Brevet FR3142434A1 — publié le 20240531

Train arrière de véhicule automobile et véhicule automobile comportant un tel train arrière. L’invention concerne un train arrière (15) de véhicule automobile, comportant une traverse transversale (19) et deux bras longitudinaux (17), chacun desdits bras longitudinaux étant destiné à relier une roue dudit véhicule automobile à la caisse dudit véhicule automobile. Selon l’invention, au moins un desdits bras longitudinaux (17) comporte au moins une première zone de faiblesse structurelle (29) et ladite traverse transversale (19) comporte au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle (31). L’invention concerne aussi un véhicule automobile comportant un tel train arrière (15). Figure 3 Train arrière de véhicule automobile et véhicule automobile comportant un tel train arrière L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et concerne plus particulièrement un train arrière de véhicule automobile et un véhicule automobile comportant un tel train arrière. Les véhicules automobiles électriques avec batterie (véhicules automobiles dits « BEV », acronyme anglo-saxon de « Battery Electric Vehicle ») comportent typiquement une batterie de traction alimentant le moteur électrique du véhicule automobile. Dans certaines configurations, la batterie de traction du véhicule automobile électrique est montée sous le plancher du véhicule automobile et présente une forme géométrique rectangulaire s’étendant au niveau de son extrémité arrière, en regard d’une traverse transversale de train arrière du véhicule automobile. Afin de relier la batterie de traction à la prise de charge, la batterie de traction comporte un connecteur électrique haute tension typiquement monté au niveau de l’extrémité arrière de la batterie de traction, à proximité immédiate de la traverse transversale de train arrière. De façon connue, la batterie de traction doit être protégée de l’ensemble des chocs pouvant survenir sur le véhicule automobile. Aussi, à des fins de sécurité, l’intégrité du connecteur électrique haute tension doit être préservée lorsqu’un choc est subi par le véhicule automobile. Lorsqu’un choc arrière survenant lorsque le véhicule automobile est percuté par l’arrière, la proximité immédiate du connecteur électrique relativement à la traverse transversale de train arrière entraîne un risque élevé d’endommagement du connecteur électrique. Ceci est d’autant plus avéré lorsque le véhicule automobile présente un faible porte-à-faux arrière. Une première solution visant à déplacer le connecteur électrique haute tension ne serait pas satisfaisante car le connecteur électrique comporte des câbles de sortie orientés de manière optimale vers l’arrière du véhicule automobile. Par ailleurs, une deuxième solution visant à déplacer transversalement le connecteur électrique haute tension le long de la traverse transversale de train arrière vers l’un des bords latéraux du véhicule automobile ne serait pas non plus satisfaisante car le connecteur électrique risquerait aussi d’être endommagé en cas un choc latéral subi par le véhicule automobile. La présente invention vise à surmonter les inconvénients précités, et concerne pour ce faire un train arrière de véhicule automobile, comportant une traverse transversale et deux bras longitudinaux, chacun desdits bras longitudinaux étant destiné à relier une roue dudit véhicule automobile à la caisse dudit véhicule automobile, remarquable en ce qu’au moins un desdits bras longitudinaux comporte au moins une première zone de faiblesse structurelle et en ce que ladite traverse transversale comporte au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle. Ainsi, en prévoyant une première zone de faiblesse au niveau du bras longitudinal du train arrière ainsi qu’une deuxième zone de faiblesse au niveau de la traverse transversale du train arrière, on provoque une déformation en deux temps du train arrière du véhicule automobile lorsque le véhicule automobile est soumis à un choc arrière. En effet, la cinématique de déformation est programmée pour, dans un premier temps, entraîner lorsque le véhicule automobile est soumis à un choc arrière une première flexion au niveau de la première zone de faiblesse structurelle prévue au niveau du bras longitudinal du train arrière. Dans un deuxième temps, la flexion subie au niveau de la première zone de faiblesse structurelle entraîne une flexion de la traverse transversale de train arrière, au niveau de la deuxième zone de faiblesse structurelle. Cette double flexion du train arrière permet de faire reculer la traverse transversale relativement au connecteur électrique de la batterie de traction, destiné à être agencé en regard de la