Brevet FR3132494A1 — publié le 20230811

Plaque de protection du dessous de caisse et véhicule à moteur équipé d’une plaque de protection du dessous de caisse L'invention concerne une plaque de protection du dessous de caisse (1) comprenant une structure en plaque multicouche comprenant une première couche extérieure (13), une deuxième couche extérieure (14) et au moins une couche intermédiaire (15) disposée entre la première couche (13) et la deuxième couche (14), la couche intermédiaire (15) étant réalisée sous la forme d'une couche intermédiaire compressible (15), les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire compressible (15) variant sur la surface de la couche intermédiaire (15). L'invention concerne également un véhicule à moteur équipé d’une telle plaque de protection du dessous de caisse (1). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Plaque de protection du dessous de caisse et véhicule à moteur équipé d’une plaque de protection du dessous de caisse L’invention concerne une plaque de protection du dessous de caisse et un véhicule équipé d’une plaque de protection du dessous de caisse. Les véhicules à moteur présentent généralement un dessous de caisse pouvant être protégé contre l'application de forces par le bas au moyen d'une plaque de protection du dessous de caisse. De tels véhicules à moteur sont, par exemple, des véhicules électriques équipés d'une batterie sous plancher comportant une plaque de protection du dessous de caisse entre la batterie sous plancher et la chaussée afin de protéger la batterie sous plancher contre les chocs portés contre le plancher. Il est bien connu que les véhicules à moteur peuvent frotter contre des élévations locales, etc., sur les terrains accidentés ou sur la route avec leur dessous de caisse, de telle façon qu’il peut se produire localement une application de force indésirable dans le dessous de caisse. Le dessous de caisse et les éléments ou agrégats du véhicule placés au-dessus du dessous de caisse peuvent être endommagés de manière indésirable et cela convient d'être évité. Pour cette raison, les plaques de protection du dessous de caisse mentionnées ci-dessus sont par exemple connues du document DE 10 2019 206 646 A1. La plaque de protection anti-encastrement connue du document DE 10 2019 206 646 A1 est disposée directement en dessous de la batterie sous plancher. Il s’agit d’un système sandwich à trois couches comprenant une couche de recouvrement supérieure disposée sur la face supérieure, une couche de recouvrement inférieure disposée sur la face inférieure et une couche intermédiaire comportant de la mousse de remplissage en tant que matériau de remplissage. La mousse de remplissage forme une couche intermédiaire compressible comprimée localement en chaque point de la plaque de protection anti-encastrement lors d'une application de force locale et qui, lors d'une application de force plus élevée, transmet localement la force à la batterie sous plancher située au-dessus. Cela présente par ailleurs l'inconvénient particulier qu'une application locale de force dans la batterie sous plancher peut également se produire dans des zones qui n’y sont pas adaptées, car la stabilité mécanique locale de la batterie sous plancher dans ces zones est plutôt faible. L'objectif de l'invention est de créer une plaque de protection du dessous de caisse offrant une protection améliorée. Il s’agit également de créer un véhicule comportant une protection améliorée du dessous de caisse. L’objectif relatif à la plaque de protection du dessous de caisse est atteint par une plaque de protection du dessous de caisse comprenant une structure de plaque multicouche comprenant une première couche extérieure, une deuxième couche extérieure et au moins une couche intermédiaire disposée entre la première couche et la deuxième couche, la couche intermédiaire étant réalisée sous la forme d'une couche intermédiaire compressible, les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire compressible variant sur la surface de la couche intermédiaire. Cela permet d'obtenir que la plaque de protection du dessous de caisse présente des propriétés différemment stables et des propriétés différemment amortissantes réparties sur la surface et offre une meilleure application de force sur la structure au-dessus de la plaque de protection du dessous de caisse à certains endroits plutôt qu'à d'autres. Ainsi, l'application de force peut avoir lieu de manière ciblée et renforcée là où le dessous de caisse est plus stable en raison de sa conception