FR3135663A1 - Batterie de traction comportant une piece d’impacteur fixee a une caisse de vehicule, procede et vehicule sur la base d’une telle batterie - Google Patents

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Paul Bornier
Ludovic Meresse
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Stellantis Auto Sas Fr
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PSA Automobiles SA
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Abstract

L’invention concerne une batterie de traction de véhicule automobile, comprenant une pièce de flanc pour un flanc de batterie, et une pièce d’impacteur (PI) configurée pour être fixée à la pièce de flanc, avec des zones de fixation par vissage (F1) et des zones de protection (Z1, Z2), dont une zone de protection (Z1) coïncide avec une zone de fixation par vissage (F1),la pièce d’impacteur (PI) comprenant - une section d’impacteur (SI) configurée pour s’étendre le long de ladite deuxième zone de protection (Z2), et- au moins une section de fixation (SF) équipée d’au moins un moyen de fixation d’impacteur (P1) de type démontable, ladite section de fixation (SF) étant disposée à ladite première zone de fixation (F1). L’invention concerne également un procédé de montage et un véhicule sur la base d’une telle batterie. Figure 3

Description

BATTERIE DE TRACTION COMPORTANT UNE PIECE D’IMPACTEUR FIXEE A UNE CAISSE DE VEHICULE, PROCEDE ET VEHICULE SUR LA BASE D’UNE TELLE BATTERIE
L’invention se rapporte au domaine de la sécurité passive des batteries de traction de véhicules automobiles, en particulier vis-à-vis de chocs latéraux (également appelés « chocs de poteaux »).
Les véhicules électriques sont soumis à plusieurs obligations en termes de résistance aux accidents, dont l’obligation de ne pas détériorer les éléments actifs de la batterie de traction en cas de choc latéral à 30 km/h sur toute la longueur du véhicule.
Le plus souvent c’est la structure du véhicule qui protège la batterie de traction mais dans certains cas c’est la batterie elle-même qui est impactée. Elle doit donc comporter des éléments de protection internes.
Pour cela on utilise une structure de batterie incluant des traverses structurantes T à l’intérieur de la structure et parfois un impacteur PI est nécessaire pour localiser et transmettre les efforts du choc sur la structure. Cet agencement peut être illustré par la où la référence P concerne un poteau.
Avoir un impacteur PI rapporté sur le flanc de batterie F (assemblé par vissage en fin de montage de la batterie) a de nombreux avantages :
- le montage de la batterie est plus aisé, l’impacteur PI ne gênant pas le montage ;
- le démontage est également plus aisé pour accéder aux cordons de colle qui scellent la batterie.
Par ailleurs, les batteries doivent être démontables et sont alors assemblées à la caisse par vissage sur des points de fixation. Avec le poids important des batteries, le nombre de vis est lui aussi important. Certains modèles batterie des véhicules du demandeur, nécessitent par exemple 25 vis sur la structure de batterie à fixer à la caisse du véhicule.
Les points de fixation doivent être fortement dimensionnés pour certains effets comme la résistance aux vibrations, à la fatigue, aux nids de poule mais aussi aux chocs.
Malheureusement, il est parfois nécessaire d’avoir un impacteur de protection de la batterie (dans une zone de protection Z1, Z2), rapporté dans la zone d’un point de fixation (F1) de la batterie sur la caisse. Dans ce cas, il est souvent impossible de concilier la solidité du point de fixation (F1) de la batterie et la raideur de l’impacteur PI dans la zone de fixation F1. Par « impacteur » est entendu un élément absorbeur de chocs, en particulier par déformation permanente.
Lorsqu’il y a conflit entre le point de fixation (F1) et un impacteur PI rapporté, il y a deux solutions :
- Déplacer le point de fixation F1 en dehors de la zone de protection Z1, Z2 ;
- Affaiblir l’impacteur PI dans la zone de fixation de la batterie et ajouter d’autres éléments structurant pour assurer le bon fonctionnement de l’impacteur PI en chocs.
Déplacer le point de fixation F1 nécessite de revoir complètement les outils de fabrication de la caisse, et de montage de la batterie sur la caisse. Cela n’est souvent pas envisagé.
Affaiblir l’impacteur PI implique qu’il faut ajouter d’autre pièces, par exemple en internes à la batterie, pour assurer le bon comportement en chocs. Cela est très volumineux et consommateur de temps et de matériel, ce qui est un problème car les batteries de traction de voiture comportent un nombre important de pièces, de sorte que la place disponible à l’intérieur des structures de batterie est très limitée.
Un objectif de l’invention est de palier les défauts de l’art antérieur, et notamment de renforcer à la fois la fixation et la raideur de l’impacteur dans une zone de raideur désirée (zone de protection) d’un assemblage de pièce de flanc et de pièce d’impacteur.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose une batterie de traction de véhicule automobile, comprenant une pièce de flanc pour un flanc de batterie, et une pièce d’impacteur configurée pour être fixée à la pièce de flanc, la batterie comportant
- au moins une première zone de fixation et au moins une deuxième zone de fixation, les zones de fixation étant configurées pour permettre une fixation de la batterie à une caisse de véhicule automobile, et
- au moins une première zone de protection et au moins une deuxième zone de protection, les zones de protection étant des zones à protéger vis-à-vis de chocs sur la batterie de traction,
ladite première zone de protection coïncidant avec ladite première zone de fixation,
caractérisée en ce que la pièce d’impacteur comprend
- une section d’impacteur configurée pour s’étendre le long de ladite deuxième zone de protection, et
- au moins une section de fixation équipée d’au moins un moyen de fixation d’impacteur de type démontable, ladite section de fixation étant disposée à ladite première zone de fixation.
L’idée est d’inclure le point de fixation de la batterie dans l’impacteur rapporté.
Ainsi en fin de montage de la pièce de flanc de la structure de batterie sans son point de fixation, on assemble l’impacteur de protection qui a une raideur importante, et qui contient le point de fixation manquant, en profitant de la raideur importante de l’impacteur.
