FR3143523A1

FR3143523A1 - Essieu de TRAIN ARRIÈRE pour vÉhicules automobiles À MOtorisation Électrique

Info

Publication number: FR3143523A1
Application number: FR2213516A
Authority: FR
Inventors: Christophe Monteil; Vincent Hernette; Frederic Riguel; Jean Marc ALLEGRE
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-06-21

Abstract

L'invention concerne un essieu de train arrière pour véhicules automobiles à motorisation électrique, comprenant, d’une seule pièce, deux bras longitudinaux (1a, 1b) destinés à être fixés à une caisse (3) du véhicule via des organes d’ancrage (30a, 30b) à liaisons élastiques et reliés entre eux par une traverse déformable (11) et deux têtes (2a, 2b) orientées perpendiculairement auxdits bras et à ladite traverse et destinées au montage des roues, caractérisé en ce que les bras longitudinaux (1a, 1b) s’étendent vers l’arrière du véhicule et en ce que la liaison entre lesdits bras et ladite traverse se situe derrière les têtes en ménageant un logement (10) élargi devant la traverse. Figure de l’abrégé (Fig. 3)

Description

Essieu de TRAIN ARRIÈRE pour vÉhicules automobiles À MOtorisation Électrique

L'invention concerne, de façon générale, le domaine du train de roulement des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, à la traverse déformable du train arrière des véhicules à motorisation électrique.

Généralement, l’essieu arrière des véhicules automobiles est pourvu d’une traverse déformable qui participe au guidage du train arrière. Ce guidage est assuré au moyen de deux bras reliés, d’une part, à la caisse de façon articulée par des liaisons élastiques et, d’autre part, entre eux par la traverse déformable. Cette traverse est réalisée en tôle et présente un profil ayant une capacité de déformation en torsion lors du débattement des roues en roulis. Pour ce type d’essieu, les aspérités de la route sont absorbées par un système de suspension comprenant, notamment, des ressorts verticaux.

Cette technologie d’essieu est intéressante car elle présente une architecture de train économique, performante et relativement légère. En revanche, son comportement mécanique en présence de phénomènes vibratoires n’est pas satisfaisant et, par conséquent, elle n’est que rarement utilisée sur les véhicules haut de gamme.

En outre, il se trouve que la traverse déformable utilisée généralement avec cette technologie ne présente pas un comportement « élasto-cinématique » performant lorsqu’elle est soumise à un effort transversal, comme cela peut être le cas en situation de virage. En effet, cette traverse a tendance à faire ouvrir la roue ce qui n’est pas compatible avec les exigences de sécurité active. Ce problème est d’autant plus critique lorsqu’il s’agit d’équiper un véhicule à motorisation électrique qui est notablement plus lourd qu’un véhicule à motorisation thermique.

Par ailleurs, avec cette technologie traditionnelle, les points d’ancrage des bras de l’essieu sont situés à l’avant. Par conséquent, cette configuration limite l’espace disponible dans la zone centrale située entre les roues et les points d’ancrage.

Or, les véhicules à motorisation électrique exigent l’implantation, dans cette zone centrale, de batteries de traction dont le volume est important. Ainsi, si l’on souhaite adapter et appliquer cette technologie d’essieu à des véhicules électriques, il s’avère alors nécessaire de rechercher une solution pour libérer de l’espace à l’avant de la traverse déformable.

La demande de brevet FR3021585A1 décrit une architecture de train roulant arrière pour véhicule automobile. Cette architecture comporte, deux bras longitudinaux reliés par une barre transversale déformable en torsion, deux têtes d'essieu destinées au montage, respectivement, des roues de droite et de gauche et deux chapes d’amortisseur. Ces chapes sont fixées sur les bras longitudinaux, à distance et devant les têtes d’essieu. Par conséquent, cette architecture ne permet pas de libérer de l’espace devant la traverse déformable qui est pourtant nécessaire pour l’implantation des batteries de traction des véhicules électriques.