et l'amortissement peut être plus fort là où le dessous de caisse est plus souple. Selon un exemple de réalisation avantageux, il est également judicieux que la première couche et la deuxième couche soient réalisées essentiellement incompressibles et soient constituées, par exemple, d’un matériau plastique essentiellement incompressible, d’un matériau renforcé de fibres de carbone, renforcé de fibres de verre et/ou d’une couche métallique. Par incompressible, on entend que les deux couches extérieures sont nettement moins compressibles que la couche intermédiaire compressible, notamment qu’elles sont moins compressibles au moins d’un facteur de 10, 100 ou plus que la couche intermédiaire. Cela permet une répartition plus uniforme de la force sur la surface et une meilleure stabilité à long terme de la plaque de protection du dessous de caisse. Dans un autre exemple de réalisation, il est également judicieux que la couche intermédiaire soit constituée d'au moins un matériau dont les propriétés mécaniques varient sur la surface de la couche intermédiaire, la variation des propriétés mécaniques étant graduelle (progressive) ou continue. Ainsi, le module de compression, la densité et/ou la dureté de la mousse peuvent par exemple varier sur la surface pour obtenir les différentes propriétés mécaniques. Dans ce cas, des changements continus ou progressifs peuvent par exemple être judicieux. Par ailleurs, différents matériaux peuvent notamment être répartis sur la surface afin de répartir les différentes propriétés mécaniques sur la surface. Dans ce cas, des changements par exemple progressifs peuvent être judicieux. Dans un autre exemple de réalisation, il est également judicieux que la couche intermédiaire soit constituée d'au moins un matériau, comme en particulier un matériau en mousse, dont les propriétés mécaniques, comme en particulier la densité, la dureté, le module de compression et/ou la proportion d'air, varient sur la surface de la couche intermédiaire, et/ou que la couche intermédiaire soit constituée de plusieurs matériaux, comme en particulier plusieurs matériaux en mousse, dont les propriétés mécaniques, comme en particulier la densité, la dureté, le module de compression et/ou la proportion d'air, varient, lesquels sont répartis en conséquence sur la surface de la couche intermédiaire pour obtenir la variation des propriétés mécaniques. Divers éléments comportant différents matériaux en mousse peuvent par exemple être répartis dans la surface pour créer et répartir les différentes propriétés mécaniques dans la surface. Il est également avantageux que la couche intermédiaire présente au moins une première zone dotée de premières propriétés mécaniques, au moins une deuxième zone dotée de deuxièmes propriétés mécaniques et, facultativement, au moins une troisième zone dotée de troisièmes propriétés mécaniques, en particulier la couche intermédiaire présente plusieurs premières zones dotées de premières propriétés mécaniques, plusieurs deuxièmes zones dotées de deuxièmes propriétés mécaniques et, facultativement, plusieurs troisièmes zones dotées de troisièmes propriétés mécaniques. Cela permet une modulation appropriée des propriétés mécaniques de la couche intermédiaire et donc aussi de la plaque de protection du dessous de caisse. L’objectif relatif au véhicule à moteur est atteint par un véhicule à moteur comportant une carrosserie et un dessous de caisse ; une structure mécanique présentant une stabilité à la pression élevée différente selon les zones étant formée ou disposée dans la zone du dessous de caisse, cette structure mécanique consistant par exemple en un boîtier d'une batterie sous plancher ; une plaque de protection du dessous de caisse selon la présente invention étant disposée en dessous du dessous de caisse. Cela permet d'adapter la conception mécanique de la plaque de protection du dessous de caisse à la modulation de la stabilité à la pression du dessous de caisse ou de sa structure, ce qui représente une nette amélioration par rapport à l'état de la technique. Dans un exemple de réalisation, il est également judicieux que des zones de haute stabilité à la pression de la structure mécanique du dessous de caisse soient formées ou provoquées par des cloisons, des nervures et/ou d'autres renforcements du dessous de caisse, en particulier du boîtier de batterie ; des zones de la structure mécanique du dessous de caisse ayant une stabilité à la pression plus faible étant disposées ou formées de manière adjacente à ceux-ci. Grâce à la conception