Brevet FR3036359A1 — publié le 20161125

ENSEMBLE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN ELEMENT SOUS-PLANCHER DE VEHICULE L'invention se situe dans le domaine de la protection du soubassement de véhicules automobiles. L'invention concerne un ensemble comprenant un dispositif de protection d'un élément sous-plancher d'un véhicule ainsi qu'un véhicule équipé d'un tel ensemble. Dans certains véhicules, le réservoir de système de réduction catalytique sélective - dit dans la suite du texte « réservoir SCR » (acronyme de l'expression en langue anglaise « Selective Catalytic Reduction ») est implanté sous le plancher de charge, par exemple entre la traverse de train et la garde au sol trottoir, en parallèle des silencieux d'échappement. Lorsque, comme illustré sur la figure 1, le véhicule 1 roule sur des routes bombées ou en cas de tangage du véhicule, le réservoir peut entrer en contact avec le sol et, de ce fait, risquer d'être endommagé, par exemple en se perçant ou des conséquences du choc. Une fuite d'urée du réservoir SCR entraîne une alerte du niveau SCR et, une fois le réservoir vide, un passage en mode défaut avec pour conséquence majeure l'impossibilité de faire redémarrer le véhicule. Ce problème d'endommagement d'éléments embarqués sous le plancher d'un véhicule a déjà fait l'objet de plusieurs propositions de solutions. Une solution a été de travailler sur la structure de l'élément embarqué, par exemple du réservoir en lui-même, de manière à le rigidifier ou de manière à lui permettre de dissiper l'énergie des chocs. Il a été ainsi proposé d'ajouter des nervures de dissipation sur le réservoir SCR. Ces nervures sont en saillie de la surface externe de la coque inférieure du réservoir et dirigées dans le sens de la marche du véhicule. Elles sont déformables de façon à permettre une dissipation d'énergie lors d'un choc du véhicule par déformation. Un tel réservoir est décrit dans le document FR3004388. La protection des réservoirs par le biais de plaques de protection a également été étudiée. Ainsi, les documents CN201231677 et CN203485748 décrivent une plaque de protection d'un réservoir de carburant de véhicule qui est destiné à être directement fixé sur la surface extérieure de la partie inférieure d'un réservoir de carburant ou sur le châssis du véhicule. La forme et la taille de la plaque de protection sont mises en correspondance avec la surface inférieure du réservoir. Cette solution est intuitive mais non satisfaisante car elle implique l'emploi d'un écran de protection qui est relativement lourd puisqu'il couvre le réservoir dans son intégralité et qui doit être adapté à chaque réservoir qu'il va protéger. Or, de nos jours, il est recherché un allègement de la masse des véhicules afin de contribuer à la diminution des émissions de CO2. De plus il serait intéressant, en vue d'une diminution des coûts de 3036359 2 production des véhicules de proposer une solution qui ne soit pas spécifique à un réservoir ou élément à protéger en particulier mais qui pourrait s'adapter à toutes les formes et tailles d'éléments à protéger. Une rectification de la liaison au sol a également été considérée. Néanmoins, lorsque les 5 véhicules ont une capacité de charge plus importante que la normale tout en conservant la même liaison au sol, comme dans le cas de véhicules d'entreprise, un éventuel choc est alors plus important et peut endommager le module jauge pompe qui est collé au fond du réservoir SCR. Il existe donc encore un besoin de protection d'éléments implantés sous le plancher de 10 charge d'un véhicule, que ces éléments soient des réservoirs SCR ou autres. L'invention a pour objectif de répondre à au moins un des inconvénients rencontrés par l'art antérieur en proposant un nouveau dispositif de protection d'éléments implantés sous le plancher d'un véhicule, qui soit simple, robuste et léger. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble pour châssis de véhicule comprenant un 15 plancher de véhicule destiné à s'étendre le long d'une partie au moins du véhicule suivant l'axe longitudinal dudit véhicule et sous lequel est fixé au moins un élément sous-plancher, l'ensemble étant remarquable en ce qu'il comprend en outre, disposé latéralement audit élément sous-plancher, un dispositif de protection placé en appui sur le plancher par son extrémité supérieure et s'étendant verticalement en direction du sol sur une hauteur 20 supérieure ou égale à celle de l'élément sous-plancher. Le dispositif de protection comprend une extrémité inférieure et une extrémité supérieure. Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention peut comprendre l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles : Le dispositif de protection est un écran de protection disposé parallèlement à l'axe 25 longitudinal du véhicule. L'écran de protection a une longueur au moins égale à celle de l'élément sous-plancher auquel il est latéralement disposé. De préférence, l'écran de protection a une longueur supérieure à celle de l'élément sous-plancher auquel il est latéralement disposé. Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, présente 30 une hauteur de 1 à 20 mm supérieure à la hauteur de l'élément sous-plancher, de préférence 5 à 10 mm supérieure à la hauteur de l'élément sous-plancher. De la sorte, le dispositif de protection dépasse en hauteur l'élément sous-plancher en direction du sol. 3036359 3 Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, est disposé latéralement audit élément sous-plancher au niveau de son côté le plus proche de l'axe médian du véhicule selon sa largeur. Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, présente 5 une extrémité inférieure et ladite extrémité inférieure est pourvue d'un patin. Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, présente au niveau de son extrémité supérieure des moyens de fixation au plancher. Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, présente des moyens de fixation à l'élément sous-plancher, de préférence les moyens de fixation sont configurés pour fixer le dispositif de protection sur un des flancs de l'élément sous-plancher. Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, est métallique. Le dispositif de protection, de préférence sous forme d'écran de protection, est en 15 matériau composite. Le dispositif de protection est un écran de protection se présentant sous forme de panneau ayant une forme générale de S, de C, de T, de L ou de I. L'ensemble comprend en outre un dispositif émetteur de chaleur et le dispositif de protection est un écran de protection intercalé entre le dispositif émetteur de chaleur et 20 l'élément sous-plancher de sorte à offrir une protection thermique audit l'élément sous- plancher. L'élément sous-plancher est un réservoir SCR Le dispositif émetteur de chaleur est un silencieux d'échappement. L'invention a également pour objet un véhicule automobile remarquable en ce qu'il comprend 25 un ensemble tel que décrit ci-dessus selon toutes ses variantes. Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée, l'invention consiste selon un premier aspect à proposer un point dur qui est placé selon une direction verticale au moins à même hauteur et de préférence plus bas que l'élément sous-plancher qu'il est destiné à protéger. Le dispositif de protection se pose en appui sur la structure du 30 véhicule par son extrémité supérieure et lui transmet les efforts lorsque son extrémité inférieure entre en contact avec le sol. Selon un deuxième aspect, le dispositif de protection se présente sous forme d'écran et peut assurer la double fonction de protection contre des rayonnements thermiques et de protection contre les chocs avec le sol. 3036359 4 Selon un troisième aspect, l'extrémité inférieure du dispositif de protection (ou de l'écran) est placée plus bas que la surface inférieure de l'élément sous-plancher. L'invention est remarquable en ce que la protection contre les chocs n'est pas obtenue en couvrant tout ou partie de l'élément à protéger mais en lui attribuant un dispositif de protection qui lui est 5 latéral et qui ne lui est donc pas spécifique. De préférence, le dispositif de protection est placé le plus proche possible de l'axe médian du véhicule selon sa largeur ce qui lui permet d'être le moins haut possible, et donc limiter la fréquence des frottements avec le sol, tout en conservant une bonne efficacité en termes de protection contre les chocs. On notera que le dispositif de protection n'est pas forcément le point le plus bas du véhicule, des éléments 10 montés en suspension tels que les silencieux d'échappement peuvent s'étendre plus bas en direction du sol. L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement au vu de la description qui suit donnée à titre d'exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : 15 la figure 1 illustre en partie le problème résolu par l'invention ; la figure 2 est une représentation de l'ensemble selon l'invention selon une coupe transversale du véhicule ; la figure 3 est une vue en perspective d'un élément embarqué sous le plancher d'un véhicule et du