FR2890366A1 - Plancher central de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Le plancher central (10) de véhicule automobile est destiné à être rapporté sur une caisse en blanc (18) comprenant une cellule de survie (23). Le plancher central (10) comprend une partie inférieure (12) et une partie supérieure (14) entre lesquelles est intercalée une batterie (16) de motorisation électrique. En particulier, la batterie (16) s'étend à l'intérieur de la cellule de survie (23) et les parties inférieure (12) et supérieure (14) formant des éléments de rigidification de la caisse en blanc (18).
Description
La présente invention concerne le domaine de l'automobile.
Elle s'applique plus particulièrement à un véhicule automobile de type véhicule hybride ou véhicule électrique.
De façon connue en soi, un véhicule hybride est un véhicule automobile comprenant en plus d'un moteur thermique, un moteur électrique, les deux moteurs fonctionnant simultanément ou alternativement de manière à réduire la puissance consommée totale par le véhicule. Un véhicule électrique comprend seulement un moteur électrique.
Ainsi, le moteur thermique fournit une puissance permettant de recharger une batterie de motorisation électrique destinée à alimenter en courant le moteur électrique.
Généralement, la batterie de motorisation électrique délivre en sortie une haute tension, d'une valeur d'environ deux à cinq cents volts, très supérieure à la tension délivrée par une batterie d'alimentation d'équipements électriques du véhicule automobile (environ une douzaine de volts).
Habituellement, la batterie a une forme générale oblongue. Elle est logée dans le coffre et s'étend en longueur selon la direction transversale du véhicule automobile. Plus précisément, la batterie s'étend partiellement sous la partie verticale du siège arrière.
Or, le coffre est particulièrement exposé aux chocs en cas de collision avec un autre véhicule automobile. Ainsi, un choc important peut provoquer une déformation du coffre, voire une perforation de la batterie, et présente un risque d'électrocution et de brûlures chimiques.
On a tenté de résoudre ce problème en prévoyant une coque métallique très résistante formée dans un matériau rigide, par exemple en acier, mais une telle coque représente un poids supplémentaire relativement important.
L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients précités.
A cet effet, l'invention a pour objet un plancher central de véhicule automobile destiné à être rapporté sur une caisse en blanc comprenant une cellule de survie, caractérisé en ce qu'il comprend une partie inférieure et une partie supérieure entre lesquelles est intercalée une batterie de motorisation électrique, la batterie s'étendant à l'intérieur de la cellule de survie, les parties inférieure et supérieure formant des éléments de rigidification de la caisse en blanc.
Classiquement, on désigne par caisse en blanc une structure métallique du véhicule automobile formant une armature rigide destinée à supporter différents organes, notamment les ouvrants, le groupe motopropulseur, les essieux, les pièces de carrosserie, l'habillage intérieur, etc. Cette structure métallique comprend notamment un châssis.
Le châssis comprend des bas de caisse s'étendant longitudinalement entre des espaces prévus pour une roue avant et une roue arrière du véhicule automobile et étant prolongés par des longerons à l'arrière de la caisse en blanc.
Le châssis comprend également des traverses s'étendant perpendiculairement aux bas de caisse et aux longerons.
La cellule de survie est un espace de la caisse en blanc délimité longitudinalement par les bas de caisse et transversalement par une traverse arrière et une traverse avant.
Ainsi, la batterie, en s'étendant à l'intérieur de la cellule de survie, est protégée des chocs en cas de collision avec un autre véhicule.
Par ailleurs, les parties supérieure et inférieure entre lesquelles est intercalée la batterie forment une coque de protection de la batterie également mise à profit pour supporter les sièges arrières et pour rigidifier la caisse en blanc du véhicule automobile.
En effet, les parties supérieure et inférieure permettent à la caisse en blanc d'atteindre un niveau de rigidité prédéfini. En d'autres termes, une caisse en blanc dépourvue des parties inférieure et supérieure ne présenterait pas le niveau de rigidité prédéfini. C'est en ce sens que les parties inférieure et supérieure constituent des éléments de rigidification de la caisse en blanc.
En outre, comme la batterie de motorisation est logée dans une partie centrale du véhicule entre les roues avants et les roues arrières et non plus en porte à faux dans le coffre, le centre de gravité du véhicule automobile est descendu mais non décalé vers l'arrière. De ce fait, le comportement du véhicule est amélioré.
Un plancher central selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la partie supérieure comprend une prise d'air et la partie inférieure comprend une ouverture d'évacuation d'air de manière à faire circuler de l'air provenant de l'habitacle autour de la batterie; - la partie inférieure comprend une prise d'air de manière à faire circuler de l'air provenant de l'extérieur autour d'un fluide de refroidissement de la batterie; - le plancher central est formé au moins partiellement dans un matériau polymère.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un plancher central selon l'invention.