d’un dessous de caisse présentant un boîtier de batterie doté, par exemple, de cloisons essentiellement verticales, une stabilité à la pression localement élevée du dessous de caisse peut être modulée, par exemple, pour pouvoir disposer des cellules de batterie entre les cloisons. Les zones de plus faible stabilité à la pression peuvent alors être des zones dans lesquelles seront disposées les cellules de batterie. Dans de telles zones de plus faible stabilité à la pression, de moindres forces s’appliquent de préférence dans le sens vertical que dans les zones des cloisons de séparation du fait de leur grande stabilité à la pression. Il est par ailleurs avantageux que la plaque de protection du dessous de caisse soit disposée et formée de telle manière que les zones de la couche intermédiaire dotées de propriétés mécaniques plus stables, comme en particulier un module de compression plus élevé, soient disposées en dessous de zones de stabilité à la pression plus élevée de la structure mécanique du dessous de caisse et que les zones de la couche intermédiaire dotées de propriétés mécaniques moins stables, comme en particulier un module de compression plus faible, soient disposées en dessous de zones de stabilité à la pression plus faible de la structure mécanique du dessous de caisse, en particulier de manière adjacente à des zones de stabilité à la pression plus élevée de la structure mécanique du dessous de caisse. Il en résulte une application ciblée de forces dans la structure du dessous de caisse dans des zones de haute stabilité à la pression. Cela préserve les zones de plus faible stabilité à la pression. Il est également avantageux que la plaque de protection du dessous de caisse soit disposée et formée de telle manière que les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire diminuent avec l'augmentation de la distance par rapport à des zones de stabilité à la pression plus élevée de la structure mécanique du dessous de caisse. Cela permet une répartition appropriée des forces. Il est également particulièrement avantageux que la plaque de protection du dessous de caisse s'appuie contre la structure mécanique du dessous de caisse sur les zones de haute stabilité à la pression, en particulier avec interposition d'un élément d'appui entre la structure mécanique et la plaque de protection du dessous de caisse. Cet appui favorise une application directe des forces, ce qui est un avantage. L’élément d’appui peut être conçu à la manière d’un élément d'amortissement des vibrations, permettant d’empêcher efficacement le cliquetis lorsque la plaque de protection du dessous de caisse vient frapper contre le dessous de caisse en cas de vibrations de la plaque de protection. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation, pris en référence aux dessins. Les dessins montrent : une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un véhicule à moteur selon l'invention équipé d’une plaque de protection du dessous de caisse selon l'invention, une représentation schématique en coupe d'une batterie sous plancher dotée d’une plaque de protection du dessous de caisse selon l'invention, et une vue schématique de la plaque de protection du dessous de caisse dotée d’une structure (représentée schématiquement) du boîtier de la batterie sous plancher. L'invention concerne une plaque de protection du dessous de caisse 1 et un véhicule à moteur 2 comprenant une telle plaque de protection du dessous de caisse 1. La montre un véhicule à moteur 2 comportant une carrosserie 3 et un dessous de caisse 4. Le véhicule 2 présente fondamentalement une direction longitudinale x, une direction verticale z et une direction transversale y. La direction longitudinale x est orientée dans le sens de la marche. À cet effet, une structure mécanique 5 est prévue dans la zone du dessous de caisse 4 et peut être elle-même formée par le dessous de caisse 4 ou par un composant ou un agrégat disposé dans le dessous de caisse 4. Dans le présent exemple de réalisation, une batterie sous plancher 6, qui forme ou représente la structure mécanique 5, est disposée dans le dessous de caisse 4. La batterie sous plancher 6 présente un boîtier de batterie 7 dotée de cloisons de séparation 8 ; 9 cellules de batterie 10 étant disposées dans des chambres de boîtier individuelles. La batterie sous plancher 6 peut également être constituée d'une pluralité de modules de batterie 11 disposés de manière adjacente les uns aux autres. En raison des cloisons de séparation 8 ou d'autres éléments structurels du boîtier de