Brevet FR2936189A1 — publié le 20100326

Module de stockage et véhicule comprenant un tel module. [0001] La présente invention concerne un module de stockage d'au moins un accumulateur électrochimique ainsi qu'un véhicule automobile comportant un tel module. [0002] Plus particulièrement, l'invention concerne un module de stockage destiné à venir se fixer sur la structure d'un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un agencement de parois latérales et de fond définissant un bac apte à recevoir au moins un accumulateur électrochimique. [0003] II est connu des véhicules de type véhicule automobile mus par un groupe motopropulseur recourant pour son fonctionnement à un carburant d'origine fossile dont les réserves tendent à se réduire. Il est connu d'utiliser comme moyen de substitution à l'énergie fossile, l'énergie électrique qui permet, une fois emmagasinée dans des accumulateurs électrochimiques dédiés, d'alimenter en énergie un autre type de groupe motopropulseur. [0004] Face à ce problème de réduction des réserves d'énergie fossile, les constructeurs se doivent aujourd'hui de développer de nouveaux véhicules afin satisfaire la demande des clients en ce qui concerne le mode de propulsion, qu'il s'agisse d'une propulsion à partir d'une l'énergie fossile, d'une propulsion à partir d'une énergie électrique, voire d'une propulsion à partir d'une hybridation entre ces deux modes de propulsion. [0o05] Il est connu que chaque mode de propulsion nécessite une structure optimisée pour répondre aux exigences concernant le comportement routier du véhicule, de sorte qu'il est extrêmement difficile, voire impossible, d'adapter une structure de véhicule existante en une autre structure de véhicule utilisant un autre mode de propulsion. [0006] A cette fin, le module de stockage selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins une poutre s'étendant parallèlement à une paroi latérale, ladite poutre étant destinée à opérer la fixation dudit module à la structure du véhicule par l'une de ses extrémités. [0007] Un tel module est ainsi facilement adaptable à une structure de véhicule existante, tout en permettant la maintenance ou le changement dudit module monté sur la structure. [0008] Par ailleurs, le module selon l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. [0009] Chaque poutre comprend une platine d'interconnexion s'étendant transversalement à la poutre pour opérer la fixation du module à la structure, ce qui permet de lier facilement le module avec les éléments d'une structure existante. [0010] Une extrémité de chaque poutre, qui est opposée à celle dédiée à la fixation du module à la structure, est apte à coopérer avec un dispositif d'absorption et de transmission d'énergie issue d'un choc, ce qui permet de garder au niveau de sécurité constant entre les différentes structures de véhicule, qu'elles soient pourvues ou non d'un tel module de stockage. [0011] Chaque poutre est une pièce monobloc de section fermée réalisées à partir de tôles embouties et soudées ensemble, le bac étant en matériau composite surmoulé sur la poutre, ce qui rend le procédé de fabrication peu couteux et utilisable en grande série, le recours au matériau composite permettant de rendre le module résistant aux différentes contraintes mécaniques qui sont relativement élevées lors d'un choc du véhicule sur lequel il est monté contre un obstacle extérieur. [0012] Le bac et chaque poutre forment une pièce monobloc réalisée avec un matériau composite, la poutre étant de section fermée, ce qui permet à un constructeur automobile de faire appel pour la fabrication d'un tel module à un unique fournisseur, spécialiste de la fabrication de pièces composites. [0013] Chaque paroi latérale comprend un rebord latéral en saillie destiné à prendre appui sur ladite structure, ce qui permet un montage facilité du module sur la structure, s'opérant par exemple par coulissement du rebord du module sur des éléments de structure du véhicule. [0014] Le rebord du module est de forme sensiblement complémentaire à celle de la face supérieure de la poutre que le rebord est destiné à recouvrir du moins en partie, de sorte que le module de stockage est réalisé selon la structure existante, laquelle porte le module. 