Un véhicule automobile selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: le plancher central est rapporté sur la caisse en blanc par collage et/ou vissage; la batterie de motorisation électrique est située dans une zone s'étendant sous un siège arrière du véhicule automobile; la batterie de motorisation électrique est située dans une zone s'étendant entre un siège avant et un siège arrière du véhicule automobile.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle de 3/4 de dessus d'une caisse en blanc; la figure 2 est une vue de 3/4 de dessus d'un plancher central selon un premier mode de réalisation l'invention; la figure 3 est une section longitudinale du plancher central de la figure 2; - la figure 4 est une section longitudinale analogue à celle de la figure 3 d'un plancher central selon un second mode de réalisation de l'invention.
On a représenté sur les figures 2 et 3, un plancher central 10 de véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Dans ce premier mode de réalisation, le plancher 10 est rapporté sur une caisse en blanc 18 d'un véhicule automobile, correspondant par exemple à un véhicule de type 15 monospace.
Le plancher central 10 comprend une partie inférieure 12 et une partie supérieure 14 entre lesquelles est intercalée une batterie 16 de motorisation électrique.
La batterie de motorisation électrique 16 est par exemple une batterie de type NiMH (batterie Nickel métal hydrure). Une telle batterie est apte à générer des tensions de l'ordre de deux à cinq cents volts.
On a représenté sur la figure 1, une caisse en blanc 18 d'un véhicule automobile. Dans l'exemple illustré, on a représenté seulement une vue partielle de la caisse en blanc, amputée de son avant.
La caisse 18 comprend notamment un châssis 20.
Le châssis 20 comporte des premier 22a et second 22b bas de caisse s'étendant chacun longitudinalement entre un espace prévu pour une roue arrière et un espace (non représenté) prévu pour une roue avant. Les premier 22a et second 22b bas de caisse sont prolongés respectivement par des premier 24a et second 24b longerons.
Le châssis 20 comprend encore des première 26 et deuxième 28 traverses s'étendant perpendiculairement aux bas de caisse 22a, 22b et aux longerons 24a, 24b.
Ainsi, la caisse en blanc 18 comporte une cellule de survie 23 délimitée transversalement par la traverse 26 et une traverse avant (non représentée) et longitudinalement par les deux bas de caisse 22a et 22b.
Le plancher central 10 est destiné à être rapporté sur la caisse en blanc 18, les parties inférieure 12 et supérieure 14 formant des éléments de rigidification de la caisse en blanc.
A cet effet, le plancher central 10 comprend des premier 34 et second 36 dégagements destinés à accueillir respectivement les première 26 et deuxième 28 traverses du châssis 20.
En particulier, le plancher central 10 peut être rapporté à la caisse en blanc 18 par collage et/ou vissage.
Ainsi, la partie inférieure 12 du plancher 10 comporte des moyens de fixation (non représentés sur la figure) pouvant être des évidements destinés à accueillir des vis, s'il est rapporté par vissage ou un emplacement pour accueillir un joint, s'il est rapporté par collage.
Une fois rapporté sous la caisse en blanc 18, le plancher central 10 se trouve en partie sous un plancher avant 30 et les première 26 et deuxième traverses 28 sont logées respectivement dans les premier 34 et second dégagements 36 du plancher central 10.
En outre, les parties inférieure 12 et supérieure 14 du plancher central 10 sont espacées afin de former un corps creux 38 délimité transversalement par les deux traverses 26 et 28.
Le corps creux 38 forme un logement par exemple pour un réservoir d'essence (non représenté).
Conformément à l'invention, la batterie 16 s'étend à l'intérieur de la cellule de survie 23.
Ainsi, dans ce premier mode de réalisation, la batterie 16 est située dans une zone s'étendant entre un siège avant et un siège arrière du véhicule automobile.
A cet effet, une extrémité avant 14a de la partie supérieure 14 se prolonge sous le plancher avant 30, au-dessus d'une extrémité avant 12a de la partie inférieure 12.
Les parties supérieure 14 et inférieure 12 forment alors un prolongement 40 du corps creux 38 de forme générale oblongue, s'étendant longitudinalement dans le direction transversale du véhicule et étant apte à accueillir la batterie 16.
La partie supérieure 14 est sensiblement plane au-dessus du prolongement 40 et forme ainsi une planche à talon 42 surélevée, adaptée à un habitacle d'un véhicule monospace, sur laquelle un passager arrière peut reposer ses pieds.
On a représenté sur la figure 4 un plancher central 10 selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 4, les éléments analogues à ceux des figures 2 et 3 sont désignés par des références identiques.
Dans ce second mode de réalisation, le plancher 10 est rapporté sur une caisse en blanc 18 d'un véhicule automobile, correspondant par exemple à un véhicule de type berline ou break.