dispositif de protection qui lui est associé ; 20 la figure 4 est une représentation similaire à la figure 2 illustrant les possibilités de fixation du dispositif de protection selon l'invention. La figure 1 ayant été commentée en partie introductive, on se réfèrera à présent à la figure 2 montrant un ensemble selon l'invention. L'invention est décrite ici en relation avec un réservoir SCR en tant qu'élément sous-plancher à protéger, mais sera adaptée sans peine 25 par l'homme du métier à la protection d'éléments à protéger d'une autre nature. De même, l'invention est décrite ici au niveau d'un train arrière de véhicule mais peut être adaptée à tout emplacement sous-plancher d'un véhicule. La figure 2 présente un ensemble pour châssis de véhicule selon l'invention. Cet ensemble comprend un plancher 3 de véhicule destiné à s'étendre le long d'une partie au moins du 30 véhicule suivant l'axe longitudinal dudit véhicule et un élément 5 sous-plancher pour lequel une protection contre les collisions avec le sol est recherchée. Dans l'exemple de réalisation décrit, cet élément 5 est un réservoir SCR embarqué sous le plancher du véhicule. L'ensemble est remarquable en ce qu'il comprend en outre, disposé latéralement audit réservoir 5, un dispositif de protection 9. Le dispositif de protection 9 vient se placer en appui 35 sur la face inférieure du plancher 3 et s'étend verticalement en direction du sol sur une 3036359 5 hauteur supérieure ou égale, de préférence supérieure, à la hauteur de l'élément 5 à protéger. Le dispositif de protection 9 va servir de butée, limitant ou empêchant la course du plancher en direction du sol en cas de tangage du véhicule ou maintenant un écartement minimal 5 entre le plancher et le sol en cas de route bombée. L'homme du métier choisira la hauteur du dispositif de protection 9 en fonction du type de protection qu'il souhaite obtenir sur l'élément 5 à protéger. Si la protection recherchée est une simple protection contre l'écrasement, la hauteur du dispositif de protection sera au moins égale à la hauteur de l'élément 5 à protéger. Si, comme dans le cas d'un réservoir SCR, il est recherché une protection contre 10 les chocs, la hauteur du dispositif de protection 9 sera supérieure à la hauteur de l'élément 5 à protéger. Par exemple, le dispositif de protection 9 présentera une hauteur de dépassement « d » d'au moins 1 mm supérieure à celle de l'élément 5 à protéger. De préférence, la hauteur de dépassement « d » est de 1 à 20 mm supérieure à la hauteur de l'élément 5 à protéger, de 15 préférence de 5 à 10 mm supérieure à la hauteur de l'élément 5 à protéger. La hauteur de dépassement « d » est choisie par l'homme du métier pour ne pas être trop importante afin d'éviter que le dispositif de protection 9 ne frotte trop souvent sur le sol. Elle doit être suffisante pour être efficace. Un compromis concernant la hauteur du dispositif de protection 9 sera plus facilement trouvé lorsque le dispositif de protection 9 est disposé proche de 20 l'élément 5 à protéger, et lorsque qu'il est placé en partie la plus centrale possible du véhicule par rapport à sa largeur, c'est-à-dire au niveau où une route bombée aura sa hauteur maximale et où la probabilité de collision avec un élément 5 sous-plancher est la plus importante. Dans le même esprit, la disposition du dispositif de protection sera choisie en fonction des 25 possibilités de collision les plus importantes en cas de tangage du véhicule. Dans le cas d'un élément sous-plancher disposé au niveau du train arrière 11 du véhicule, il peut être avantageux que le dispositif de protection s'étende ou soit disposé légèrement en arrière de l'élément embarqué. Comme déjà indiqué préalablement, l'invention peut être adaptée à la protection de 30 différents types d'éléments embarqués sous-plancher. Dans le cas d'un réservoir SCR, l'élément à protéger est un élément monté fixe sur la structure du véhicule. L'invention peut également être adaptée à la protection d'un élément suspendu à la structure du véhicule de manière souple comme c'est le cas par exemple pour un silencieux d'échappement. En cas de choc avec la route, le silencieux va se déplacer en direction du plancher grâce à la 35 souplesse de ses suspentes. La protection offerte serait alors par exemple une protection 3036359 6 contre l'écrasement lorsque l'élément est en bout de course. La protection est alors obtenue en garantissant un écartement minimal entre le plancher et le sol qui soit au moins égal à la hauteur de l'élément à protéger lorsqu'il est placé