont adaptés à la masse importante et lourde formée par le système 1 en particulier lorsqu’il s’agit d’un système de batterie 1. Leur durée de vie est très élevée, ils ne subissent pas de fluage dans le temps et sont insensibles aux conditions de températures, ce qui permet de limiter voire d’éviter des opérations de maintenance. De plus, les paramètres des câbles métalliques 13 peuvent facilement être adaptés selon l’application, tels que le diamètre, le nombre de fils, le nombre de torons, le nombre de boucles. On peut ainsi régler l’amortissement souhaité. De façon générale, le choix des amortisseurs se fait en fonction de la masse suspendue et la fréquence propre recherchée.
Des exemples d’agencement de tels câbles métalliques 13 entre les éléments 5 internes du système 1 et le châssis 9 sont représentés de façon très schématique sur les figures 4 et 5. Bien entendu, d’autres formes et dispositions des câbles métalliques 13 peuvent être envisagées.
Le dispositif de découplage vibratoire 11 peut être agencé à l’intérieur du volume défini par le boîtier 3 de support, comme schématisé sur les figures 1 ou 4. Le dispositif de découplage vibratoire 11 peut donc être fixé sur une paroi interne du boîtier 3 de support. Selon l’exemple particulier avec des câbles métalliques 13 de la figure 4, les supports 15 des câbles métalliques 13 peuvent être fixés, par exemple par vissage, d’une part sur la paroi interne du boîtier 3 de support et d’autre part à un élément interne du système 1, directement c’est-à-dire sur une face d’un tel élément ou indirectement c’est-à-dire par l’intermédiaire d’un support interne 5 comme une armature, un cadre ou une plaque par exemple. Dans le cas de plusieurs câbles métalliques 13, on peut prévoir que certains ne soient fixés qu’à un de ces éléments.
En particulier, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut comporter des amortisseurs tels que des câbles métalliques 13 de tailles différentes. En associant des câbles métalliques 13 de tailles différentes, cela permet de réaliser des butées amortissantes efficaces. Le câble métallique 13 de plus petit diamètre, situé sur la droite en référence à l’orientation de la figure 4, peut n’être fixé qu’au boîtier 3 de support. Dans cet exemple, les câbles métalliques 13 permettent de résister aux chocs verticaux dirigés vers le haut en référence à l’orientation des éléments sur la figure 4. Le câble métallique 13 de plus petit diamètre forme ainsi une butée progressive. Bien entendu, en rajoutant d'autres amortisseurs tels que des câbles métalliques liés à la face supérieure 35 du boîtier 3 de support, on pourrait également avoir une butée progressive efficace contre les chocs verticaux dirigés vers le bas. En variante, le câble métallique 13 de plus petit diamètre formant butée progressive pourrait n’être fixé qu’au niveau d’un élément interne du système 1, directement ou indirectement.
Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut être agencé à l’extérieur du volume défini par le boîtier 3 de support, comme schématisé sur les figures 2 ou 5. Le dispositif de découplage vibratoire 11 peut donc être fixé sur une paroi externe du boîtier 3 de support. Le dispositif de découplage vibratoire 11 est destiné à être agencé entre le boîtier 3 de support et le châssis 9 du véhicule lorsque le système 1 est monté sur le véhicule.
Selon l’exemple particulier avec des câbles métalliques 13 de la figure 5, les supports 15 des câbles métalliques 13 peuvent être fixés, par exemple par vissage, d’une part sur la paroi externe du boîtier 3 de support et d’autre part au châssis 9 à l’état monté sur le véhicule. Comme précédemment, dans le cas de plusieurs câbles métalliques 13, on peut prévoir que certains ne soient fixés qu’à un de ces éléments. En particulier, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut comporter des amortisseurs tels que des câbles métalliques 13 de tailles différentes. Le câble métallique 13 de plus petit diamètre, situé sur la droite en référence à l’orientation de la figure 5, peut être destiné à être fixé au châssis 9. En variante, il pourrait n’être fixé qu’au boîtier 3 de support.