L'habitacle d'un véhicule de type berline ou break comporte un espace plus réduit notamment à l'arrière. De ce fait, la partie supérieure 14 ne comporte plus de prolongement au-dessus de la partie inférieure 12, l'extrémité 12a de la partie inférieure formant la planche à talon.
La batterie 16 est située dans une zone s'étendant sous un siège arrière du véhicule automobile.
Dans ce cas, le corps creux 38 comprend des premier 44 et second 46 compartiments destinés à accueillir respectivement la batterie 16 et par exemple un réservoir d'essence.
Par ailleurs, la partie supérieure 14 comporte un dégagement creux 48 destiné à accueillir un siège arrière 50 (représenté en pointillés). Ainsi, la batterie 16 est située dans une zone s'étendant sous le siège arrière 40 (représenté en pointillé).
Ainsi, dans les deux modes de réalisation, la batterie 16 est protégée de chocs éventuels car située à l'intérieur de la cellule de survie 23, à environ 200 à 400 mm du sol.
Par ailleurs, comme la batterie 16 est située en avant des roues arrières et non dans le coffre, la masse de la batterie 16 est répartie dans une zone centrale du véhicule, cette répartition permettant notamment de descendre le centre de gravité du véhicule automobile et ainsi d'améliorer le comportement du véhicule automobile.
De préférence, afin de permettre un refroidissement de la batterie 16, la partie supérieure 14 comprend une prise d'air et la partie inférieure 12 une ouverture d'évacuation d'air de manière à faire circuler de l'air provenant de l'habitacle autour de la batterie 16.
En variante, la partie inférieure 12 comprend une prise d'air de manière à faire circuler de l'air provenant de l'extérieur autour d'un fluide de refroidissement de la batterie 25 16.
Eventuellement, la partie inférieure 12 peut comporter également un évidemment 52 destiné à accueillir une roue de secours (non représentée). D'autres éléments fonctionnels, non représentés sur ces figures, tels que le pot d'échappement, la poutre de chocs arrière ou des écrans thermiques peuvent être portés par cette partie 12 du plancher 10.
De préférence, le plancher central 10 est formé dans un matériau polymère, par exemple, un polymère imprégné du type SMC, de la terminologie anglosaxonne Sheet molding compound.
En variante, le plancher central 10 peut être formé dans un matériau comprenant de 35 l'aluminium, de l'acier, etc. Le plancher central 10 peut également être formé dans un matériau ayant une fonction de dissipateur thermique permettant ainsi d'isoler l'habitacle de la chaleur émise par le pot d'échappement.
De façon avantageuse, le plancher central 10 peut être rapporté sur la caisse en blanc 18 à l'aide d'un pont élévateur lors de l'étape d'assemblage d'éléments fonctionnels du véhicule automobile, par exemple au poste de montage du groupe moto-ventilateur.
Ainsi, il n'est pas nécessaire de prévoir un poste de montage spécifique au plancher central 10.
Par ailleurs, le plancher central 10 pourra être monté en après-vente sur un véhicule automobile non prévu initialement pour un fonctionnement hybride ou électrique.
On notera enfin qu'en plus d'intégrer la batterie de motorisation électrique dans une partie du véhicule protégée contre les chocs, et ce sans ajout de pièces supplémentaires, l'invention procure une protection de la batterie contre des démontages intempestifs, ce qui accroît la sécurité des utilisateurs du véhicule.
II est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit.
Claims (8)
1. Plancher central (10) de véhicule automobile destiné à être rapporté sur une caisse en blanc (18) comprenant une cellule de survie (23), caractérisé en ce qu'il comprend une partie inférieure (12) et une partie supérieure (14) entre lesquelles est intercalée une batterie (16) de motorisation électrique, la batterie (16) s'étendant à l'intérieur de la cellule de survie (23), les parties inférieure (12) et supérieure (14) formant des éléments de rigidification de la caisse en blanc (18).
2. Plancher central (10) de véhicule automobile selon la revendication 1, dans lequel la partie supérieure (14) comprend une prise d'air et la partie inférieure (12) comprend une ouverture d'évacuation d'air de manière à faire circuler de l'air provenant de l'habitacle autour de la batterie (16).
3. Plancher central (10) de véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie inférieure (12) comprend une prise d'air de manière à faire circuler de l'air provenant de l'extérieur autour d'un fluide de refroidissement de la batterie (16).
4. Plancher central (10) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, étant formé au moins partiellement dans un matériau polymère.
5. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un plancher central selon
l'une quelconque des revendications 1 à 4.
6. Véhicule automobile selon la revendication 5, dans lequel le plancher central (10) est rapporté sur la caisse en blanc (18) par collage et/ou vissage.
7. Véhicule automobile selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la batterie (16) de motorisation électrique est située dans une zone s'étendant sous un siège arrière (40) du véhicule automobile.
8. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel la batterie (16) de motorisation électrique est située dans une zone s'étendant entre un siège avant et un siège arrière (40) du véhicule automobile.
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