Le brevet FR2997345B1 se rapporte plus particulièrement à un train arrière de véhicule automobile comprenant une traverse centrale, montée perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule et interposée entre des bras latéraux situés de chaque côté du véhicule. Ces bras sont reliés par leur extrémité avant à la structure du véhicule et supportent, à leur extrémité arrière, des éléments de montage des roues arrière du véhicule. Ce document n’apporte pas non plus de solution technique pour libérer de l’espace devant la traverse centrale et ce train arrière n’est donc pas adapté à une application à des véhicules électriques.

Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre les problèmes techniques qui restent posés par les solutions antérieures en proposant un essieu perfectionné à traverse déformable qui permet, à la fois, d’offrir un espace suffisant pour l’implantation de batteries de traction imposantes et de stabiliser le véhicule en virage.

Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un essieu de train arrière pour véhicules automobiles à motorisation électrique, comprenant, d’une seule pièce, deux bras longitudinaux destinés à être fixés à la caisse du véhicule via des organes d’ancrage à liaisons élastiques et reliés entre eux par une traverse déformable et deux têtes orientées perpendiculairement auxdits bras et à ladite traverse et destinées au montage des roues, caractérisé en ce que les bras longitudinaux s’étendent vers l’arrière du véhicule et en ce que la liaison entre lesdits bras et ladite traverse se situe derrière les têtes en ménageant un logement élargi devant la traverse.

Selon une caractéristique avantageuse de l’essieu de l’invention, les organes d’ancrage des bras sur la caisse sont portés par leurs extrémités arrière respectives.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, les têtes de montage des roues sont portées par les extrémités avant des bras.

Un autre objet de l’invention est un ensemble comprenant un essieu de train arrière à traverse déformable tel que défini ci-dessus et une caisse de véhicule automobile à motorisation électrique pourvue d’un logement destiné à des batteries de traction, caractérisé en ce que ledit logement est situé devant la traverse.

Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’une motorisation électrique alimentée par des batteries de traction et pourvu d’un essieu de train arrière tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comporte un logement pour lesdites batteries devant la traverse déformable dudit essieu.

Dans son principe, l’invention propose une solution technique économique consistant à modifier et à adapter les essieux traditionnels pour libérer de l’espace devant la traverse déformable en vue de créer un logement de dimensions élargies et désormais suffisantes pour l’implantation d’une ou plusieurs batteries de traction.

Cette configuration de l’essieu permet, en outre, d’inverser la zone d’ancrage des bras et donc de l’essieu vers l’arrière de la caisse. Il en résulte une meilleure stabilisation du véhicule dans les virages du fait que la roue « pince » alors sous l’effort latéral ce qui améliore ainsi la sécurité, en particulier, celle des véhicules électriques et hybrides qui sont plus lourds que le véhicules à motorisation thermique.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :

est une vue en perspective de dessous d’une caisse de véhicule automobile équipé d’un essieu de train arrière traditionnel.

est une vue en perspective de dessus de la caisse de la avec l’essieu de train arrière traditionnel.

est une vue en perspective de dessous d’une caisse de véhicule automobile équipé d’un mode de réalisation préférentiel de l’essieu de train arrière selon l’invention.

est une vue en perspective de dessus de la caisse de la avec l’essieu de train arrière selon l’invention.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

Dans toutes les figures, la référence AV indique l’avant du véhicule et la référence AR, l’arrière de ce véhicule.

Naturellement, les modes de réalisation l’essieu de l’invention illustrés schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.

L’invention concerne le domaine général des liaisons au sol des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, aux essieux de train arrière destinés à équiper les véhicules à motorisation électrique.

Comme illustré par les figures 1 et 2, les essieux de train arrière traditionnels comprennent deux bras longitudinaux 1a, 1b destinés à être fixés à la caisse 3 du véhicule de façon articulée, via des organes d’ancrage 30a, 30b à liaisons élastiques. Ces bras 1a, 1b sont aussi reliés entre eux par une traverse déformable 11.

Un tel essieu comporte également deux têtes 2a, 2b orientées perpendiculairement aux bras 1a, 1b et à la traverse 11. Ces têtes sont destinées au montage des roues respectivement, droite et gauche (non représentées). L’essieu avec les bras 1a, 1b, la traverse 11 et les têtes 2a, 2b est généralement réalisé en une seule pièce.