batterie 7, le dessous de caisse 4 doté de la batterie sous plancher 6 est conçu selon les zones avec une haute stabilité à la pression différente. Dans la zone des cloisons de séparation 8 ou des parois verticales 12 du boîtier, la stabilité à la pression dans la direction verticale est particulièrement élevée, tandis qu'entre les cloisons de séparation 8 et/ou les parois verticales 12 du boîtier, la stabilité à la pression est réduite, en particulier dans la zone où sont disposées les cellules de batterie 10. Une plaque de protection du dessous de caisse 1 est disposée en dessous du dessous de caisse 4. La plaque de protection du dessous de caisse 1 présente une structure en plaque multicouche (voir la ). La structure en plaque de la plaque de protection du dessous de caisse 1 est au moins à trois couches, présentant une première couche extérieure 13, une deuxième couche extérieure 14 et au moins une couche intermédiaire 15 disposée entre la première couche 13 et la deuxième couche 14. Par exemple, la première couche 13 et la deuxième couche 14 sont plus minces que la couche intermédiaire 15. Dans un exemple, la première couche 13 et la deuxième couche 14 sont de conception plane. Par ailleurs, elles peuvent être modulées individuellement ou collectivement dans leur surface, avec des creux et des bosses. La première couche 13 et la deuxième couche 14 sont par exemple essentiellement incompressibles. Elles sont par exemple constituées d'un matériau plastique essentiellement incompressible, d'un matériau renforcé de fibres de carbone, renforcé de fibres de verre et/ou d’une couche métallique. La couche intermédiaire 15 est réalisée sous la forme d'une couche intermédiaire compressible 15. Les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire compressible 15 varient sur la surface de la couche intermédiaire 15. Cela signifie que la couche intermédiaire compressible 15 présente une variation des propriétés compressibles sur sa surface. La couche intermédiaire 15 est constituée d'au moins un matériau dont les propriétés mécaniques compressibles varient sur la surface de la couche intermédiaire 15, la variation des propriétés mécaniques compressibles étant graduelle ou continue. Il est également possible que la couche intermédiaire 15 soit composée de plusieurs matériaux, en particulier de deux ou trois matériaux, voire plus, ayant des propriétés mécaniques et compressibles différentes. Selon un exemple de réalisation, la couche intermédiaire 15 est constituée d'au moins un matériau, comme en particulier un matériau en mousse, dont les propriétés mécaniques, comme en particulier la densité, la dureté de mousse, le module de compression et/ou la proportion d'air, varient sur la surface de la couche intermédiaire, et/ou la couche intermédiaire 15 est constituée de plusieurs matériaux, comme en particulier plusieurs matériaux en mousse, dont les propriétés mécaniques, comme en particulier la densité, la dureté de mousse, le module de compression et/ou la proportion d'air, varient ou diffèrent, lesquels sont répartis en conséquence sur la surface de la couche intermédiaire 15 pour obtenir la variation des propriétés mécaniques. Les figures 2 et 3 montrent des exemples dans lesquels la couche intermédiaire 15 présente au moins une première zone 16 dotée de premières propriétés mécaniques et au moins une deuxième zone 17 dotée de deuxièmes propriétés mécaniques. Facultativement, la couche intermédiaire 15 peut également comporter au moins une troisième zone dotée de troisièmes propriétés mécaniques. La couche intermédiaire 15 présente de manière avantageuse, selon les figures 2 et 3, plusieurs premières zones 16 dotées de premières propriétés mécaniques et plusieurs deuxièmes zones 17 dotées de deuxièmes propriétés mécaniques ; plusieurs troisièmes zones dotées de troisièmes propriétés mécaniques pouvant également facultativement être prévues. Plusieurs premières zones 16 et plusieurs deuxièmes zones 17 réalisées en forme de bande et disposées en alternance sont prévues dans les figures 2 et 3. Les figures 2 et 3 montrent que le dessous de caisse 4 est conçu selon les zones avec une haute stabilité à la pression différente en raison des cloisons de séparation 8 ou d'autres éléments structurels du boîtier de batterie 7 (voir les parois de boîtier 12). Dans la zone des cloisons de séparation 8 ou des parois verticales 12 du boîtier, la stabilité à la pression dans la direction verticale est particulièrement élevée, tandis qu'entre les cloisons de séparation 8 et/ou les parois