contre la structure du véhicule. Le dispositif de protection peut se présenter sous différentes formes. Il peut par exemple se 5 présenter sous forme d'un pied s'étendant depuis le plancher du véhicule en direction du sol. Il est disposé de préférence à la verticale de manière à prendre appui sur ledit plancher et donc transmettre les efforts à la structure du véhicule selon un axe vertical. Néanmoins, selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, le dispositif de protection 9 se présente sous forme d'un écran s'étendant verticalement, latéralement à l'élément à protéger. L'invention est alors remarquable en ce que le dispositif de protection peut alors également assurer une fonction de protection contre des rayonnements. Ainsi, lorsque l'écran est placé à côté d'un dispositif émettant de la chaleur, il aura la double fonction d'écran thermique et de dispositif de protection contre les chocs. C'est le cas sur l'exemple illustré à la figure 2, où l'écran de protection 9 est intercalé entre le réservoir SCR 5 et le 15 silencieux d'échappement 7. Le placement d'un écran thermique entre le réservoir SCR et le silencieux d'échappement est déjà connu. Néanmoins, un tel écran n'avait jusqu'alors ni la structure ni les dimensions lui permettant d'assurer une fonction de dispositif de protection. L'invention tire avantage de la présence d'un tel écran et l'adapte pour lui permettre d'exercer de manière additionnelle une fonction de dispositif de protection sans augmenter 20 excessivement le poids du véhicule par rapport au même véhicule pourvu d'un simple écran thermique (plus petit et moins épais). Il va sans dire que l'orientation de l'écran 9 selon la direction longitudinale du véhicule lui permet d'être plus résistant à la flexion en cas de frottement avec le sol. On aura compris que l'écran 9 ou le dispositif de protection 9 dans sa définition la plus générale, va assurer 25 une protection mécanique de l'élément 5 à protéger (par exemple du réservoir SCR) sans pour autant passer sous ledit élément 5 et sans en couvrir tout ou partie du fond. Ainsi, l'écran 9, ou dispositif de protection 9, n'est pas spécifique à un élément 5 à protéger en particulier. Dans le cas d'un réservoir SCR 5, l'écran 9 viendra assurer une protection mécanique contre les chocs quelle que soit la forme ou la taille du réservoir. Ceci est illustré 30 à la figure 3 montrant une vue en perspective du dispositif de protection 9 sous forme d'un écran disposé selon l'axe longitudinal du véhicule, entre le silencieux d'échappement 7 et le réservoir SCR 5. On voit que l'écran est disposé en partie centrale du véhicule et ne s'étend pas sous ledit réservoir SCR 5. Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, le dispositif de protection 9 présente un 35 patin 13 à son extrémité inférieure. Lorsque le dispositif de protection est un écran 9, par 3036359 7 exemple un écran thermique, le patin va s'étendre préférentiellement sur toute la longueur de la tranche inférieure de l'écran. Cette configuration est avantageuse en ce qu'elle va favoriser le glissement du dispositif de protection 9 sur la route à la manière d'un ski. Ainsi la tranche inférieure du dispositif de protection, à savoir la tranche la plus proche du sol, 5 risquera moins de s'accrocher à des éléments sur la route, et permettra par exemple de limiter les projections de gravier sur l'élément 5 à protéger. De même, selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, le dispositif de protection présente avantageusement des moyens d'appui sur le plancher. Par exemple, comme illustré sur les figures 2 et 4, ces moyens peuvent être constitués par un rebord disposé le 10 long de la tranche supérieure de l'écran 9. Le dispositif de protection de l'ensemble selon l'invention peut être fixé soit au plancher, soit à l'élément 5 à protéger, soit au deux. La fixation sur la structure du véhicule, au niveau du plancher se fera par soudage, collage ou vissage. De préférence, le dispositif de protection est vissé au plancher et présente à ce titre un rebord pourvu d'ouvertures pour le passage 15 de moyens de fixation 15. De manière alternative ou complémentaire le dispositif de protection peut également être fixé à l'élément à protéger 5 et présente à cet effet des moyens de fixation 17 ou des ouvertures sur sa paroi. La fixation latérale à l'élément à protéger est avantageuse en ce qu'elle permet de limiter ou d'éviter un éventuel flambage de l'écran 9. 