Cet agencement permet de renforcer à la fois la fixation par le point de fixation de l’impacteur ; et de renforcer la raideur de l’impacteur en prévoyant un impacteur s’étendant le long de la zone de raideur désirée.
Selon une variante, la pièce de flanc comprend au moins un moyen de fixation de flanc de type démontable disposé uniquement à ladite deuxième zone de fixation qui ne coïncide pas avec ladite première zone de protection.
Selon une variante, ledit moyen de fixation d’impacteur est un moyen de fixation par vissage comprenant un taraudage dans ladite section de fixation, configuré pour coopérer avec une vis de fixation. Cela permet de faciliter le désassemblage de la pièce d’impacteur de la pièce de flanc et de la batterie.
Selon une variante, ledit moyen de fixation de flanc est un moyen de fixation par vissage comprenant un taraudage, configuré pour coopérer avec une vis de fixation. Cela permet de faciliter le désassemblage de la pièce de flanc et de la batterie de la caisse de véhicule.
L’invention porte en outre sur un procédé de montage d’une batterie de traction de véhicule automobile selon l’invention, comprenant les étapes suivantes :
- fixer la pièce d’impacteur à la pièce de flanc pour former le flanc de batterie ;
- fixer la pièce d’impacteur à une caisse de véhicule automobile par l’intermédiaire de la section de fixation et dudit moyen de fixation d’impacteur.
Selon une variante, le procédé de montage comprend en outre l’étape suivante : fixer la pièce de flanc à la caisse de véhicule automobile par l’intermédiaire dudit moyen de fixation de flanc.
Selon une variante, le procédé de montage comprend une étape de scellage de la batterie comprenant ladite pièce de flanc avant la mise en place et la fixation de la pièce d’impacteur.
L’invention a également trait à un véhicule automobile comprenant une batterie de traction selon l’invention.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles :
- illustre schématiquement une vue de dessus d’une batterie de l’art antérieur avec un poteau de choc latéral ;
- illustre schématiquement une vue de dessus d’une pièce de flanc et d’une pièce d’impacteur dans un agencement selon l’art antérieur dans le cas où une première zone de protection Z1 coïncide avec une zone de fixation F1 ;
- illustre schématiquement une vue dans l’espace d’une pièce d’impacteur selon l’invention, comportant un moyen de fixation d’impacteur par vissage ; et
- illustre schématiquement une vue dans l’espace d’une pièce de flanc selon l’invention, comportant un moyen de fixation de flanc par vissage.
L’invention concerne une batterie de traction de véhicule automobile.
La batterie comprend latéralement une pièce de flanc PF formant un flanc, et une pièce d’impacteur PI rapportée configurée pour être fixée à la pièce de flanc PF. Ces deux pièces sont assemblées ensemble de chaque côté pour former la structure de batterie recevant la batterie.
La batterie comporte classiquement des zones de fixation par vissage F1, F2 pour être fixée à la caisse du véhicule, et des premières et deuxièmes zones de protection Z1, Z2 à protéger de chocs latéraux, où la pièce d’impacteur PI doit être disposée. Ces zones de fixation comprennent un taraudage dans la partie correspondante, configuré pour coopérer avec une vis de fixation.
Parmi ces zones de protection Z1, Z2, il y a généralement au moins une première zone de protection Z1, généralement une de chaque côté, qui coïncide avec une première zone de fixation par vissage F1. Les autres (deuxièmes) zones de fixation par vissage F2 ne coïncident pas avec une première zone de protection Z1.
Selon l’invention, la pièce d’impacteur PI comprend une section d’impacteur SI, et une section de fixation SF. La section d’impacteur SI est configurée pour s’étendre le long de la deuxième zone de protection Z2, et pour protéger la batterie de chocs latéraux ; tandis que la section de fixation SF est équipée d’au moins un moyen de fixation d’impacteur à la caisse par vissage, c’est-à-dire un point de fixation d’impacteur P1. En outre, la section de fixation SF est configurée pour être disposée à la première zone de fixation par vissage F1 à la caisse de véhicule.
Par ailleurs, selon l’invention, la pièce de flanc PF comprend au moins un moyen de fixation de flanc par vissage P2 uniquement aux deuxièmes zones de fixation par vissage F2 qui ne coïncident pas avec une première zone de protection Z1. La pièce de flanc F2 permet de visser la batterie à la caisse de véhicule.
Au lieu de produire un flanc de batterie PF comportant les points de fixation P2 (de la zone Z1) et d’y assembler un impacteur PI rapporté comme dans l’art antérieur (cf. ), on produit un flanc de batterie PF sans le point de fixation de batterie P2 (en zone F1) se trouvant dans la zone désirée de raideur de l’impacteur PI de protection (c’est-à-dire dans la première zone de protection Z1), et on y assemble un impacteur PI comportant le point de fixation manquant (point de fixation d’impacteur P1) sur le flanc de batterie.
Ainsi, la pièce de flanc PF n’a pas de point de fixation P2 dans la zone de raideur désirée de l’impacteur rapporté (première zone de protection Z1), mais c’est la pièce d’impacteur PI qui porte ce point de fixation d’impacteur P1.
Une fois assemblé (par exemple par vissage) la fonction de transmission des efforts vers les traverses interne T de batterie est assurée, la raideur de la pièce d’impacteur PI est celle voulue, et la raideur du point de fixation d’impacteur P1 est assurée par la raideur de la pièce d’impacteur PI de l’invention.
Les étapes de fabrication d’une telle batterie sont donc :
- un montage de la batterie et de la pièce de flanc PF sans le point de fixation P2 de la première zone de protection Z1 ;
- un scellage de la batterie ;
- un assemblage de la pièce d’impacteur PI comportant le point de fixation d’impacteur P1 dans la première zone de protection Z1 ;
- un assemblage de la batterie dans le véhicule.
Pour le démontage, en suivant à l’envers les étapes de montage, on se retrouve avec une batterie facilement démontable, et toutes les fonctionnalités requises sont respectées.

