Brevet FR3062364A1 — publié le 20180803

"CHASSIS D'UN VEHICULE ELECTRIQUE, NOTAMMENT AUTOMOBILE" [1] L'invention concerne un châssis d'un véhicule à moteur électrique, notamment un véhicule automobile. [2] Le développement du marché des véhicules électriques dépend en grande partie de l'augmentation de l'autonomie de ce type de véhicules. Une solution concrète permettant d'augmenter cette autonomie est d'augmenter la capacité de la batterie alimentant le moteur électrique du véhicule. Cependant, l'augmentation de la capacité de la batterie est directement corrélée à une augmentation du volume de cette dernière. Les constructeurs se sont donc rapidement trouvés confrontés à une problématique d'agencement de l'architecture véhicule. [3] Le document JP10147153 divulgue un bras de suspension courbé vers le haut par rapport au véhicule, et dont les extrémités sont reliées respectivement au châssis du véhicule et à la partie centrale du train arrière. En outre, ce bras courbé est relié au châssis par l'intermédiaire d'une fixation flexible. Ainsi, la forme particulière du bras de suspension et sa fixation flexible au châssis permettent de libérer de l'espace pour faciliter l'intégration de la batterie sous le châssis. [4] Cependant, la batterie est positionnée très en arrière par rapport au sens de déplacement en marche avant du véhicule. La batterie est donc relativement proche de la traverse du train arrière. Un choc à haute vitesse, localisé à l'arrière du véhicule et provoquant la déformation de la traverse arrière, pourrait endommager la batterie du véhicule. [5] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. [6] Pour atteindre ce but, l'invention concerne un d'un véhicule à moteur électrique, notamment automobile, comprenant un plancher auquel une batterie du véhicule alimentant le moteur électrique est solidarisée, et un train arrière comprenant deux bras tirés, dont chaque extrémité avant est montée pivotante par rapport au plancher du véhicule autour d'un axe parallèle à l'axe des roues arrière ; une traverse déformable aux extrémités de laquelle sont montées pivotantes les roues arrière ; deux amortisseurs et deux ressorts hélicoïdaux reliant la traverse au plancher du véhicule ; et une barre dite Panhard reliée de façon articulée à ses deux extrémités respectivement au plancher et à 3062364 2 l'un des deux bras tirés, la batterie du véhicule étant située en avant de la traverse déformable en considérant le sens de marche avant du véhicule et à une distance supérieure ou égale à une valeur déterminée, telle que la traverse déformable, lorsque déformée par un choc à l'arrière du véhicule à une vitesse déterminée, ne heurte pas la 5 batterie. [7] Selon une autre particularité, la valeur de la distance déterminée est de l'ordre de quinze centimètres. [8] Selon une autre particularité, la vitesse déterminée du choc est inférieure ou égale à une valeur de l'ordre de quatre-vingt kilomètres par heure. 10 [009] Selon une autre particularité, la barre Panhard, vue de dessus, est montée de façon oblique. [0010] Selon une autre particularité, la barre Panhard a son extrémité articulée au bras située au voisinage de l'axe des roues arrière et son autre extrémité articulée au plancher située au voisinage de l'axe de pivotement de l'autre bras. 15 [0011] Selon une autre particularité, la batterie est modulaire et dispose d'une capacité de cinquante kilowattheures. [0012] Selon une autre particularité, la traverse déformable comprend une partie centrale à section transversale en Y de grande flexibilité en torsion, disposée parallèlement à l'axe des roues dans le même plan horizontal et située en avant ou en arrière de l'axe des 20 roues selon que le train est porteur ou moteur. [0013] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un châssis tel que décrit précédemment. [0014] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va 25 suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel : - La figure 1 représente une vue de dessous d'un châssis d'un véhicule électrique selon l'invention, montrant une batterie alimentant le moteur électrique du véhicule et le train arrière du véhicule ; 3062364 3 - La figure 2 représente une vue de face du train arrière de la figure 1. [0015] En référence aux figures, le châssis 1 du véhicule à moteur électrique selon l'invention va maintenant être décrit. [0016] Le châssis 1 du véhicule comprend un plancher 2 comportant une batterie 3 5 destinée à alimenter le moteur électrique du véhicule, et deux trains de roues