3 [0015] Selon un autre aspect de l'invention, l'objet de l'invention a aussi trait à un véhicule automobile comprenant au moins un élément longitudinal sur lequel vient se fixer un module de stockage conforme à l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0016] Par ailleurs, le véhicule comprend un dispositif d'absorption et de transmission d'énergie issue d'un choc, un tel dispositif étant composé d'au moins une poutre transversale comportant à chacune de ses extrémités un absorbeur de choc, chaque absorbeur étant monté sur la poutre du module, de sorte que la sécurité des occupants du véhicule n'est pas dégradée par l'ajout du module de stockage. [0017] Selon une autre caractéristique du véhicule, la structure comprend une poutre transversale formant butée verticale au bac par un chevauchement opéré par une partie de la poutre transversale sur le rebord du bac, de sorte qu'une telle traverse formant butée verticale vers le haut, associée aux prolonges qui forment une butée verticale vers le bas, le module étant alors en tout ou partie rendu verticalement solidaire des éléments de structure contre lesquels il est en contact. [0018] D'autres avantages et particularités de l'invention ressortent de la description de modes de réalisation faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0019] la figure 1 est une représentation schématique en perspective montrant en éclaté une partie d'extrémité d'une structure d'un véhicule automobile et un module de stockage avant montage sur la structure, selon l'invention, et [0020] la figure 2 est une représentation schématique en éclaté du module de stockage agencé sur la structure de la figure 1. [0021] Dans ce qui suit, les termes � avant �, � arrière �, � gauche � et � droit � utilisés s'entendent par rapport à un déplacement normal du véhicule, tandis que les termes � intérieur � et � extérieur � définissent la position relative d'un élément ou d'un groupe d'éléments auquel ce terme est associé, par rapport à l'habitacle du véhicule. [0022] En se reportant à la figure 1, une structure 10 de caisse de véhicule automobile délimite une zone A de réception d'un module 1 dédié au stockage d'accumulateurs électrochimiques 3, représentés par différents blocs disposés les uns à côtés des autres sur les figures. [0023] Pour se faire, la zone A de réception de la structure 10 est délimitée par des prolonges 11 situées en saillie des longerons 13 qui sont disposés de chaque côté du véhicule. Les prolonges 11 s'étendent donc de manière sensiblement parallèle à un axe longitudinal au véhicule. [0024] Les prolonges 11 sont reliées entre elles par une traverse 12 qui s'étend transversalement au véhicule, au niveau de la jonction entre un longeron et une prolonge. La traverse 12 et les prolonges 11 forment un U ouvert vers l'extérieur du véhicule, les branches latérales du U étant composées des prolonges. Le module de stockage est apte à être disposé à l'intérieur de la zone A de réception dédiée, plus particulièrement en venant en appui contre les prolonges 11 et la traverse 12, comme cela est rendu visible sur les figures. [0025] Dans ce qui suit, ladite zone A de réception du module de stockage est située à l'arrière du véhicule, sachant que sans sortir du périmètre de l'invention mais selon une variante de réalisation, la structure du véhicule comprend une zone A de réception qui est située à l'avant du véhicule. [0026] Dans le cas d'un véhicule automobile utilisant comme mode de propulsion le tout électrique, ladite zone A de réception dudit module de stockage est située à l'avant du véhicule. [0027] Dans le cas d'un véhicule utilisant comme mode de propulsion une hybridation thermique/électrique, la zone A de réception du module 1 est située à l'arrière du véhicule, comme cela est illustré sur les figures. [0028) Dans ce qui suit, le module 1 de stockage comprend un bac 2 qui est apte à recevoir des batteries 3 électriques formant une réserve d'énergie électrique, et que l'on nomme parfois accumulateurs électrochimiques. [0029] Compte tenu le poids et la protection des batteries en cas de choc, le bac 2 est de préférence réalisé dans un matériau composite lui conférant une résistance élevée à la déformation. [0030] Avantageusement, les parois latérales qui portent la référence 4 pour les parois longitudinales droite et gauche, et la référence 8 pour les parois transversales avant et arrière, sont utilisées dans le transfert de l'énergie issue d'un choc entre le module 1 de stockage et un obstacle extérieur au véhicule, à la structure 10 sur laquelle le module 1 est fixé. Cela permet une répartition homogène de l'effort du choc sur les différentes pièces de structure contre lesquelles le module 1 est en appui. [0031] Outre les parois latérales 4 et 8, le bac 2 est délimité en partie inférieure par une paroi de fond portant les batteries. De préférence, les parois latérales et de fond du bac 2 sont conformées au vu des batteries que le bac 2 est destiné à contenir, de sorte que les parois restent en permanence en appui contre les