Claims (8)

  1. Batterie de traction de véhicule automobile, comprenant une pièce de flanc (PF) pour un flanc de batterie, et une pièce d’impacteur (PI) configurée pour être fixée à la pièce de flanc (PF), la batterie comportant
    - au moins une première zone de fixation (F1) et au moins une deuxième zone de fixation (F2), les zones de fixation (F1, F2) étant configurées pour permettre une fixation de la batterie à une caisse de véhicule automobile, et
    - au moins une première zone de protection (Z1) et au moins une deuxième zone de protection (Z2), les zones de protection (Z1, Z2) étant des zones à protéger vis-à-vis de chocs sur la batterie de traction,
    ladite première zone de protection (Z1) coïncidant avec ladite première zone de fixation (F1),
    caractérisée en ce que la pièce d’impacteur (PI) comprend
    - une section d’impacteur (SI) configurée pour s’étendre le long de ladite deuxième zone de protection (Z2), et
    - au moins une section de fixation (SF) équipée d’au moins un moyen de fixation d’impacteur (P1) de type démontable, ladite section de fixation (SF) étant disposée à ladite première zone de fixation (F1).
  2. Batterie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de flanc (PF) comprend au moins un moyen de fixation de flanc (P2) de type démontable disposé uniquement à ladite deuxième zone de fixation (F2) qui ne coïncide pas avec ladite première zone de protection (Z1).
  3. Batterie selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que ledit moyen de fixation d’impacteur (P1) est un moyen de fixation par vissage comprenant un taraudage dans ladite section de fixation (SF), configuré pour coopérer avec une vis de fixation.
  4. Batterie selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que ledit moyen de fixation de flanc (P2) est un moyen de fixation par vissage comprenant un taraudage, configuré pour coopérer avec une vis de fixation.
  5. Procédé de montage d’une batterie de traction de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant les étapes suivantes :
    - fixer la pièce d’impacteur (PI) à la pièce de flanc (PF) pour former le flanc de batterie ;
    - fixer la pièce d’impacteur (PI) à une caisse de véhicule automobile par l’intermédiaire de la section de fixation (SF) et dudit moyen de fixation d’impacteur (P1).
  6. Procédé de montage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend en outre l’étape suivante : fixer la pièce de flanc (PF) à la caisse de véhicule automobile par l’intermédiaire dudit moyen de fixation de flanc (P2).
  7. Procédé de montage selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de scellage de la batterie comprenant ladite pièce de flanc (PF) avant la mise en place et la fixation de la pièce d’impacteur (PI).
  8. Véhicule automobile comprenant une batterie de traction selon l’une quelconque des revendications 1 à 4.
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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018124541A1 (de) * 2018-10-04 2020-04-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugkarosserie und einer Speicherzellenbaugruppe
WO2020094662A1 (fr) * 2018-11-07 2020-05-14 Renault S.A.S Dispositif de protection d'une batterie d'alimentation de puissance d'un véhicule
WO2020169371A1 (fr) * 2019-02-22 2020-08-27 Renault S.A.S Dispositif de protection d'un organe automobile monté sous caisse.

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