Par ailleurs, dans le cas d’un système de batterie, lorsque chaque module de batterie est reçu dans un support interne tel qu’un boîtier interne propre. Chaque boîtier interne propre peut porter le dispositif de découplage vibratoire 11, à l’intérieur ou à l’extérieur de ce boîtier interne. Selon la variante de réalisation, selon laquelle le ou les modules de batterie sont assemblés à un support interne comme tel qu’un cadre de support commun, ce dernier peut porter le dispositif de découplage vibratoire 11.
Par ailleurs, en variante ou en complément des câbles métalliques 13, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut comporter un ou plusieurs coussins métalliques (non représentés). De façon similaire aux câbles métalliques 13, de tels coussins métalliques permettent une double fonction d’amortissement et de suspension. Chaque coussin métallique est formé à partir d’une pluralité de fils, par exemple en acier inoxydable, entremêlés entre eux de façon à réaliser toute forme utile à l’application. Le coussin métallique peut être associé à un support de fixation pour faciliter la fixation au boîtier 3 de support et/ou à un élément interne du système 1, notamment via son support interne 5, et/ou au châssis 9. Le support de fixation du coussin métallique peut également être métallique.
Selon encore une autre alternative non représentée, l’amortisseur et l’organe de suspension sont deux pièces distinctes.
Par exemple, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut comporter au moins un amortisseur à huile ou à gaz en complément d’au moins un organe de suspension. L’amortisseur peut également être réalisé par un moyen élastique, ou une pièce constituée d’un matériau souple, tel qu’en caoutchouc ou en élastomère, permettant d’absorber les chocs et vibrations. De tels amortisseurs souples sont également connus sous la dénomination de « silent bloc ».
L’organe de suspension peut être réalisé sous forme de ressort par exemple hélicoïdal ou à lame. L’organe de suspension peut être métallique ou en variante en caoutchouc.
De plus, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut être agencé à tout endroit adéquat pour être adapté au véhicule devant être équipé du système 1. Le dispositif de découplage vibratoire 11 peut par exemple être fixé sur la face inférieure 31, à l’intérieur du boîtier 3 de support (figures 1, 4) ou à l’extérieur en dessous du boîtier 3 de support (figures 2, 5). Le dispositif de découplage vibratoire 11 pourrait également être fixé sur la face supérieure 35 du boîtier 3 de support.
On peut prévoir différents agencements d’un ou plusieurs organes du dispositif de découplage vibratoire 11 par rapport au boîtier 3 de support. À titre d’exemple et de façon non limitative, dans le cas d’un boîtier 3 de support de forme générale parallélépipédique, on peut prévoir un organe ou un ensemble du dispositif de couplage 11 aux quatre coins d’une même face du parallélépipède, ou encore six organes ou ensembles du dispositif de couplage 11 au niveau d’une même face du parallélépipède. Un organe du dispositif de couplage 11 est par exemple un câble métallique tel que précédemment décrit ou un coussin métallique. Un ensemble du dispositif de couplage 11 peut par exemple être formé d’un amortisseur et d’un organe de suspension distincts.
Selon une alternative non représentée, plusieurs organes du dispositif de découplage vibratoire 11 peuvent ne pas tous être disposés sur une même face du boîtier 3 de support.
Le dispositif de découplage vibratoire 11 peut encore être fixé sur les côtés du boîtier 3 de support à l’intérieur du volume 7 défini par le boîtier 3 de support, comme schématisé sur la figure 6. Autrement dit, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut être fixé sur une face latérale 33 du boîtier 3 de support. Le dispositif de découplage vibratoire 11 peut également être prévu sur les côtés, à l’extérieur du volume défini par le boîtier 3 de support, comme schématisé sur la figure 7.
