Brevet FR3126390A1 — publié le 20230303

La présente invention concerne un dispositif de stabilisation du bloc avant des véhicules électriques en cas de choc frontal, ledit bloc avant intégrant un élément supérieur (2) de support d’un groupe électromoteur (3) et le prolongement (4) d’un berceau inférieur, caractérisé en ce qu’il comprend une jambe de force (1) assurant la liaison, en partie haute, avec l’élément de support (2) du groupe électromoteur (3) et, en partie basse, avec le prolongement (4) du berceau. Figure de l’abrégé : Fig. 2 Dispositif de stabilisation du bloc avant des véhicules automobiles électriques vis-à-vis des chocs frontaux à grande vitesse. L’invention s’applique au domaine général de la sécurité passive des véhicules automobiles électriques et, en particulier, de la protection vis-à-vis des chocs frontaux à grande vitesse. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de stabilisation du bloc avant des véhicules à motorisation électrique. Dans le cadre des tests d’impact, de nombreux protocoles sont à satisfaire en fonction du type d’obstacle et du taux de recouvrement. Dans tous les cas, pour obtenir un résultat favorable, le bloc avant du véhicule doit rester stable lors du choc frontal afin d’optimiser l’absorption de l’énergie cinétique. Ce bloc avant intègre généralement, en partie haute, le groupe électromoteur pourvu d’un élément de support sur un brancard du véhicule et, en partie basse, le prolongement d’un berceau. Or, sous peine de devoir sur-dimensionner le brancard, il est préférable d’utiliser le prolongement du berceau pour stabiliser le bloc avant. Toutefois, cette solution nécessite une force entre le brancard et ce prolongement du berceau qui subit déjà des efforts orientés selon les trois directions. Par ailleurs, sur les nouvelles plateformes de véhicules électriques, le groupe électromoteur est très avancé dans le bloc avant et cette configuration n’offre pas un espace suffisant pour implanter un mode de fixation traditionnel entre le berceau et la caisse du véhicule. Il existe aujourd’hui différentes solutions pour renforcer ou stabiliser la structure du bloc avant des véhicules automobiles, telle que celle décrite dans le brevet FR2887211 qui décrit une structure reliant le longeron à la prolongation de berceau. Une autre solution est proposée dans le brevet FR2887211 qui décrit un ensemble destiné à l’absorption des chocs à l’avant ou à l’arrière des véhicules, cet ensemble comprenant un élément de force entre le brancard et un prolongement du berceau. Cependant, aucune de ces solutions n’est satisfaisante car elles ne permettent pas de limiter l’encombrement et ne sont donc pas adaptées à la configuration spécifique des nouvelles plateformes de véhicules électriques. Elles ne permettent pas, en outre, de réduire le nombre d’interfaces de fixation des moyens de stabilisation. Dans ce contexte, l’invention vise à surmonter les problèmes techniques posés par les solutions de stabilisation précédentes et à pallier leurs insuffisances en utilisant, notamment, le support de fixation du groupe électromoteur qui est lui-même raccordé au brancard. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de stabilisation du bloc avant des véhicules électriques en cas de choc frontal, ledit bloc avant intégrant un élément supérieur de support d’un groupe électromoteur et le prolongement d’un berceau inférieur, caractérisé en ce qu’il comprend une jambe de force assurant la liaison, en partie haute, avec l’élément de support du groupe électromoteur et, en partie basse, avec le prolongement du berceau. Selon une première variante de réalisation du dispositif de l’invention, la jambe de force est réalisée d’une seule pièce avec l’élément supérieur de support du groupe électromoteur. Selon une caractéristique de cette première variante, la jambe de force est encastrée en partie basse dans le prolongement du berceau inférieur. Selon une autre caractéristique de cette première variante, la jambe de force a un profil rectiligne avec une partie basse élargie. Selon une seconde variante de réalisation du dispositif de l’invention, les extrémités supérieure et inférieure de la jambe de force sont raccordées à l’élément supérieur de support du groupe électromoteur et au prolongement du berceau inférieur via des pivots, respectivement, supérieur et inférieur. Selon une caractéristique de cette seconde variante, l’élément de support du groupe électromoteur comporte une patte inférieure sur laquelle est monté le pivot supérieur de la jambe de force. Selon une autre caractéristique de cette seconde variante, ladite jambe de force présente un profil cintré latéralement vers l’extérieur et des extrémités aplaties. Selon encore une autre caractéristique de cette seconde variante, les pivots comprennent des tiges engagées sans serrage au travers d’orifices ménagés dans les extrémités de la jambe de force et vissées, pour le pivot supérieur, dans l’élément de support et, pour le pivot inférieur, dans le prolongement du berceau. De préférence, la jambe de force est réalisée en avec un alliage léger tel que l’aluminium T5 ou bien partiellement en acier. Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile à motorisation électrique comprenant un dispositif de stabilisation du bloc avant présentant les caractéristiques définies ci-dessus. Le dispositif de l’invention permet d’assurer une meilleure stabilisation et une compression optimale du bloc avant du véhicule en cas de choc frontal à grande vitesse, quel que soit le mode de recouvrement. Ainsi, le rendement d’absorption de l’énergie cinétique par le bloc avant se trouve accru via la coopération entre les brancards et le prolongement du berceau. Grâce à l’invention, il est aussi possible d’alléger les silhouettes des véhicules électriques en s’affranchissant de la présence des éléments de renfort traditionnels et en utilisant une pièce multifonctions assurant à la fois, en partie haute, le support du groupe électromoteur et, en partie inférieure, la force avec la voie basse matérialisée par le prolongement du berceau. En outre, l’invention procure un gain de compacité et une économie significative en réduisant le nombre d’interfaces de fixation. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés et détaillés ci-après. est une vue de côté d’un bloc avant traditionnel de véhicule électrique. est une vue de côté d’un bloc avant de véhicule électrique pourvu d’un mode de réalisation préférentiel du dispositif de stabilisation de l’invention. est une vue partielle en perspective du bloc avant de la pourvu d’une première variante de réalisation du dispositif de stabilisation de l’invention. est une vue en perspective de 3/4 du dispositif de stabilisation de la . est une vue en perspective de l’avant du dispositif de stabilisation de la . est une vue partielle en perspective du bloc avant de la pourvu d’une seconde variante de réalisation du dispositif de stabilisation de l’invention. est une vue en perspective de 3/4 du dispositif de stabilisation de la . est une vue en perspective de l’arrière du dispositif de stabilisation de la . Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur les figures. Naturellement, les modes de mise en œuvre du dispositif de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine de la sécurité passive des véhicules à motorisation électrique. L’invention s’applique également au domaine de la tôlerie dans la perspective de la conception des nouvelles plateformes de véhicules électriques. Plus précisément, l’invention s’intéresse à un perfectionnement du bloc avant traditionnel qui consiste à rapporter, localement, un dispositif de stabilisation destiné à augmenter la raideur globale afin d’améliorer la protection du véhicule en cas de choc frontal à grande vitesse. Le bloc avant des véhicules électriques, tel que celui représenté de côté sur la (l’avant du véhicule se trouvant sur le côté gauche des figures), intègre le groupe électromoteur 3 implanté en position très avancée, un élément supérieur 2 de support du groupe électromoteur et le prolongement avant 4 d’un berceau inférieur. L’élément de support 2 est ici formé d’un collier. Lors d’un choc frontal avec un obstacle, le véhicule reste en ligne et l’obstacle vient alors s’encastrer dans la partie avant du véhicule en déformant le berceau inférieur 4 qui ne présente pas de raideur suffisante, comme illustré par la . Afin d’améliorer la protection du véhicule, il est nécessaire de stabiliser le prolongement 4 du berceau. Dans ce but et comme illustré de manière générale par la , l’invention consiste à rapporter une jambe de force 1 formant pilier et assurant la liaison, en partie haute, avec l’élément de support 2 du groupe électromoteur 3 et, en partie basse, avec le prolongement 4 du berceau. Dans une première variante illustrée par les figures 3, 4 et 5, la jambe de force 1 est réalisée d’une seule pièce avec l’élément supérieur 2 de support du groupe électromoteur 3. L’extrémité inférieure 1b de la jambe de force 1 est ici encastrée dans la paroi supérieure 4a du prolongement 4 du berceau. Cet