verticales 12 du boîtier, la stabilité à la pression est réduite, en particulier dans la zone où sont disposées les cellules de batterie 10. Dans la direction x, les zones de haute stabilité à la pression 18 alternent avec les zones de faible stabilité à la pression 19. Des zones de haute stabilité à la pression 18 de la structure mécanique du dessous de caisse 4 sont par conséquent fondamentalement formées ou provoquées par des cloisons de séparation 8, des nervures ou d'autres renforcements du dessous de caisse 4, en particulier du boîtier de batterie 7 ; des zones de la structure mécanique du dessous de caisse 4 ayant une stabilité à la pression plus faible 19 étant disposées ou formées de manière adjacente à ceux-ci. La plaque de protection du dessous de caisse 1 est disposée et formée de telle manière que les zones 17 de la couche intermédiaire 15 dotées de propriétés mécaniques plus stables, comme en particulier un module de compression plus élevé, sont disposées en dessous de zones de stabilité à la pression plus élevée 18 de la structure mécanique du dessous de caisse 4 et les zones 16 de la couche intermédiaire 15 dotées de propriétés mécaniques moins stables, comme en particulier un module de compression plus faible, sont disposées en dessous de zones de stabilité à la pression plus faible 19 de la structure mécanique du dessous de caisse 4, en particulier de manière adjacente à des zones de stabilité à la pression plus élevée 18 de la structure mécanique du dessous de caisse, comme le montrent les figures 2 et 3. Les bandes dotées de propriétés mécaniques supérieures 17 de la plaque de protection du dessous de caisse 1 sont disposées en dessous des zones 18 de haute stabilité à la pression du dessous de caisse 4 et les bandes dotées de propriétés mécaniques inférieures 16 de la plaque de protection du dessous de caisse 1 sont disposées en dessous des zones 19 de stabilité à la pression plus faible du dessous de caisse 4. La plaque de protection du dessous de caisse 1 peut également être disposée et formée de telle manière que les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire 15 diminuent avec l'augmentation de la distance latérale par rapport aux zones 18 de stabilité à la pression plus élevée de la structure mécanique du dessous de caisse 4. Cette diminution peut être graduelle (progressive) ou continue. Il ressort également de la que la plaque de protection du dessous de caisse 1 s'appuie contre la structure mécanique du dessous de caisse 4 sur les zones de haute stabilité à la pression 18. Cet appui peut être direct ou s’effectuer avec interposition d’un élément d’appui 20 entre la structure mécanique du dessous de caisse 4 et la plaque de protection 1. Un non-tissé, un matériau en mousse ou un matériau en caoutchouc peut par exemple être prévu comme élément d'appui 20, tel qu'une nappe d’un tel matériau, etc. Les éléments, objets, indications et informations illustrés sur les figures sont référencés comme suit : 1 : Plaque de protection du dessous de caisse 2 : Véhicule à moteur 3 : Carrosserie 4 : Dessous de caisse 5 : Structure mécanique 6 : Batterie sous plancher 7 : Boîtier de batterie 8 : Cloisons de séparation 9 : Chambre de boîtier 10 : Cellule de batterie 11 : Module de batterie 12 : Parois du boîtier 13 : Première couche extérieure 14 : Deuxième couche extérieure 15 : Couche intermédiaire 16 : Première zone/Zone dotée de propriétés mécaniques moins stables 17 : Deuxième zone/Zone dotée de propriétés mécaniques plus stables 18 : Haute stabilité à la pression 19 : Faible stabilité à la pression 20 : Élément d’appui Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Plaque de protection de dessous de caisse (1) comprenant une structure en plaque multicouche comprenant une première couche extérieure (13), une deuxième couche extérieure (14) et au moins une couche intermédiaire (15) disposée entre la première couche (13) et la deuxième couche (14), la couche intermédiaire (15) étant réalisée sous la forme d'une couche intermédiaire compressible (15), les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire compressible (15) variant sur la surface de la couche intermédiaire (15). Plaque de protection de dessous de caisse (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première couche (13) et la deuxième couche (14) sont réalisées essentiellement incompressibles et sont constituées, par exemple, d’un matériau plastique essentiellement incompressible, d’un matériau renforcé de fibres de carbone, renforcé de fibres de verre et/ou d’une couche