Par ailleurs, comme schématisé sur les figures 1, 2 et 4 à 7, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut être agencé de sorte qu’au moins un élément du dispositif de découplage vibratoire 11 s’étende de façon parallèle ou sensiblement parallèle par rapport au plan général défini par une face 31, ou 33, ou 35, du boîtier 3 ou par le cadre ou l’armature ou autre support interne 5 supportant les éléments internes du système 1.
En particulier, dans le cas d’un dispositif de découplage vibratoire 11 comportant des amortisseurs à câbles métalliques 13 associés à des supports 15, les supports 15 peuvent s’étendre de façon parallèle à une grande face 31 du boîtier 3 de support parallélépipédique, comme représenté dans les exemples des figures 4 et 5. En variante, les supports 15 peuvent s’étendre de façon parallèle à une petite face 33 du boîtier 3 de support parallélépipédique. Les supports 15 fixés au boîtier 3 de support s’étendent à plat contre la face correspondante 31 ou 33 du boîtier 3.
En alternative, comme schématisé sur les figures 8 et 9, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut être agencé de sorte qu’au moins un de ces éléments s’étende de façon inclinée par rapport à une face du boîtier 3 de support ou par rapport au plan général formé par le cadre ou l’armature 5 supportant des éléments internes du système 1. Une telle disposition inclinée permet d’améliorer le blocage en rotation des éléments internes du système 1.
De préférence, au moins un amortisseur métallique du dispositif de découplage vibratoire 11 est disposé selon un axe incliné par rapport au plan général formé par une face du boîtier 3 de support, par exemple une grande face 31 ou 35 du boîtier 3 parallélépipédique. Selon un exemple, l’axe incliné passe par un coin du boîtier 3 parallélépipédique. L’axe peut être incliné d’un angle de l’ordre de 45° par rapport au plan général formé par une grande face du boîtier. L’angle peut être adapté en fonction des dimensions du boîtier 3.
En référence aux figures 10 à 12, le système 1 peut comporter au moins une butée 17, 19. La ou les butées 17, 19 peuvent être agencées sur le boîtier 3 de support ou le support interne 5 tel qu’un cadre ou une armature de support des éléments internes du système 1, ou encore peuvent être intégrées dans le dispositif de découplage vibratoire 11. Les butées 17, 19 peuvent ou non être de même nature que l’amortisseur du dispositif de découplage vibratoire 11. Les butées 17, 19 peuvent être métalliques, ou à base d’un caoutchouc naturel ou synthétique.
Par exemple, le dispositif de découplage vibratoire 11 peut comporter au moins une butée 17. On obtient ainsi une butée progressive compacte.
En variante ou en complément, une ou plusieurs butées 19 peuvent être prévues en plus du dispositif de découplage vibratoire 11. Les butées 17, 19 peuvent être agencées à l’intérieur ou à l’extérieur du boîtier 3 de support par exemple.
Dans l’exemple des figures 10 à 12, le dispositif de découplage vibratoire 11 intègre une butée 17 en complément de l’amortisseur, et des butées 19 additionnelles sont disposées par exemple sur les parois latérales 33 et/ou la paroi inférieure 31 et/ou supérieure 35 du boîtier 3 de support. Les butées peuvent aussi être disposées à côté des amortisseurs.
Dans les exemples des figures 10 à 12, les butées 17, 19 sont agencées à l’intérieur du boîtier 3 de support. En variante, les butées 17, 19 peuvent être agencées à l’extérieur du boîtier 3 de support, entre le boîtier 3 et le châssis 9.