La traverse subit une déformation en torsion lors des débattements de roues en roulis. Les aspérités de la route sont absorbées par des suspensions comprenant des ressorts ou des vérins verticaux 4 (figures 2 et 4) montés à proximité des têtes 2a, 2b.

Toutefois, dans la configuration des essieux traditionnels, les organes d’ancrage 30a, 30b des bras 1a, 1b sur la caisse 3 sont portés par leurs extrémités avant respectives et la traverse déformable 11 est disposée à l’avant des têtes 2a, 2b, comme cela est visible sur les figures 1 et 2. Par conséquent, l’espace disponible devant la traverse 11 est réduit et n’est, en tous cas, pas suffisant pour l’implantation d’une batterie volumineuse ou de plusieurs batteries de traction nécessaires à l’alimentation d’une motorisation électrique.

Dans ces conditions, l’invention a cherché une solution permettant d’augmenter cet espace pour le rendre compatible avec l’objectif visé dans le cas d’une application de l’essieu à un véhicule électrique. Ainsi, l’invention consiste à modifier cet essieu de telle sorte que les bras longitudinaux 1a, 1b s’étendent vers l’arrière du véhicule et en ce que la liaison entre ces bras et la traverse 11 se situe derrière les têtes 2a, 2b en libérant de l’espace et en ménageant ainsi un logement 10 élargi devant la traverse 11, comme illustré par les figures 3 et 4.

Conjointement, l’invention prévoit que les organes d’ancrage 30a, 30b des bras 1a, 1b sur la caisse 3 sont désormais portés par leurs extrémités arrière respectives. Les têtes 2a, 2b de montage des roues sont, quant à elles, portées par les extrémités avant des bras 1a, 1b. Mais, le centre des roues n’est pas déplacé. L’invention prévoit aussi d’ajouter des interfaces à l’arrière de la caisse pour ancrer les bras 1a, 1b et fixer l’essieu inversé.

Les dimensions du logement 10 situé devant la traverse 11 qui est désormais reculée sont agrandies et suffisantes pour loger plusieurs batteries de traction sans que l’architecture de l’essieu et, notamment, celle de la traverse 11, ne soit transformée. Grâce à l’essieu de l’invention, il est possible de réaliser une caisse de véhicule électrique ou hybride pourvue d’un logement à l’avant de la traverse qui est adapté à l’intégration des batteries de traction alimentant la motorisation tout en améliorant la sécurité de ces véhicules.

Claims

Essieu de train arrière pour véhicules automobiles à motorisation électrique, comprenant, d’une seule pièce, deux bras longitudinaux (1a, 1b) destinés à être fixés à une caisse (3) du véhicule via des organes d’ancrage (30a, 30b) à liaisons élastiques et reliés entre eux par une traverse déformable (11) et deux têtes (2a, 2b) orientées perpendiculairement auxdits bras et à ladite traverse et destinées au montage des roues, caractérisé en ce que les bras longitudinaux (1a, 1b) s’étendent vers l’arrière du véhicule et en ce que la liaison entre lesdits bras et ladite traverse se situe derrière les têtes en ménageant un logement (10) élargi devant la traverse.
Essieu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d’ancrage (30a, 30b) desdits bras (1a, 1b) sur la caisse (3) sont portés par leurs extrémités arrière respectives.
Essieu selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les têtes (2a, 2b) de montage des roues sont portées par les extrémités avant desdits bras. (1a, 1b)
Ensemble comprenant un essieu de train arrière à traverse déformable (11) selon l’une des revendications précédentes et une caisse (3) de véhicule automobile à motorisation électrique pourvue d’un logement (10) destiné à des batteries de traction, caractérisé en ce que ledit logement est situé devant la traverse (11).
Véhicule automobile équipé d’une motorisation électrique alimentée par des batteries de traction et pourvu d’un essieu de train arrière selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte un logement (10) pour lesdites batteries devant la traverse déformable (11) dudit essieu.