Brevet FR3130699A1 — publié le 20230623

Titre : Dispositif de maintien d’un élément de stockage disposé sous le plancher d’un véhicule Dispositif de maintien (1) d’un élément de stockage (7) d’énergie agencé sous le plancher d’un véhicule automobile, comprenant un cadre (10) et un moyen de maintien (4) de l’élément de stockage (7) d’énergie solidaire au cadre (10), le moyen de maintien étant configuré pour coopérer avec un élément amovible de fixation (11) pour maintenir l’élément de stockage (7) d’énergie, le cadre (10) comprenant deux longerons (2) formant des côtés opposés et deux traverses (3) formant d’autres côtés opposés du cadre (10), un élément de renfort (5) s’étendant entre ces longerons (2) et ces traverses (3). (Figure 2) Dispositif de maintien d’au moins un élément de stockage d’énergie agencé sous le plancher d’un véhicule automobile La présente invention concerne le domaine de l’alimentation en énergie d’un véhicule automobile, et porte plus particulièrement sur un dispositif permettant de maintenir un élément de stockage d’énergie agencé sous le plancher d’un véhicule automobile. Dans un contexte d’engagement dans la transition énergétique, de nombreux consommateurs optent pour des véhicules automobiles en bicarburation mêlant GNV (acronyme pour « Gaz Naturel Véhicule ») ou GPL (acronyme pour « Gaz de Pétrole Liquéfié ») et essence ou des véhicules électriques ou hybride. Ces véhicules présentent des équipements leur permettant de stocker de l’énergie que ce soit sous forme, par exemple, de bouteilles contenant le GNV ou le GPL ou de batteries. Il est connu de l’art antérieur, et notamment du document FR3024848, d’agencer sous le plancher d’un véhicule automobile un support destiné à recevoir les moyens de stockage de l’énergie. Cependant, les éléments de stockage d’énergie sont des équipements relativement encombrants qui nécessitent une protection particulière, et tout particulièrement pour les moyens de stockage du GNV ou du GPL. Les supports de ces éléments de stockage existants ne présentent pas une résistance à la déformation et aux efforts adaptés pour protéger efficacement les éléments de stockage de l’énergie, notamment en cas de collision entre deux véhicules automobiles. Par ailleurs, ces supports présentent également un encombrement important. Lorsque ces supports sont agencés sous le plancher du véhicule, la partie du plancher qui leur est dédié n’est plus exploitable à des fins, par exemple, de fixation d’éléments internes et/ou externes de l’habitacle du véhicule, notamment une rangée de siège. La présente invention se propose de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un dispositif de maintien d’au moins un élément de stockage d’énergie agencé sous le plancher d’un véhicule automobile, comprenant au moins un cadre et un moyen de maintien de l’élément de stockage d’énergie solidaire du cadre et configuré pour coopérer avec au moins un élément amovible de fixation pour maintenir l’au moins un élément de stockage d’énergie, le cadre comprenant au moins deux longerons formant des côtés opposés et au moins deux traverses formant d’autres côtés opposés du cadre, un élément de renfort s’étendant entre ces longerons et ces traverses. Le cadre est formé par la présence de deux longerons en opposition et de deux traverses reliant les longerons et formant deux côtés opposés du cadre, et la rigidité de ce cadre, inhérente à la disposition de ces éléments constitutifs, est augmentée par la présence de l’élément de renfort. La rigidité optimisée du cadre permet d’assurer la protection des éléments de stockage et l’élément de renfort a par ailleurs pour fonction la fixation d’éléments d’un véhicule automobile. Cet élément de renfort permet d’exploiter la place dédiée au dispositif de maintien, par exemple, pour fixer d’autres éléments du véhicule. Ces éléments du véhicule automobile fixés à l’élément de renfort ne sont pas nécessairement liés au plancher et peuvent par exemple consister en des moyens de fixation d’un ou plusieurs sièges de l’habitacle du véhicule qui traversent le plancher pour entrer en contact avec l’élément de renfort disposé de l’autre côté du plancher. Ainsi, cet élément de renfort