Brevet FR3142438A1 — publié le 20240531

L'invention concerne un dispositif de renfort d’un tunnel central (1) de plancher de véhicule automobile, ledit tunnel présentant une section en U inversé délimitée par une paroi supérieure (1a) et des parois latérales (1b), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément supérieur (2) de rigidification et au moins un élément latéral (3) de rigidification, lesdits éléments de rigidification (2, 3) étant rapportés et fixés dans le tunnel (1) en étant conformés de façon à épouser ses parois internes, respectivement, supérieure (1a) et latérales (1b). Figure de l’abrégé (Fig. 2) DiSpositif de renfort de la structure du tunnel des VÉHICULEs automobiles vis-à-vis des CHOCS LATÉRAUX L'invention concerne, de façon générale, le domaine de la sécurité passive des véhicules automobiles à motorisation électrique ou hybride et s’intéresse, plus particulièrement, à la protection de l’habitacle de ces véhicules en cas de chocs frontaux et latéraux. Le plancher des véhicules automobiles est généralement pourvu d’un tunnel longitudinal central dont la section transversale est en forme de U inversé. Ce plancher comprend également des panneaux disposés latéralement, de part et d'autre du tunnel ainsi que des longerons. Le tunnel, les panneaux et les longerons peuvent être réalisés séparément et assemblés lors du ferrage de la structure du véhicule. Or, la protection de l’habitacle et donc la sécurité du conducteur et des passagers implique le renfort de ce tunnel central. En effet, il se trouve que sur les véhicules électriques ou hybrides, la position d’implantation de la batterie, qui est volumineuse, entraîne, du fait du manque d’espace libre, une réduction de la capacité de déformation exploitable en cas de choc latéral. En particulier, en cas de choc latéral (par exemple, lors d’un test dit « poteau »), la batterie et son bac de conditionnement transmettent alors les efforts transversaux résultant du choc directement au tunnel central. Dans ces conditions, pour préserver la sécurité et éviter une déstabilisation, voir une déchirure du tunnel, il s’avère donc nécessaire d’augmenter localement sa raideur. Le brevet FR3009821B1 décrit un élément de renfort du tunnel central d'un plancher de véhicule automobile comprenant une portion étendue destinée à couvrir l'ouverture du tunnel et deux portions en saillie destinées à s'étendre le long des parois latérales du tunnel, les portions étendue et en saillie étant réalisées d'une seule pièce en matériau moulé. Toutefois, l’élément de renfort décrit dans ce document est spécifiquement conçu pour s’adapter à la ligne d’échappement d’une motorisation thermique qui est logée dans le tunnel. Par conséquent, cet élément n’est ni apte, ni destiné à renforcer la zone critique de faiblesse du tunnel, propre aux véhicules à motorisation électrique, qui se trouve impactée par la batterie lors d’un choc latéral. Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre les problèmes techniques posés par les solutions antérieures en proposant un dispositif de renfort perfectionné assurant un niveau élevé de résistance mécanique dans plusieurs directions et donc une protection optimale du tunnel central en cas de choc latéral et sans modifier la structure du plancher. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de renfort d’un tunnel central de plancher de véhicule automobile, ledit tunnel présentant une section en U inversé délimitée par une paroi supérieure et des parois latérales, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément supérieur de rigidification et au moins un élément latéral de rigidification, lesdits éléments de rigidification étant rapportés et fixés dans le tunnel en étant conformés de façon à épouser ses parois internes, respectivement, supérieure et latérales. Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, le dispositif de renfort ne comprend qu’un seul élément latéral de rigidification. Selon une première variante de réalisation, l’élément latéral de rigidification comporte un flanc sensiblement vertical qui se prolonge horizontalement par un méplat destiné à épouser le plancher en formant une équerre. Selon une autre variante de réalisation, le flanc vertical et le méplat sont réalisés sous forme de pièces indépendantes destinées à être solidarisées l’une avec l’autre. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de l’invention, l’élément supérieur de rigidification comporte un rebord sensiblement vertical qui épouse au moins partiellement la zone de liaison avec la paroi latérale interne du tunnel. Selon une autre caractéristique du dispositif de l’invention, les éléments de rigidification sont positionnés dans le tunnel à proximité l’un de l’autre. De préférence, les éléments de rigidification sont réalisés avec un acier DP450 en une épaisseur comprise entre 1,3mm et 1,4mm. Selon une variante spécifique de réalisation de l’invention, les éléments de rigidification comportent des orifices. Un autre objet de l’invention est un plancher pour un véhicule automobile destiné à être équipé d’une motorisation électrique et d’au moins une batterie pour l’alimentation de la motorisation, ledit plancher étant pourvu d’un tunnel longitudinal central et d’une zone latérale d’implantation de la batterie, caractérisé en ce que le tunnel est pourvu d’un dispositif de renfort tel que défini ci-dessus qui est rapporté et fixé sur ses parois internes dans l’axe transversal de la zone d’implantation de ladite batterie. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’un plancher pourvu d’un tunnel longitudinal central et d’une zone latérale d’implantation de la batterie, ce plancher étant pourvu d’un dispositif de renfort présentant les caractéristiques mentionnées ci-dessus. Dans son principe, l’invention propose une solution technique perfectionnée de renfort du tunnel central en vue d’augmenter sa raideur. La section critique du tunnel située sur l’axe transversal de la zone d’implantation de la batterie est doublement renforcée ce qui la stabilise dans les trois dimensions et lui confère une résistance optimale aux chocs latéraux sévères. L’invention permet ainsi de s’affranchir des solutions traditionnelles de renforcement de la structure du plancher tout en maîtrisant parfaitement les déformations susceptibles d’impacter le tunnel et d’améliorer ainsi la sécurité de l’habitacle. En outre, le dispositif de renfort de l’invention est adaptable à différentes plateformes de véhicules, en particulier celles équipées d’une motorisation électrique, et offre, à la fois, un allégement significatif de la structure du plancher et une réduction substantielle des coûts de fabrication. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : est une vue de dessous d’un plancher de véhicule automobile à motorisation hybride avec la zone d’implantation de la batterie. est une vue partielle de dessous et en perspective d’un plancher de véhicule automobile pourvu d’un premier mode de réalisation du dispositif de renfort selon l’invention. est une vue de détail en perspective éclatée du premier mode de réalisation du dispositif de renfort selon l’invention. est une vue partielle de dessous et en perspective d’un plancher de véhicule automobile pourvu d’un second mode de réalisation du dispositif de renfort selon l’invention. est une vue de détail en perspective éclatée du second mode de réalisation du dispositif de renfort selon l’invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Naturellement, les modes de réalisation du dispositif de renfort de l’invention illustrés schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine général de la sécurité passive des véhicules automobiles à motorisation électrique ou hybride. La structure du plancher de ces véhicules, dont l’un est illustré en vue de dessous par la , comprend généralement un tunnel central 1 qui s’étend longitudinalement et qui présente une section en U inversé délimitée par une paroi supérieure 1a et des parois latérales 1b. Ce tunnel est ouvert en partie basse et fait saillie dans l’habitacle. Ce plancher présente une zone d’implantation d’au moins une batterie 4 destinée à l’alimentation de la motorisation et des autres équipements électriques. Cette zone d’implantation est située latéralement à proximité immédiate du tunnel. Par conséquent, le manque d’espace libre entre cette zone et le tunnel entraîne une réduction préjudiciable de la capacité de déformation du tunnel en cas de choc latéral. Dans ces conditions, l’invention a cherché une solution technique permettant d’augmenter la raideur du tunnel pour préserver son intégrité en cas de choc et sans modifier la structure du plancher. Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de renfort, dont des modes de réalisation sont illustrés, respectivement, par les figures 2 et 4, en transparence au travers de la paroi du tunnel 1, et en perspective éclatée par les figures 3 et 5. Ce dispositif comprend au moins un élément supérieur 2 de rigidification et au moins un élément latéral 3 de rigidification qui sont réalisés sous forme de plaques rigides et qui sont rapportés et fixés dans le tunnel 1 en étant conformés de façon à épouser ses parois internes, respectivement, supérieure 1a et latérales 1b. Ces éléments sont positionnés dans le tunnel 1 à proximité l’un de l’autre dans l’axe transversal X de la zone d’implantation de la batterie 4. Du fait que la zone d’implantation de la batterie 4 ne se situe que d’un seul côté du tunnel 1, comme illustré par la , il est prévu que le dispositif de renfort de l’invention ne comprenne qu’un seul élément latéral 3 de rigidification qui est alors fixé dans le tunnel 1 sur sa paroi latérale 1b en regard de la zone de la batterie 4. Selon une variante de réalisation du dispositif de renfort de l’invention illustrée par la , l’élément latéral 3 de rigidification comporte un flanc 31 sensiblement vertical qui se prolonge horizontalement par un méplat 32 destiné à épouser le plancher en formant une équerre. Le cas échéant, le flanc vertical 31 et le méplat 32 sont réalisés sous forme de pièces indépendantes destinées à être solidarisées in situ l’une avec l’autre, comme illustré par la . Dans ce cas et afin d’optimiser la raideur en partie haute du tunnel 1, l’élément supérieur 2 de rigidification comporte alors, un rebord 21 sensiblement vertical qui épouse au moins partiellement la zone de liaison avec la paroi latérale interne 1b du tunnel 1, comme représenté sur la . Les éléments de rigidification 2, 3 sont réalisés avec un acier DP450 en une épaisseur comprise entre 1,3mm et 1,4mm. De préférence, les éléments de rigidification 2, 3 comprennent plusieurs épaisseurs de tôle et sont fixés par des points de soudure réalisés sous le tunnel 1 du côté de l’échappement. Selon une variante spécifique de réalisation de l’invention, ces éléments comportent des orifices 20, 30, comme illustré par les figures 4 et 5. Sur l’élément supérieur 2 de rigidification, les orifices 20 sont sous forme d’échancrures pour laisser un accès à la pince de soudage tandis que les orifices 30 de l’élément latéral 3 de rigidification sont réalisés, quant à eux, de façon à laisser une certaine souplesse lors de l’accostage de cet élément (en une ou deux pièces) contre le renfort local du tunnel 1. Dispositif de renfort d’un tunnel central (1) de plancher de véhicule automobile, ledit tunnel présentant une section en U inversé délimitée par une paroi supérieure (1a) et des parois latérales (1b), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément supérieur (2) de rigidification et au moins un élément latéral (3) de rigidification, lesdits éléments de rigidification (2, 3) étant rapportés et fixés dans le tunnel (1) en étant conformés de façon à épouser ses parois internes, respectivement, supérieure (1a) et latérales (1b). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il ne comprend qu’un seul élément latéral (3) de rigidification. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément latéral (3) de rigidification comporte un flanc (31) sensiblement vertical qui se prolonge horizontalement par un méplat (32) destiné à épouser le plancher en formant une équerre. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le flanc vertical (31) et le méplat (32) sont réalisés sous forme de pièces indépendantes destinées à être solidarisées l’une avec l’autre. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément supérieur (2) de rigidification comporte un rebord (21) sensiblement vertical qui épouse au moins partiellement la zone de liaison avec la paroi latérale interne (1b) du tunnel. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments de rigidification (2, 3) sont positionnés dans le tunnel (1) à proximité l’un de l’autre. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments de rigidification (2, 3) sont réalisés avec un acier DP450 en une épaisseur comprise entre 1,3mm et 1,4mm. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments de rigidification (2, 3) comportent des orifices (20, 30). Plancher pour un véhicule automobile destiné à être équipé d’une motorisation électrique et d’au moins une batterie (4) pour l’alimentation de la motorisation, ledit plancher étant pourvu d’un tunnel longitudinal central (1) et d’une zone latérale d’implantation de la batterie, caractérisé en ce que le tunnel est pourvu d’un dispositif de renfort selon l’une des revendications précédentes qui est rapporté sur ses parois internes (1a, 1b) dans l’axe transversal (Y) de la zone d’implantation de ladite batterie (4). Véhicule automobile équipé d’un plancher selon la revendication précédente pourvu d’un dispositif de renfort selon l’une des revendications 1 à 8.