Les figures 13a à 13c illustrent des exemples de réalisation du dispositif de découplage vibratoire 11 intégrant un amortisseur par exemple à câble métallique 13 et une butée 17. Dans l’exemple de la figure 13a, l’amortisseur est réalisé par un premier câble métallique 13 et la butée 17 est réalisée par un deuxième câble métallique. Ce dernier peut être de taille réduite par rapport au premier câble métallique 13. De façon similaire au premier câble métallique 13, le deuxième câble métallique formant la butée 17 est associé à un support de fixation, avantageusement métallique. Dans l’exemple des figures 13b et 13c, l’amortisseur est également réalisé par un câble métallique 13 mais la butée 17 est réalisée différemment, par exemple en caoutchouc. La forme de la butée 17 peut être choisie selon l’application, par exemple de façon non limitative, il peut s’agir d’un prisme à base trapézoïdale (figure 13b) ou encore d’une forme générale d’ellipse ou ovale (figure 13c).
Ainsi, le système 1, tel qu’en particulier un système de batterie, peut être soit posé soit suspendu par un dispositif de découplage vibratoire 11 tel que décrit précédemment. Bien entendu, les modes de réalisation qui sont décrits ci-dessus ne sont nullement limitatifs. Toute autre variante peut être envisagée, notamment les caractéristiques décrites dans les modes de réalisation peuvent être isolées, combinées ou interchangées. On pourrait prévoir un exemple combinant des amortisseurs tels que des câbles métalliques 13 et/ou des butées 17, 19 localisés en différents endroits, par exemple au niveau d’une ou des grandes faces du boîtier 3 parallélépipédique et sur les côtés. Il est également possible de concevoir la structure d’accueil du système 1 au niveau du véhicule, de sorte que le système 1 soit guidé dans ses mouvements, par exemple dans le sens vertical.
Le dispositif de découplage vibratoire 11 selon l’une ou l’autre des variantes précédemment décrites permet de protéger les éléments que le système 1 contient, de l’environnement vibratoire du véhicule.
En particulier, l’utilisation de câbles métalliques 13 permet d’assurer ce découplage vibratoire, et de garantir la durée de vie et la constance des propriétés du dispositif de découplage vibratoire 11.
De plus, les paramètres des câbles métalliques 13 sont facilement ajustables en fonction de la masse à supporter et de l’amortissement recherché. Lorsque les câbles métalliques 13 sont correctement dimensionnés, il est ainsi possible de diviser les accélérations vues lors d’un choc par un facteur 10, voire sensiblement plus. Cela permet de diminuer sensiblement les contraintes susceptibles d’être subies par les différents éléments internes du système 1.

Claims (10)

  1. Système (1) pour véhicule automobile comportant au moins un composant électronique, le système (1) étant configuré pour être fixé à un châssis (9) dudit véhicule, caractérisé en ce que le système (1) comporte un dispositif de découplage vibratoire (11) configuré pour être agencé entre ledit au moins un composant électronique et le châssis (9) dudit véhicule.
  2. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de découplage vibratoire (11) comporte au moins un organe métallique (13) pour le découplage vibratoire.
  3. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de découplage vibratoire (11) comporte au moins un amortisseur métallique (13), choisi parmi au moins un câble métallique (13) ou un coussin métallique.
  4. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de découplage vibratoire (11) comporte au moins deux amortisseurs métalliques (13) de tailles différentes.
  5. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de découplage vibratoire (11) comporte au moins un organe de suspension.
  6. Système (1) selon la revendication précédente, prise en combinaison avec l’une des revendications 3 ou 4, dans lequel ledit au moins un amortisseur et ledit au moins un organe de suspension sont réalisés d’une seule pièce (13).
  7. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un élément du dispositif de découplage vibratoire (11) est disposé de façon inclinée par rapport au plan général formé par un support (3) dudit au moins un composant électronique.
  8. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins une butée (17, 19).
  9. Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant au moins un boîtier (3) de support définissant un volume (7) à l’intérieur duquel sont agencés ledit au moins un composant électronique et le dispositif de découplage vibratoire (11).
  10. Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant au moins un boîtier (3) de support définissant un volume (7) à l’intérieur duquel est agencé ledit au moins un composant électronique, et à l’extérieur duquel est agencé le dispositif de découplage vibratoire (11).
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