permet au dispositif de maintien d’une part d’avoir une rigidité assurant la protection des éléments de stockage lors d’un impact tel qu’une collision, et d’une autre part offrir un élément de structure suffisamment solide pour y fixer un élément lié ou non au plancher. Selon une caractéristique de l’invention, une face de contact du cadre est destinée à être en contact avec le plancher du véhicule automobile, cette face de contact formant un plan de fixation du cadre au plancher, l’élément de renfort présentant un décalage par rapport à ce plan de fixation. On comprend que la face de contact du cadre est formée par les faces de contact des différents éléments formant les côtés du cadre, c’est-à-dire les longerons et les traverses, et plus particulièrement, ces faces de contact sont les faces supérieures des longerons et des traverses. Le décalage de l’élément de renfort est tel que la face supérieure de l’élément de renfort ne s’inscrit pas dans le plan de fixation du cadre au plancher. Ce décalage est perpendiculaire au plan de fixation, en direction du sol sur lequel le véhicule est susceptible de rouler, de telle sorte qu’un espace est formé entre l’élément de renfort et le plancher du véhicule automobile. Cet espace entre le plancher et l’élément de renfort permet de s’assurer que la face supérieure de l’élément de renfort soit verticalement en-dessous du plan de fixation défini par la face supérieure des longerons et traverses, c’est-à-dire verticalement à l’opposé du plancher par rapport au plan de fixation, et permet donc de s’assurer que cette face supérieure de l’élément de renfort n’interfère pas avec le placage du cadre contre le plancher du véhicule. Cette caractéristique est notamment importante dans une application où le cadre est formé par des éléments mécano-soudés. Les tolérances de fabrication, et notamment l’état de surface, de ces éléments, que ce soient les longerons, les traverses ou l’élément de renfort, pourraient en effet impliquer que l’élément de renfort s’étende localement au-delà du plan de fixation, c’est-à-dire du côté du plancher par rapport à ce plan de fixation si l’élément de renfort, et vienne empêcher un placage correct du cadre contre le plancher et donc empêcher une reprise d’efforts optimal pour la tenue de l’élément de stockage d’énergie. Dans ce contexte, l’organe de fixation, lié ou non au plancher du véhicule automobile et destiné à être fixé sur l’élément de renfort, forme saillie par rapport à la face inférieure du plancher, et donc par rapport au plan de fixation du cadre au plancher, pour être en contact avec la face supérieure de l’élément de renfort, le cas échéant en traversant le plancher. Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de maintien présente au moins une contreforme formée dans la face du moyen de maintien tournée à l’opposé du cadre. L’aspect de ces contreformes est avantageusement complémentaire de l’élément de stockage que le dispositif de maintien est destiné à maintenir. La complémentarité entre les contreformes et les éléments de stockage de l’énergie permet de maintenir, en limitant leurs mouvements, ces éléments de stockage. Les contreformes peuvent ainsi prendre une pluralité de formes complémentaires ou non de l’élément de stockage d’énergie. Ainsi, on comprend qu’il est entendu par « contreforme » une forme non linéaire du moyen de maintien dont le profil est adapté à recevoir un élément de stockage d’énergie. A titre d’exemple non limitatif, chaque contreforme présente la forme de plusieurs arches successives, en nombre égal au nombre d’élément de stockage de l’énergie à maintenir. Selon une autre caractéristique de l’invention, chaque moyen de maintien s’étend au moins d’une extrémité longitudinale d’un longeron à une autre. Selon une autre caractéristique de l’invention, chaque moyen de maintien comprend une pluralité de contreformes, qui s’étendent à intervalles réguliers le long d’un longeron. Selon une caractéristique de l’invention, le cadre est formé de deux longerons opposés et de deux traverses opposées. Selon une autre caractéristique de l’invention, le cadre est formé d’un ensemble monobloc. Lorsque le cadre est formé d’un ensemble monobloc, l’élément