20 Le dispositif de protection 9 peut être constitué de métal ou d'un matériau composite. Lorsqu'il est constitué de métal celui-ci est choisi par exemple pour être de l'acier ou de l'aluminium. Lorsque le dispositif de protection est un écran, celui-ci est par exemple une plaque ou tôle 19 en acier ou en aluminium. De préférence la tôle 19 sera emboutie de façon à présenter un rebord 13 qui va faire office de patin au niveau de sa tranche inférieure 25 et/ou de façon à présenter un rebord sur sa tranche supérieure qui va venir en appui sur la structure du véhicule. Dans notre exemple, la tôle 19 présente une forme générale en S, mais elle pourrait tout aussi bien présenter une forme générale de C, de T, de L ou de I. Lorsque le dispositif de protection est en matériau composite, il sera par exemple mis en forme par moulage. De préférence, ledit matériau composite comprend une matrice en 30 résine thermoplastique ou en résine thermodurcissable et un renfort en fibres. Le renfort en fibres peut être un renfort tissé ou non tissé. Le renfort comprend des fibres ou un mélange de fibres sélectionnées parmi les fibres de verre, de carbone, de céramique, de graphite, naturelles telles que des fibres de lin, de chanvre ou de bambou, de polymères organiques tels que des fibres de polyester. De préférence les fibres sont des fibres de verre et/ou de 35 carbone. La matrice est préférentiellement sélectionnée dans le groupe comprenant les 3036359 8 résines polypropylène (PP), polyamide (PA), polyphtalamide (PPA), polyetherethercétone (PEEK), polysulfure de phénylène (PPS), polyamide-imide (PAI), polyetherimide (PEI), polyarylamide (PAA), polyépoxyde, polyester insaturés, vinylester ou polyester-vinylester. Le choix de la matrice et du renfort en fibres sera choisi sans peine par l'homme du métier en 5 fonction des contraintes mécaniques, et éventuellement thermiques, auxquelles le dispositif de protection sera soumis. Les techniques de mise en forme par moulage sont connues de l'homme du métier et ne nécessitent pas d'être décrites plus avant dans le présent mémoire. REVENDICATIONS1. Ensemble pour châssis de véhicule comprenant un plancher (3) de véhicule destiné à s'étendre le long d'une partie au moins du véhicule suivant l'axe longitudinal dudit véhicule et sous lequel est fixé au moins un élément (5) sous-plancher, l'ensemble est caractérisé en ce qu'il comprend en outre, disposé latéralement audit élément (5) sous-plancher, un dispositif de protection (9) placé en appui sur le plancher (3) par son extrémité supérieure et s'étendant verticalement en direction du sol sur une hauteur supérieure ou égale à celle de l'élément (5) sous-plancher. 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de protection (9) est un écran de protection (9) disposé parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule. 3. Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le dispositif de protection (9) présente une hauteur de 1 à 20 mm supérieure à la hauteur de l'élément (5) sous-plancher, de préférence 5 à 10 mm supérieure à la hauteur de l'élément (5) sous-plancher. 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif de protection (9) est disposé latéralement audit élément (5) sous-plancher au niveau de son côté le plus proche de l'axe médian du véhicule selon sa largeur. 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, le dispositif de protection (9) présentant une extrémité inférieure, caractérisé en ce que ladite extrémité inférieure est pourvue d'un patin (13). 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le dispositif de protection (9) présente au niveau de son extrémité supérieure des moyens de fixation (15) au plancher (3). 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le dispositif de protection (9) présente des moyens de fixation (17) à l'élément (5) sous-plancher, de préférence les moyens de fixation sont configurés pour fixer le dispositif de protection (9) sur un des flancs de l'élément (5) sous-plancher. 8. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le dispositif de protection (9) est métallique. 9. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 8, l'ensemble comprenant en outre un dispositif (7) émetteur de chaleur, caractérisé ce que le dispositif de protection (9) est un écran de protection (9) intercalé entre le dispositif (7) émetteur de chaleur et l'élément (5) sous-plancher de sorte à offrir une protection thermique audit l'élément (5) sous-plancher, de préférence l'élément (5) sous-plancher est un réservoir SCR. 10. Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble selon l'une des revendications 1 à 9.