encastrement est réalisé, de préférence, en apportant des cordons de soudure ou, alternativement, en réalisant un assemblage vissé. Grâce à son encastrement en partie basse et en l’absence d’éléments de raccord complexes, le dispositif de l’invention résiste bien aux efforts dont les directions sont matérialisées par des flèches sur la . Dans cette variante, la jambe de force 1 est réalisée, de préférence, en fonderie avec un alliage léger (tel qu’un aluminium T5) et a un profil rectiligne avec une partie basse élargie. Sa hauteur est d’environ 310 mm, sa largeur moyenne de 45mm et son épaisseur de 40mm. Dans une seconde variante illustrée par les figures 6, 7 et 8, la jambe de force 1 est raccordée à l’élément supérieur 2 de support du groupe électromoteur 3 et au prolongement 4 du berceau inférieur via des pivots, respectivement, supérieur 11 et inférieur 12. L’élément de support 2 du groupe électromoteur comporte ici une patte inférieure 2a sur laquelle est monté le pivot supérieur 11 de la jambe de force 1. Comme illustré par la , la jambe de force 1 présente des extrémités supérieure 1a et inférieure 1b aplaties. L’extrémité supérieure 1a est introduite dans une fente 20 ménagée dans la patte 2a de l’élément de support 2. Les pivots 11, 12 sont constitués, de préférence, de tiges (non représentées) engagées sans serrage au travers d’orifices 10 ménagés dans les extrémités 1a, 1b de la jambe 1. Ces tiges sont vissées, pour le pivot supérieur 11, dans des alésages taraudés ménagés dans la patte 2a de l’élément de support 2 et, pour le pivot inférieur 12, dans la paroi supérieure 4a du prolongement 4 de berceau. Ce mode de liaison laisse une liberté de pivotement de la jambe 1 autour des axes matérialisés par les tiges. Grâce à ses liaisons pivots 11, 12 en parties haute et basse et en l’absence d’éléments de fixation, le dispositif de l’invention résiste bien aux efforts dont les directions sont matérialisées par des flèches sur la . Dans cette variante, la jambe de force 1 peut être réalisée avec un matériau (par exemple de l’aluminium T5 ou de l’acier) éventuellement différent de celui de l’élément de support 2 du groupe électromoteur 3 (réalisé quant à lui en aluminium T5). Cette jambe de force a ici un profil cintré latéralement vers l’extérieur, comme illustré par la . Dispositif de stabilisation du bloc avant des véhicules électriques en cas de choc frontal, ledit bloc avant intégrant un élément supérieur (2) de support d’un groupe électromoteur (3) et le prolongement (4) d’un berceau inférieur, caractérisé en ce qu’il comprend une jambe de force (1) assurant la liaison, en partie haute, avec l’élément de support (2) du groupe électromoteur (3) et, en partie basse, avec le prolongement (4) du berceau. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite jambe de force (1) est réalisée d’une seule pièce avec l’élément supérieur (2) de support du groupe électromoteur. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite jambe de force (1) est encastrée en partie basse dans le prolongement (4) du berceau inférieur. Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite jambe de force (1) a un profil rectiligne avec une partie basse élargie. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités supérieure (1a) et inférieure (1b) de ladite jambe de force (1) sont raccordées, respectivement, à l’élément supérieur (2) de support du groupe électromoteur (3) et au prolongement (4) du berceau inférieur via des pivots supérieur (11) et inférieur (12). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément de support (2) du groupe électromoteur (3) comporte une patte inférieure (2a) sur laquelle est monté le pivot supérieur (11) de la jambe de force (1). Dispositif selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite jambe de force (1) présente un profil cintré latéralement vers l’extérieur et des extrémités (1a, 1b) aplaties. Dispositif selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdits pivots (11, 12) comprennent des tiges engagées sans serrage au travers d’orifices (10) ménagés dans les extrémités (1a, 1b) de la jambe de force (1) et vissées, pour le pivot supérieur (11), dans l’élément de support (2) et, pour le pivot inférieur (12), dans le prolongement (4) du berceau. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite jambe de force (1) est réalisée avec un alliage léger tel que l’aluminium T5. Véhicule automobile à motorisation électrique comprenant un dispositif de stabilisation du bloc avant selon l’une des revendications précédentes.