de renfort peut être formé d’un seul tenant avec les longerons et traverses formant le cadre. De manière alternative, les longerons et traverses peuvent être des éléments mécano-soudés formant un ensemble monobloc sur lequel sont soudés les moyens de maintien et/ou l’élément de renfort. De manière alternative encore, les moyens de maintien et les longerons sont réalisés d’un seul tenant. Selon une caractéristique de l’invention, le cadre comprend un élément d’attelage et de remorquage. La présente invention porte également sur un véhicule automobile équipé d’un dispositif de maintien d’un élément de stockage d’énergie agencé sous le plancher du véhicule automobile. Selon une caractéristique de l’invention, le véhicule automobile comporte un organe de fixation formant une partie saillante par rapport au plancher et destiné à être fixé sur l’élément de renfort. Selon une caractéristique de l’invention, l’élément de stockage d’énergie est une bouteille de combustible. Selon une autre caractéristique de l’invention l’élément de stockage d’énergie est une batterie. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : est une vue schématique et en perspective d’un dispositif de maintien selon un mode de réalisation ; est une vue schématique et en perspective du dispositif de maintien de la équipé de bouteilles de GNV ; est une vue schématique et en perspective du dispositif de maintien selon le mode de réalisation de la comprenant un dispositif d’attelage ; est une vue schématique de côté d’un plancher de véhicule automobile auquel est fixé un dispositif de maintien selon un mode de réalisation. Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que des exemples de réalisation de l’invention. Enfin, les mêmes repères désignent les mêmes éléments dans l'ensemble des figures. Par ailleurs, en référence aux figures, la direction longitudinale sera représentée par l’axe L, la direction transversale sera représentée par l’axe T et la direction verticale sera représentée par l’axe V. Dans ce repère, les qualificatifs « haut » ou « supérieur » seront représentés par le sens positif de l’axe V et les qualificatifs « bas » ou « inférieur » seront représentés par le sens négatif de ce même axe V. Il est à noter que l’on entend par « direction longitudinale », une direction d’allongement principal de l’objet concerné selon un sens positif ou négatif de l’axe L, on entend par « direction transversale », une direction d’allongement principal de l’objet concerné selon un sens positif ou négatif de l’axe T, et on entend par « direction verticale », une direction d’allongement principal de l’objet concerné selon un sens positif ou négatif de l’axe V. Il est également à noter que dans la , certains éléments, autres que le plan, apparaissent en pointillés, symbolisant une observation par transparence de ces éléments. La illustre un dispositif de maintien 1 comprenant deux longerons 2 s’étendant longitudinalement, c’est-à-dire sensiblement parallèles à l’axe longitudinal L. A partir des extrémités longitudinales de ces longerons 2 s’étendent deux traverses 3 sensiblement parallèles à l’axe transversal T. Les longerons 2 et les traverses 3 sont agencés de telle sorte que les longerons 2 et les traverses 3 forment deux à deux les côtés opposés d’un cadre 10. Ces longerons 2 et ces traverses 3 présentent une forme parallélépipèdique dont les faces supérieures 20, 30, destinées à être en regard du plancher d’un véhicule automobile, sont contenues dans un même plan. Il peut ainsi être défini une face supérieure 100 du cadre 10, contenue dans le même plan que les faces supérieures des longerons 2 et des traverses 3, et destinée à être en regard d’un élément du véhicule automobile et plus particulièrement le plancher. Plus particulièrement, cette face supérieure 100 du cadre 10 forme un plan de fixation du dispositif de maintien sur le plancher. Entre les longerons 2 et les traverses 3 s’étend un élément de renfort 5. Dans l’exemple illustré, l’élément de renfort 5 s’étend plus particulièrement entre les deux longerons 2 en étant sensiblement parallèle à l’axe transversal T. Cet élément de renfort 5 est, dans le mode de réalisation représenté et sans que