métallique. Plaque de protection de dessous de caisse (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche intermédiaire (15) est constituée d'au moins un matériau dont les propriétés mécaniques varient sur la surface de la couche intermédiaire (15), la variation des propriétés mécaniques étant graduelle ou continue. Plaque de protection de dessous de caisse (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la couche intermédiaire (15) est constituée d'au moins un matériau, comme en particulier un matériau en mousse, dont les propriétés mécaniques, comme en particulier la densité, la dureté de mousse, le module de compression et/ou la proportion d'air, varient sur la surface de la couche intermédiaire (15), et/ou la couche intermédiaire (15) est constituée de plusieurs matériaux, comme en particulier des matériaux en mousse, dont les propriétés mécaniques, comme en particulier la densité, la dureté de mousse, le module de compression et/ou la proportion d'air, varient, lesquels sont répartis en conséquence sur la surface de la couche intermédiaire (15) pour obtenir la variation des propriétés mécaniques. Plaque de protection de dessous de caisse (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche intermédiaire (15) présente au moins une première zone (16) dotée de premières propriétés mécaniques, au moins une deuxième zone (17) dotée de deuxièmes propriétés mécaniques et facultativement au moins une troisième zone dotée de troisièmes propriétés mécaniques, en particulier la couche intermédiaire (15) présente plusieurs premières zones (16) dotées de premières propriétés mécaniques, plusieurs deuxièmes zones (17) dotées de deuxièmes propriétés mécaniques et facultativement plusieurs troisièmes zones dotées de troisièmes propriétés mécaniques. Véhicule à moteur (2) comportant une carrosserie (3) et un dessous de caisse (4) ; une structure mécanique (5) présentant une stabilité à la pression élevée (18) différente selon les zones étant formée ou disposée dans la zone du dessous de caisse (4), cette structure mécanique consistant par exemple en un boîtier de batterie (7) d'une batterie sous plancher (6) ; une plaque de protection de dessous de caisse (1) selon au moins l'une des revendications précédentes étant disposée en dessous du dessous de caisse (4). Véhicule à moteur (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que des zones de haute stabilité à la pression (18) de la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4) sont formées ou provoquées par des cloisons de séparation (8), des nervures ou d'autres renforcements du dessous de caisse (4), en particulier du boîtier de batterie (7) ; des zones de la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4) ayant une stabilité à la pression plus faible (19) étant disposées ou formées de manière adjacente à ceux-ci. Véhicule à moteur (2) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la plaque de protection du dessous de caisse (1) est disposée et formée de telle manière que les zones de la couche intermédiaire (15) dotées de propriétés mécaniques plus stables (17), comme en particulier un module de compression plus élevé, sont disposées en dessous de zones de stabilité à la pression plus élevée (18) de la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4) et les zones de la couche intermédiaire (15) dotées de propriétés mécaniques moins stables (16), comme en particulier un module de compression plus faible, sont disposées en dessous de zones de stabilité à la pression plus faible (19) de la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4), en particulier de manière adjacente à des zones de stabilité à la pression plus élevée (18) de la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4). Véhicule à moteur (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque de protection du dessous de caisse (1) est disposée et formée de telle manière que les propriétés mécaniques de la couche intermédiaire (15) diminuent avec l'augmentation de la distance par rapport à des zones de stabilité à la pression plus élevée (18) de la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4). Véhicule à moteur (2) selon l'une des revendications précédentes 6 à 9, caractérisé en ce que la plaque de protection du dessous de caisse (1) s'appuie contre la structure mécanique (5) du dessous de caisse (4) sur les zones de haute stabilité à la pression (18), en particulier avec interposition d'un élément d'appui (20) entre la structure mécanique (5) et la plaque de protection du dessous de caisse (1).