Brevet FR3107011A1 — publié le 20210813

Châssis de véhicule comprenant : - un soubassement, - un bac batteries (20) agencé entre deux parties latérales du soubassement, et renfermant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce que le châssis de véhicule comprend une structure de renfort (30) fixée sur le soubassement, distincte du bac batteries (20) et comprenant au moins une traverse profilée (31), de préférence tubulaire, joignant les deux parties latérales du soubassement. Fig. 2 CHASSIS DE VEHICULE AVEC SOUBASSEMENT, BAC BATTERIES ET STRUCTURE DE RENFORT Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale un châssis de véhicule automobile, et en particulier, l'invention concerne un châssis prévu pour un véhicule électrique. État de la technique Il est connu dans l’art antérieur de proposer des véhicules électriques, équipés de dispositifs de stockage d'énergie électrique (des batteries par exemple) pour alimenter une machine électrique de traction. En contrepartie, il faut prévoir de loger ces batteries dans un bac batteries (ou bloc batteries), tel que celui divulgué dans le document WO201955658 A2 par exemple. Un tel bac batteries doit être étanche, présente une taille souvent conséquente et au surplus, ces bacs batteries peuvent être sollicités en cas de choc ou déformation véhicule, en particulier en cas de choc latéral. Il faut en conséquence prévoir une structure complexe et donc couteuse, car il faut cumuler toutes ces contraintes sur ce bloc batterie, et notamment : étanchéité, résistance à un choc véhicule (le choc latéral étant très sévère), poids limité, agencement des modules batteries, câblage… Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un châssis de véhicule qui comprend un bac batteries étanche et peu complexe / couteux, et qui présente une bonne robustesse, notamment en cas de choc véhicule, et en particulier en cas de choc latéral. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un châssis de véhicule comprenant : - un soubassement, - un bac batteries agencé entre deux parties latérales du soubassement, et renfermant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce que le châssis de véhicule comprend une structure de renfort fixée sur le soubassement, distincte du bac batteries et comprenant au moins une traverse profilée, de préférence tubulaire, joignant les deux parties latérales du soubassement. Le châssis selon la mise en œuvre ci-dessus comprend une structure de renfort distincte du bac batteries, et qui comprend au moins une traverse profilée qui accouple les deux parties latérales (typiquement des longerons) du soubassement. En conséquence, la rigidité et résistance du soubassement (en particulier en cas de choc latéral) est assurée par la structure de renfort, et cela permet de simplifier la conception du bac batterie, notamment du fait que le bac batteries n'a plus besoin de contribuer à la résistance et rigidité du soubassement. En effet, la structure de renfort comprend au moins une traverse profilée, de préférence un tube, qui procure une bonne rigidité et/ou résistance, tout en étant peu couteuse. Avantageusement, la structure de renfort est agencée entre le bac batterie et un plancher du véhicule. En d'autres termes, la structure de renfort "coiffe" le bac batteries, ce qui autorise une structure compacte. Avantageusement, la structure de renfort comprend une pluralité de traverses profilées, de préférence tubulaires, chacune joignant les deux parties latérales du soubassement. La résistance est améliorée. Avantageusement, la structure de renfort comprend au moins un brancard joignant deux traverses profilées. Le ou les brancard(s) entre les traverses profilées permet(tent) de proposer une structure de renfort indépendante et d'un seul tenant, aisée à monter sur le soubassement. On peut typiquement prévoir un assemblage mécano-soudé. Avantageusement, la structure de renfort est vissée sur le soubassement. On peut prévoir alternativement une fixation par soudure. Avantageusement, le châssis de véhicule comprend au moins une traverse d'assise agencée pour supporter une assise et/ou un siège du véhicule, et la traverse d'assise est fixée sur la structure de renfort, et de préférence sur une traverse profilée. La structure d'assise sert avantageusement de support aux autres éléments de structure du châssis. Avantageusement, le châssis de véhicule comprend au moins un point de fixation du bac batteries sur le soubassement, et la structure de renfort est fixée au soubassement par ledit point de fixation du bac batteries. Selon cette mise en œuvre, la fixation de la structure de renfort est effectuée en utilisant les points de fixation du bac batteries. Cela simplifie la conception, il n'y a pas besoin