cela soit limitatif de l’invention, une médiane du cadre 10, c’est-à-dire un élément du cadre 10 reliant les milieux des côtés opposés du cadre 10 formés par les longerons 2 de telle sorte que l’élément de renfort 5 est équidistant de chaque traverse 3. Il est à noter que l’élément de renfort 5 peut également, dans un mode de réalisation alternatif ici non représenté, relier les milieux des côtés opposés du cadre 10 formés par les traverses 3. L’élément de renfort 5 présente également une face supérieure 50 destinée à être en regard d’un élément du véhicule automobile. Tel que cela est illustrée, cette face supérieure 50 de l’élément de renfort 5 n’est pas contenue dans le plan défini par la face supérieure 100 du cadre 10. En d’autres termes, la face supérieure 50 de l’élément de renfort 5 présente un décalage vertical par rapport au plan dans lequel sont contenues les faces supérieures 20, 30 des longerons 2 et des traverses 3. Plus particulièrement, tel que cela est visible sur les figures, la face supérieure 50 de l’élément de renfort 5 est en retrait par rapport à la face supérieure 100 du cadre 10, de sorte qu’elle présente un décalage selon un sens négatif de l’axe vertical V, perpendiculaire au plan de fixation. L’élément de renfort 5 présente une épaisseur, ou dimension verticale, qui est inférieure à la dimension verticale correspondante des éléments du cadre 10 qu’il participe à relier, ici les longerons 2 notamment. De la sorte, la face supérieure 50 de l’élément de renfort 5 est en décalage vertical par rapport à la face supérieure 100 du cadre 10 sans pour autant s’étendre verticalement au-delà des éléments constitutifs du cadre er sans pour autant étendre l’encombrement vertical du cadre. Le dispositif de maintien 1 comprend également des moyens de maintien 4 solidaires de deux côtés opposés du cadre 10. Plus particulièrement, ces moyens de maintien 4 sont solidaire de la face inférieure des longerons 2 et s’étendent longitudinalement sur toute la longueur des longerons 2 et dépassent de chaque extrémité longitudinale des longerons 2 de sorte à être solidaire d’une partie de chaque traverse 3. Il est à noter que dans un mode de réalisation alternatif les moyens de maintien 4 peuvent être solidaire de la face inférieure des traverses 3 et s’étendre transversalement selon l’axe transversal T. Tel que cela a été évoqué précédemment, ces moyens de maintien 4 peuvent être réalisés d’un seul tenant avec les longerons ou bien être réalisés indépendamment et soudés par la suite sur le cadre. Les moyens de maintien 4 présentent des contreformes 41 formant des échancrures, sous la forme de demi-cercles, dans le moyen de maintien 4, à l’opposé du longeron. Les moyens de maintien présentent de la sorte une forme d’arches successives, dont les échancrures sont destinées à accueillir et à maintenir des éléments de stockage. Notamment, et tel que cela est visible des figures 2 et 4, les contreformes 41 présentent une forme complémentaire de la forme des éléments de stockage 7 destinés à être maintenus par le dispositif de maintien 1. Dans le mode de réalisation représenté par la , les contreformes 41 présentent une forme de demi-ellipse, mais on comprend néanmoins que l’aspect de ces contreformes 41 peut être varié et adapté selon la forme de l’élément de stockage maintenu par le dispositif de maintien 1. Chaque contreforme 41 est aligné transversalement avec une autre contreforme située sur le moyen de maintien 4 rendu solidaire du côté opposé du cadre 10. Ainsi, tel que représenté sur la , chaque contreforme 41 est alignée avec une autre contreforme 41 de telle sorte qu’un axe 410 passant par le centre de chaque échancrure correspondante est sensiblement parallèle à l’axe transversal T. Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté par la , les moyens de maintien 4 sont au nombre de deux, disposés longitudinalement en étant solidaires de la face inférieure de chaque côté opposé du cadre 10. Chacun de ces moyens de maintien 4 présente deux contreformes 41. Toutefois, ces moyens de maintien 4 peuvent être en plus grand nombre dès lors que deux de ces moyens de maintien 4 se trouvent sur des côtés opposés du cadre 10, ici les longerons 2. De la même façon les contreformes 41 peuvent être en plus grand nombre au sein de chaque moyen de maintien 4. La illustre le dispositif de maintien 1 de la équipé de deux bouteilles de stockage de GNV 7. Ces bouteilles de stockage de GNV 7 sont disposées au niveau des échancrures formées par les contreformes 41 de telle sorte que ces bouteilles 7 sont en contact avec les contreformes 41 et maintenues au contact de ces contreformes par des éléments amovibles de fixation 11. Chaque élément amovible de fixation assure la suspension d’une des bouteilles 7, de telle sorte que ces bouteilles 7 sont maintenues, à chaque côté opposé du dispositif de maintien, en haut par une contreforme 41 et en bas par un des éléments amovibles de fixation 11. Dans l’exemple illustré, les bouteilles 7 s’étendent transversalement, d’un longeron à l’autre et qu’elles sont maintenues à chacune de leurs extrémités transversales au moyen de la coopération d’un élément amovible de fixation 11 et d’une contreforme 41. Cette disposition transversale est un exemple non limitatif de l’invention et les bouteilles 7 pourraient être disposées longitudinalement, d’une traverse à l’autre, dès lors que les moyens de maintien sont rendus respectivement solidaires d’une traverse. Il est toutefois à noter qu’avantageusement, l’élément de renfort du dispositif de maintien s’étend parallèlement à la direction des bouteilles, notamment pour éviter une interférence entre l’élément de renfort et les bouteilles dans un encombrement vertical réduit du dispositif de maintien. Dans le mode de réalisation représenté, l’élément amovible de fixation 11 est une sangle et selon différentes variantes, la sangle formant l’élément amovible de fixation peut être vissée au cadre 10 ou bien au dispositif de maintien. Une telle configuration des éléments amovibles de fixation 11 permet d’assurer, avec un cadre et des moyens de maintien de dimensions standards, le maintien d’éléments de stockage d’énergie de taille variée. Néanmoins, sans sortir du contexte de l’invention, ces éléments amovibles de fixation 11 peuvent également être des éléments fixes de fixation tel que des arceaux, par exemple. La illustre une variante du dispositif de maintien 1 de la , lequel est équipé d’un dispositif d’attelage et de remorquage 6. La structure du cadre 10 offre au dispositif de maintien 1 une forte rigidité. Avantageusement, une telle structure permet au dispositif de maintien 1 de protéger efficacement les éléments de stockage d’énergie, notamment en cas de collision avec un autre véhicule. Par ailleurs, la rigidité de la structure formant le cadre 10 offre la possibilité de fixer un dispositif d’attelage et de remorquage 6 tel que le représente la . Ce dispositif d’attelage et de remorquage 6 est fixé au niveau d’une traverse 3, et il est notable selon l’invention que ce dispositif d’attelage et de remorquage 6 est fixé sur un élément constitutif du cadre qui n’est pas un élément du cadre sur lequel est rapporté principalement un des moyens de maintien. La illustre, schématiquement, le dispositif de maintien 1 fixé à l’arrière d’un plancher 8 d’un véhicule automobile. Les faces supérieures des longerons 2 et des traverses 3, formant la face supérieure 100 du cadre 10 évoquée précédemment, s’inscrivent dans un plan de fixation 12 maintenu en contact avec le plancher 8 par des moyens de fixation tels que des vis. On comprend que les faces supérieures des longerons 2 et des traverses 3 sont en contact avec le plancher 8 et que des moyens de fixation assurent leur maintien solidaire du plancher 8 de telle sorte que le dispositif de maintien 1 est solidaire du plancher 8. Tel qu’évoqué, l’élément de renfort 5 présente un décalage vertical, perpendiculairement au plan de fixation 12 de telle sorte que lorsque le dispositif de maintien est fixé au plancher 8, c’est-à-dire lorsque le plan de fixation 12 est en contact avec le plancher 8, un espace est formé entre l’élément de renfort 5 et le plancher 8. Dans le mode de réalisation représenté par la , le véhicule est configuré de sorte que l’élément de renfort 5 est en contact avec un organe de fixation 9. Cet organe de fixation 9 peut, par exemple, être un