respectivement avant et arrière 5, dont au moins un est un train moteur. La batterie 3 est positionnée en avant du train arrière 5 du véhicule par rapport au sens de déplacement en marche avant du véhicule. [0017] De manière connue en soi, le train arrière 5 comprend deux bras tirés parallèles 10 (non représentés), dont chaque extrémité avant est montée pivotante par rapport au plancher du véhicule, par l'intermédiaire d'une articulation élastique, autour d'un axe parallèle à l'axe X-X' des roues arrière R du véhicule et supporté par une partie formant chape solidaire du plancher 2. [0018] L'axe (non représenté) peut être constitué par un boulon traversant 15 perpendiculairement les ailes de la partie formant chape et rigidement fixé à celles-ci. Les articulations ont une grande rigidité radiale et une flexibilité moyenne suivant l'axe. [0019] Le train arrière 5 comprend de plus une traverse déformable 6 aux extrémités de laquelle sont montées pivotantes les roues arrière R et qui est solidaire, par exemple par soudage, des extrémités arrière des deux bras tirés pour les relier entre eux. La traverse 6 20 comprend une partie centrale 6a à section transversale en forme de Y, de très grande flexibilité en torsion, rigide en flexion et disposée parallèlement à l'axe X-X' des roues arrière R approximativement dans le même plan horizontal. La traverse 6, dans la mesure où le train arrière est porteur, est située en avant de l'axe X-X' des roues arrière. La traverse 6 comprend de plus deux parties droites tubulaires (non représentés) solidaires 25 de la partie centrale 6a et portant à leurs extrémités les fusées 7 des roues arrière R. La traverse 6 permet un débattement des roues arrière R suivant une bonne flexibilité verticale et assure en même temps la fonction anti-devers par la déformation de la traverse 6. [0020] La suspension du train arrière 5 est assurée par deux ressorts hélicoïdaux 8 30 sensiblement parallèles et verticaux situés très près de l'axe X-X' et chacun en appui sur une coupelle inférieure 9 solidaire de la traverse 6 et une coupelle supérieure solidaire du 3062364 4 plancher 2 du véhicule. Deux amortisseurs 11, parallèles et inclinés vers l'avant du véhicule, sont reliés de façon articulée à leurs deux extrémités respectivement à la traverse 6 et au plancher 2 du véhicule. [0021] La batterie 3 du véhicule électrique est modulaire. Chaque module 4 a la forme 5 d'un parallélépipède rectangle dont les dimensions sont d'environ 39x15x11 centimètres cubes, correspondant à des dimensions connues et communes à bon nombre de constructeurs automobiles. Il est bien entendu possible d'utiliser des modules 4 de dimensions différentes. [0022] Selon l'invention, chaque module 4 de la batterie 3 présente une capacité de 10 l'ordre de 2,8 kilowattheures. En outre, la batterie 3 intégrée au plancher 2 du véhicule comprend dix-huit modules 4, ce qui correspond à une augmentation de dix à vingt pour cents de la capacité de la batterie par rapport à une batterie connue et installée sur un véhicule électrique. La batterie 3 intégrée au plancher 2 du châssis 1 de l'invention a donc une capacité de l'ordre de cinquante kilowattheures. 15 [0023] La batterie 3 du châssis 2 selon l'invention occupe donc un volume important, et est positionnée, par rapport à un châssis de véhicule électrique connu, plus en arrière par rapport au sens de déplacement du véhicule en marche avant. Pour éviter que la traverse 6 du train arrière 5, lorsque déformée par un choc à l'arrière du véhicule à une vitesse déterminée, ne vienne heurter la batterie 3, le train arrière 5 du plancher 2 est située à une 20 distance d supérieure ou égale à une valeur déterminée, de l'ordre de quinze centimètres. En outre, la valeur de la vitesse déterminée est de l'ordre de quatre-vingt kilomètres par heure. [0024] Selon l'invention, le train arrière 5 comprend une barre dite Panhard 12, assurant notamment le maintien et le guidage latéral du train arrière 5 dans ces mouvements de 25 suspension. Cette barre Panhard 12 est reliée de façon articulée à ses deux extrémités respectivement au plancher 2 du véhicule et au bras tiré de gauche par rapport au sens de déplacement en marche avant du véhicule, étant bien entendu que les deux extrémités peuvent être reliées respectivement au bras tiré de droite et au plancher 2 du véhicule. [0025] La barre 12, qui est droite et disposée dans un plan approximativement 30 horizontal, est montée préférentiellement de façon oblique et a l'une de ses extrémités située au voisinage