de prévoir de points de fixation supplémentaires. Avantageusement, la structure de renfort comprend au moins une patte ou une équerre de reprise agencée entre ledit point de fixation et le reste de la structure de renfort. Une telle patte ou équerre est aisée à implanter et permet de fixer la structure de renfort entre le soubassement et l’interface de fixation du bac batteries. Avantageusement, le soubassement comprend deux longerons formant les parties latérales et présentant une hauteur de longeron, et une hauteur totale du bac batteries et de la structure de renfort est inférieure ou égale à la hauteur de longeron. Cette mise en œuvre procure une bonne compacité. Avantageusement : - le bac batteries présente une première dimension longitudinale, - la structure de renfort présente une deuxième dimension longitudinale, et la deuxième dimension longitudinale est égale ou supérieure à au moins 80% et de préférence 100%, de la première longueur longitudinale. En d’autres termes, la structure de renfort est quasiment, ou aussi longue que le bac batterie, ce qui garantit une reprise des efforts tout le long du bac batteries. Un deuxième aspect de l'invention concerne un véhicule automobile comprenant un châssis de véhicule selon le premier aspect de l'invention. Description des figures D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : représente une vue générale d’un véhicule équipé d’un bac batteries et d’une structure de renfort selon la présente invention, intégré au niveau d’un soubassement du véhicule; représente une coupe simplifiée du soubassement du véhicule de la figure 1; représente la coupe du soubassement du véhicule de la figure 2, équipé de traverses d’assises; représente une vue de dessus simplifiée du soubassement du véhicule de la figure 1. Description détaillée de mode(s) de réalisation La figure 1 représente un véhicule comprenant typiquement une machine électrique pour assurer au moins partiellement la traction du véhicule (on peut en effet prévoir un véhicule hybride, ou 100% électrique). A cet effet, un dispositif de stockage d’énergie électrique est embarqué dans le véhicule, dans un bac batteries 20, logé au niveau du soubassement du châssis du véhicule. Par soubassement, il est fait référence à la partie inférieure du châssis métallique ou autrement appelé caisse du véhicule. Un tel soubassement comprend typiquement deux parties latérales ou longerons 11 et 12 (visibles figures 2 à 4) sur lesquelles seront ancrés les piliers ou montants de caisse, le berceau moteur et d’autres composants ou organes du véhicule… Comme visible figure 1, une structure de renfort 30 est ajoutée au châssis, au-dessus du bac batteries 20. Comme on le voit figure 2, 3 ou 4, la structure de renfort 30 comprend plusieurs traverses profilées 31, qui chacune joignent le longeron 11 au longeron 12. Ainsi, ce sont les traverses profilées 31 qui assurent la rigidité du soubassement (surtout en cas de choc latéral ou poteau), en faisant pontage entre les longerons 11 et 12. On peut envisager de prévoir des traverses profilées de forme tubulaire, mais aussi des traverses en U par exemple. Les traverses profilées 31 sont reliées entre elles dans la direction longitudinale du véhicule par un brancard 32, qui peut être soudé entre les traverses profilées 31. On peut envisager plusieurs brancards 32 entre deux traverses profilées 31 adjacentes. Enfin, des équerres de reprise 33 sont prévues à chaque extrémité des traverses profilées 31, de sorte à permettre une fixation sur le soubassement, à savoir sur chaque longeron 11 et 12. On notera que le bac batteries 20 est fixé sur les longerons 11 et 12 par des points de fixation avec des vis 41, via des pattes 21, et que les équerres de reprise 33 partagent les mêmes points de fixation. Autrement dit, la structure de renfort 30 partage les mêmes points de fixation que le bac batteries 20, ce qui simplifie la conception. Les éléments de la structure de renfort 30 (les traverses profilées 31 et/ou les brancards 32, et/ou les équerres de reprise 33) peuvent être formés en acier à haute résistance. En particulier, on peut prévoir d’utiliser de la tôle à haute limite élastique (Re>220MPa), ou à très haute limite élastique (Re>400MPa) pour former ces éléments. On peut prévoir, de manière non limitative des épaisseurs comprises entre 0.8 mm et 1.5 mm par exemple, les équerres de reprise 33 pouvant être plus épaisses. Enfin, les traverses profilées 31 et/ou les brancards 32 sont de préférence des structures creuses, et en particulier des tubes. On peut utiliser des tubes à section carrée ou rectangle, de section par exemple 40±20 mm x 40±20 mm. On peut toutefois aussi envisager des dimensions plus importantes en cas de besoin (par exemple