élément de fixation de sièges disposés dans l’habitacle du véhicule et donc disposé de l’autre côté du plancher 8 par rapport au dispositif de maintien. L’élément de renfort 5 permet ainsi au dispositif de maintien 1 de fournir un point d’ancrage à divers éléments d’un véhicule automobile et notamment ici des sièges de l’habitacle du véhicule. Le fait d’avoir le décalage vertical de l’élément de renfort 5 par rapport au plancher 8 implique que l’organe de fixation 9 forme une partie saillante qui s’étende au-delà du plancher, et le cas échéant traverse le plancher, pour être en contact avec l’élément de renfort 5. L’organe de fixation 9 forme une partie saillante du plancher plus ou moins importante en fonction du décalage vertical de l’élément de renfort 5 par rapport à la face supérieure du cadre 10, de telle sorte que l’organe de fixation 9 soit en contact de l’élément de renfort 5 et que le plan de fixation 12 défini par la face supérieure du cadre 10 soit sensiblement confondu avec la face inférieure du plancher 8. Bien sûr, l'invention ne se limite pas aux moyens et configurations décrits et illustrés dans le présent document, et elle s'applique également à tous moyens ou configurations équivalentes et à toute combinaison de tels moyens, dans la mesure où ils présentent les caractéristiques présentées dans le présent document. L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un dispositif de maintien d’au moins un élément de stockage d’énergie apte à maintenir des éléments de stockage d’énergie sous le plancher d’un véhicule automobile avec un dispositif dont la structure présente une rigidité apte à protéger les éléments de stockage en cas d’une collision avec un élément extérieur et à exploiter l’espace dédié au dispositif de maintien. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un dispositif de maintien conforme à l’invention. Dispositif de maintien (1) d’au moins un élément de stockage d’énergie (7) agencé sous le plancher (8) d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un cadre (10) et un moyen de maintien (4) de l’élément de stockage d’énergie (7) solidaire du cadre (10) et configuré pour coopérer avec au moins un élément amovible de fixation (11) pour maintenir l’au moins un élément de stockage d’énergie (7), le cadre (10) comprenant au moins deux longerons (2) formant des côtés opposés et au moins deux traverses (3) formant d’autres côtés opposés du cadre (10), un élément de renfort (5) s’étendant entre ces longerons (2) et ces traverses (3). Dispositif de maintien (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’une face de contact du cadre (10) est destinée à être en contact avec le plancher (8) du véhicule automobile, cette face de contact formant un plan de fixation (12) du cadre (10) au plancher (8), l’élément de renfort (5) présentant un décalage par rapport à ce plan de fixation (12). Dispositif de maintien (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de maintien (4) présente au moins une contreforme (41) formée dans la face du moyen de maintien tournée à l’opposé du cadre (10). Dispositif de maintien (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque moyen de maintien (4) s’étend au moins d’une extrémité longitudinale d’un longeron (2) à une autre. Dispositif de maintien (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (10) est formé de deux longerons (2) opposés et de deux traverses (3) opposées. Dispositif de maintien (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (10) comprend un élément d’attelage et de remorquage (6). Véhicule automobile équipé d’un dispositif de maintien (1) d’un élément de stockage d’énergie (7) agencé sous le plancher (8) du véhicule automobile, le dispositif de maintien étant conforme à l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le véhicule automobile présente au moins un organe de fixation (9) formant une partie saillante par rapport au plancher et destiné à être fixé sur l’élément de renfort (5). Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l’élément de stockage d’énergie (7) est une bouteille de combustible. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l’élément de stockage d’énergie (7) est une batterie.