de l'axe de pivotement du bras tiré et son autre extrémité située au voisinage de l'axe X-X' des roues arrière R. L'axe longitudinal de la barre 12 se trouve 3062364 5 ainsi presque suivant une diagonale du quadrilatère formé par un axe transversal passant par les points d'articulation entre le plancher 2 et respectivement des deux bras, l'axe X-X' des roues arrière R et les bras tirés. [0026] En outre, la traverse déformable 6 du train à barre Panhard 5 est située à 5 proximité immédiate de l'axe X-X' des roues du train 5, ce qui permet de maintenir une distance d entre la traverse déformable 6 et la batterie 3 supérieure ou égale à la valeur déterminée précisée ci-dessus, de l'ordre de quinze centimètres. Ainsi la présence d'un train arrière à barre Panhard 5 permet d'intégrer au châssis 1 du véhicule électrique une batterie 3 de grande capacité tout en respectant les contraintes extérieures au véhicule, 10 comme les chocs à l'arrière ou les contraintes de torsion de plancher 2. [0027] Un autre avantage de l'utilisation d'un train arrière 5 à barre Panhard 12 est que ce type de train est simple à concevoir et à industrialiser. En outre, le train arrière 5 à barre Panhard 12 présente l'avantage de pouvoir porter plus de masse qu'un train à traverse déformable classique. 15 [0028] La configuration telle que décrite n'est pas limitée au mode de réalisation décrit dans le texte et représenté sur les figures. Elle n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. De multiples modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le nombre de modules 4 de la batterie 3, la capacité et les dimensions de chaque module 4 ne sont pas limités à ce qui est décrit précédemment. 20 Tout type de batterie 3 destinée à alimenter le moteur électrique peut être intégrée au plancher 2 du châssis 1 du véhicule pourvu que la batterie 3 soit positionnée en avant de la traverse déformable 6 du train arrière 5 par rapport au sens de déplacement en marche avant du véhicule, à une distance d supérieure ou égale à la valeur déterminée précisée plus haut. 25 REVENDICATIONS1. Châssis (1) d'un véhicule à moteur électrique, notamment automobile, comprenant un plancher (2) auquel une batterie du véhicule alimentant le moteur électrique est solidarisée, et un train arrière (5) comprenant deux bras tirés, dont chaque extrémité avant est montée pivotante par rapport au plancher (2) du véhicule autour d'un axe parallèle à l'axe (X-X') des roues arrière (R) ; une traverse déformable (6) aux extrémités de laquelle sont montées pivotantes les roues arrière (R) ; deux amortisseurs (11) et deux ressorts hélicoïdaux (8) reliant la traverse (6) au plancher (2) du véhicule ; caractérisé en ce que le train arrière comprend une barre dite Panhard (12) reliée de façon articulée à ses deux extrémités respectivement au plancher (2) et à l'un des deux bras tirés, et en ce que la batterie (3) du véhicule est située en avant de la traverse déformable (6) en considérant le sens de marche avant du véhicule et à une distance (d) supérieure ou égale à une valeur déterminée, telle que la traverse déformable (6), lorsque déformée par un choc à l'arrière du véhicule à une vitesse déterminée, ne heurte pas la batterie (3). 2. Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la distance déterminée (d) est de l'ordre de quinze centimètres. 3. Châssis selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse déterminée du choc est inférieure ou égale à une valeur de l'ordre de quatre-vingt kilomètres par heure. 4. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la barre Panhard (12), vue de dessus, est montée de façon oblique. 5. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la barre Panhard (12) a son extrémité articulée au bras située au voisinage de l'axe (X-X') des roues arrière (R) et son autre extrémité articulée au plancher (2) située au voisinage de l'axe de pivotement de l'autre bras. 6. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la batterie (3) est modulaire et dispose d'une capacité de cinquante kilowattheures. 7. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la traverse déformable (6) comprend une partie centrale (6a) à section transversale en Y de grande flexibilité en torsion, disposée parallèlement à l'axe (X-X') des roues (R) dans le 3062364 7 même plan horizontal et située en avant ou en arrière de l'axe (X-X') des roues (R) selon que le train (5) est porteur ou moteur. 8. Véhicule automobile comprenant un châssis (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 5