batteries, évitant de la sorte tout un jeu inutile entre le bac 2 et les batteries 3. L'inertie du module 1 en cas de choc est alors nulle, ce dernier répartissant instantanément l'effort du choc à chacun des éléments de structure contre lequel il est en appui. [0032] Le module 1 est agencé au dessus des prolonges 11 par l'intermédiaire d'un rebord 7 du module 1. [0033] De préférence, un tel rebord 7 s'étend en périphérie des parois latérales 4 et 8 du bac 2, faisant saillie hors de leur sommet, ce qui permet au module d'être disposé au plus bas par rapport aux prolonges 11, ce qui favorise l'abaissement du centre de gravité de la structure du véhicule. [0034] Le rebord 7 est perpendiculairement en saillie hors des parois latérales 4 et 8, ce qui permet un montage du module par coulissement du module le long des prolonges 11 du véhicule. [0035] La solidarisation verticale du module sur la structure du véhicule est en partie 20 obtenue par la traverse 12 qui recouvre tout ou partie du rebord 7 faisant saillie hors de la paroi latérale avant du module. [0036] Le rebord 7 faisant saillie hors de la paroi latérale arrière du module est quant à lui destiné à venir en appui sur un dispositif 20 d'absorption et de transfert d'effort d'un choc, le module 1 formant alors un moyen de guidage au déplacement de tout 25 élément déformable de ce dispositif 20. [0037] La structure 10 et le module 1 de stockage sont solidarisés l'un à l'autre au moyen d'au moins une poutre 5 dédiée. [0038] Dans le mode de fabrication préférée du module 1, chacune des parois longitudinales du bac 2 comprend une poutre 5. 30 [0039] La fixation du module 1 à la structure 10 est ainsi opérée par chaque poutre 5, laquelle vient en appui contre une extrémité de l'une des prolonges 11. 6 [0040] Les extrémités respectives de chaque poutre 5 et de l'une des prolonges 11 associées sont de forme sensiblement complémentaire. A titre d'exemple, l'extrémité de la prolonge 11 contre laquelle le module 1 est destiné à venir en appui, comprend une plaque plate 14. La mise en forme d'une telle plaque 14 est issue d'opérations d'emboutissage d'une plaque d'acier utilisée pour la fabrication de la prolonge 11. [0041] Le module 1 comprend au moins une platine d'interconnexion 6 qui est destinée à coopérer par complémentarité de forme avec la plaque 14. La platine d'interconnexion 6 s'étend de préférence en saillie transversale hors d'une des parois longitudinales 4 du bac 2. [0042] La platine d'interconnexion 6 comprend au moins une ouverture qui est destinée à venir au droit d'une ouverture associée et ménagée sur la plaque 14 de la prolonge 11. Un dispositif de fixation du type vis/écrou est apte à s'étendre au travers de telles ouvertures. [0043] Dans une variante de réalisation dudit moyen de fixation du module 1 à la structure 10, la platine 6 d'interconnexion du module 1 et/ou la plaque 14 comprennent un écrou soudé et disposé de façon coaxiale aux ouvertures de sorte que la fixation du module 1 sur la structure 10 consiste en une unique opération de vissage, s'affranchissant de la sorte d'un positionnement de l'écrou au droit des ouvertures, qui est difficile à réaliser pour un opérateur situé dans une ligne de production en grande série. [0044] Chaque poutre 5 s'étend avantageusement le long de la paroi longitudinale 4 du bac 2 qui n'est pas située transversalement au droit de la prolonge 11. La poutre 5 est alors située longitudinalement en continuité de la prolonge 11, et comprend pour ce faire, une extrémité avant 5a qui est liée à la platine d'interconnexion 6. [0045] Selon un mode de réalisation préférée, la poutre 5 et la platine d'interconnexion 6 forment avec le bac 2 une pièce réalisée d'un seul tenant et obtenue par moulage d'un plastique et à partir d'un matériau composite. [0046] Dans une variante de réalisation, chaque poutre 5 est fabriquée à partir de tôles embouties. La platine d'interconnexion 6 est alors rapportée et soudée contre l'extrémité arrière 5a de la poutre, la solidarisation de ces pièces entre elles étant réalisée par au moins une soudure s'étendant le long d'une ligne de jonction entre la poutre 5 et la platine 6. Le bac 2 en matériau composite est alors obtenu par surmoulage des poutres 5 et platine 6. [0047] Outre le module 1 de stockage, la structure 10 est aussi reliée à un dispositif 20 d'absorption et de transfert d'effort d'un choc par l'intermédiaire de la poutre 5. Pour ce faire, une extrémité 5b de la poutre 5 qui est opposée à l'extrémité 5a recevant la platine d'interconnexion 6, s'étend dans un plan sensiblement parallèle à celui de la platine 6. [0048] De préférence, l'extrémité 