sur un véhicule tout terrain, lourd ou à vocation sportive). De manière préférentielle, la structure de renfort 30 peut être un composant mécano-soudé, de sorte à pouvoir être aisément manipulée et fixée sur le soubassement du véhicule. Cependant, on peut prévoir une structure interne boulonnée, ou même plusieurs sous-ensembles indépendants à fixer sur le soubassement. La figure 3 représente la même coupe que la figure 2, mais des traverses d’assises 42 ont été fixées par des vis 43 sur les traverses profilées 31. En effet, il est avantageux de tirer parti des traverses profilées 31 pour y fixer des éléments de châssis qui doivent supporter des charges, comme par exemple les traverses d’assise 42 qui supportent des sièges ou assises du véhicule (typiquement via les glissières des sièges avant, ou par fixation directe des sièges arrière). On constate que sur les figures 2 et 3, la hauteur totale du bac batteries 20 et de la structure de renfort 30 est inférieure à celle des longerons 11 et 12, ce qui permet de procurer une bonne compacité. La figure 4 représente une vue de dessus du soubassement, avec de chaque côté les longerons 11 et 12, le bac batteries 20 sous la structure de renfort 30, et les traverses d’assise 42 en traits mixtes fins. On constate que la structure de renfort 30 est quasiment aussi longue que le bac batteries 20, ce qui garantit que quelque soit l’endroit éventuel d’un choc latéral, une traverse profilée 31 reprendra les efforts de ce choc, et non le bac batteries 20. Enfin, on peut noter que la longueur de la structure de renfort 30 est aisément adaptable en ajustant soit la longueur des brancards 32, soit en ajoutant ou supprimant des traverses profilées 31. En conséquence, on peut aisément simplifier la structure interne du bac batteries 20, qui n’a plus besoin de participer à la résistance à un choc véhicule. Enfin, on notera que la fixation de la structure de renfort 30 est sans impact sur la forme du bac batteries 20, et en particulier sur son étanchéité, ce qui une fois encore procure une structure globale plus simple. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention. Châssis de véhicule comprenant : - un soubassement, - un bac batteries (20) agencé entre deux parties latérales du soubassement, et renfermant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce que le châssis de véhicule comprend une structure de renfort (30) fixée sur le soubassement, distincte du bac batteries (20) et comprenant au moins une traverse profilée (31), de préférence tubulaire, joignant les deux parties latérales du soubassement. Châssis de véhicule selon la revendication précédente, dans lequel la structure de renfort (30) est agencée entre le bac batteries (20) et un plancher du véhicule. Châssis de véhicule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure de renfort (30) comprend une pluralité de traverses profilées (31), de préférence tubulaires, chacune joignant les deux parties latérales du soubassement. Châssis de véhicule selon la revendication précédente, dans lequel la structure de renfort (30) comprend au moins un brancard (32) joignant deux traverses profilées (31). Châssis de véhicule selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins une traverse d’assise (42) agencée pour supporter une assise et/ou un siège du véhicule, et dans lequel la traverse d’assise (42) est fixée sur la structure de renfort (30), et de préférence sur une traverse profilée (31). Châssis de véhicule selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins un point de fixation du bac batteries (20) sur le soubassement, et dans lequel la structure de renfort (30) est fixée au soubassement par ledit point de fixation du bac batteries (20). Châssis de véhicule selon la revendication précédente, dans lequel la structure de renfort (30) comprend au moins une patte ou une équerre de reprise (33) agencée entre ledit point de fixation et le reste de la structure de renfort (30). Châssis de véhicule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le soubassement comprend deux longerons (11, 12) formant les parties latérales et présentant une hauteur de longeron, et dans lequel une hauteur totale du bac batteries (20) et de la structure de renfort (30) est inférieure ou égale à la hauteur de longeron. Châssis de véhicule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel : - le bac batteries (20) présente une première dimension longitudinale, - la structure de renfort (30) présente une deuxième dimension longitudinale, et dans lequel la deuxième dimension longitudinale est égale ou supérieure à au moins 80% de la première longueur longitudinale. Véhicule automobile comprenant un châssis de véhicule selon l'une des revendications précédentes.