5b de chaque poutre 5 s'étend transversalement au droit de la paroi 8 latérale arrière qu'elle prolonge. L'extrémité 5b permet l'assemblage du dispositif 20 susmentionné qui comprend une poutre transversale 21 aux extrémités de laquelle sont montés de manière solidaire des absorbeurs 22 d'énergie. Chaque absorbeur 22 est lié de façon démontable au module 1 par le biais d'un dispositif de fixation de type vis/écrou. [0049] La poutre 21 a pour effet de recevoir, puis de transférer l'effort de son choc avec un élément extérieur au véhicule, directement aux absorbeurs 22. C'est ainsi que selon la violence d'un tel choc, l'énergie est dissipée par les absorbeurs 22. [0050] En fait, les absorbeurs 22 sont calibrés pour absorber par déformation l'énergie d'un choc à faible vitesse, parfois nommé choc réparabilité. Lorsque l'énergie du choc est bien plus importante, les absorbeurs sont impactés et sans effet sur l'absorption d'énergie, formant des points durs assurant la transmission d'une partie de l'effort du choc à chaque poutre 5 sur laquelle il est monté. [0051] L'autre partie de l'effort du choc est transmis de la poutre 21 à la paroi 8 latérale arrière du bac 2 contre laquelle la poutre 21 vient en appui. Le bac 2 transmet et répartit alors l'effort du choc à la structure 10 du véhicule. [0052] Le véhicule de l'invention est remarquable en ce qui comprend une structure utilisable pour différents modes de propulsion par une utilisation commune des prolonges 11 et des traverses 12. [0053] Dans le cas où le module de stockage est disposé à l'arrière du véhicule, les prolonges 11 sont assimilables à des longeronnets, tandis que dans le cas où le module 1 est à l'avant du véhicule, de telles prolonges sont assimilables à des brancards. [0054] Sans sortir du cadre de l'invention, le bac 2 est destiné à recevoir une roue de secours et forme par la même un plancher arrière de coffre. Dans ce cas, le bac 2 est fabriqué par emboutissage d'une plaque d'acier pouvant être soudée aux différents éléments de structure 10 contre lesquels le bac 2 est en appui.5 Revendications1. Module (1) de stockage destiné à venir se fixer sur la structure (10) d'un véhicule et notamment d'un véhicule automobile, comportant un agencement de parois latérales (4) et de fond définissant un bac (2) apte à recevoir au moins un accumulateur électrochimique (3), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une poutre (5) s'étendant parallèlement à une paroi latérale (4), ladite poutre (5) étant destinée à opérer la fixation dudit module (1) à la structure (10) du véhicule par l'une de ses extrémités (5a, 5b). 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poutre (5) comprend une platine d'interconnexion (6) s'étendant transversalement à la poutre pour opérer la fixation du module (1) à la structure (10). 3. Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une extrémité (5b) de chaque poutre opposée à celle (5a) de fixation à la structure (10) est apte à coopérer avec un dispositif (20) d'absorption et de transmission d'énergie issue d'un choc. 4. Module selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque poutre (5) est une pièce monobloc de section fermée réalisées à partir de tôles embouties et soudées ensemble, le bac (2) étant en matériau composite surmoulé sur la poutre (5). 5. Module selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bac (2) et chaque poutre (5) forment une pièce monobloc réalisée avec un matériau composite, la poutre (5) étant de section fermée. 6. Module selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi latérale (4) comprend un rebord latéral (7) en saillie destiné à prendre appui sur ladite structure (10). 7. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rebord (7) est de forme sensiblement complémentaire à celle de la face supérieure de la poutre (5) que le rebord (7) est destiné à recouvrir du moins en partie. 8. Véhicule automobile comprenant au moins un élément longitudinal (11) sur lequel vient se fixer un module (1) de stockage selon l'une quelconque des revendications précédentes, 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (20) d'absorption et de transmission d'énergie issue d'un choc, un tel dispositif étant composé d'au moins une poutre transversale (21) comportant à chacune de ses extrémités un absorbeur (22) de choc, chaque absorbeur étant monté sur la poutre (5) du module (1). 10.Véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la structure (10) comprend une poutre transversale (12) formant butée verticale au bac (2) par un chevauchement opéré par une partie de la poutre transversale (12) sur le rebord (7) du bac (2).10