traverse transversale de train arrière. De la sorte, on évite tout contact entre le connecteur électrique et la traverse transversale de train arrière au cours d’un choc arrière à grande vitesse. Le connecteur est ainsi préservé. Selon des caractéristiques optionnelles du train arrière selon l’invention : - ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle et/ou ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle comporte au moins une zone de restriction de section ; - ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle comporte au moins un orifice d’affaiblissement complémentaire ; - ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle comporte au moins un orifice d’affaiblissement complémentaire ; - ledit au moins un orifice d’affaiblissement complémentaire est agencé en dehors de ladite au moins une zone de restriction de section ; - ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle est agencée sur une portion dudit bras longitudinal comprise entre ladite caisse dudit véhicule automobile et ladite traverse transversale lorsque ledit train arrière est monté dans ledit véhicule automobile ; - ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle est agencée sur une portion médiane de ladite traverse transversale ; - chacun desdits bras longitudinaux comporte ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle. L’invention concerne aussi un véhicule automobile, remarquable en ce qu’il comporte un train arrière selon l’invention. Dans une réalisation, le véhicule automobile comprend une batterie de traction montée sous un plancher dudit véhicule automobile et un connecteur électrique de ladite batterie de traction montée au niveau d’une extrémité arrière de ladite batterie de traction, et ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle dudit train arrière est agencé entre ledit connecteur électrique et un plan médian longitudinal dudit véhicule automobile. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : montre un véhicule automobile selon l’invention en vue de dessous. est un agrandissement de la zone II de la , simplifiée. est un agrandissement de la zone III de la . montre une première étape de la cinématique subie par le véhicule automobile selon l’invention lors d’un choc arrière. montre une deuxième étape de la cinématique subie par le véhicule automobile selon l’invention lors du choc arrière. montre une troisième étape de la cinématique subie par le véhicule automobile selon l’invention lors du choc arrière. montre une quatrième étape de la cinématique subie par le véhicule automobile selon l’invention lors du choc arrière. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues sont désignés par une même référence. On adoptera par convention, à titre non limitatif, des orientations longitudinale, verticale et transversale indiquées par le trièdre direct (L, V, T) désignant les axes longitudinal, vertical et transversal du véhicule. Dans ce qui suit, les termes « avant », « arrière », « gauche », « droit », « inférieur » et « supérieur » s'entendent par rapport au véhicule. On se réfère à la montrant un véhicule automobile 1 selon l’invention, en vue de dessous. Le véhicule automobile selon l’invention est un véhicule automobile électrique avec batterie de traction (véhicule automobile dit « BEV », acronyme anglo-saxon de « Battery Electric Vehicle ») alimentant le moteur électrique du véhicule automobile. Le véhicule automobile 1 comporte une batterie de traction 3 montée sous un plancher 5 du véhicule automobile. La batterie de traction 3 présente une forme géométrique rectangulaire comportant une extrémité avant 7, une extrémité arrière 9 et deux extrémités latérales 11, 13. L’extrémité arrière 9 s’étend en regard d’un train arrière 15 du véhicule automobile 1. Comme mieux visible à la montrant un agrandissement simplifié de la zone II de la , le train arrière 15 du véhicule automobile 1 comporte deux bras longitudinaux 17 reliés entre eux par une traverse transversale 19. Le bras longitudinal 17 est réalisé par une pièce monobloc qui relie la roue arrière 21 correspondante à une chape 23 fixée à la caisse 25 (visible à la ) du véhicule automobile 1. Afin de relier la batterie de traction 3 à la prise de charge, la batterie de traction 3 comporte un connecteur électrique 27 haute tension. Le connecteur électrique 27 est monté au niveau de l’extrémité arrière 9 de la batterie de traction 3, en regard de la traverse transversale 19 du train arrière 15 du véhicule automobile 1. Dans une réalisation du véhicule automobile 1, la distance longitudinale séparant l’extrémité arrière 9 de la batterie de traction 3 de la traverse transversale 19 de train arrière 15 peut par exemple être égale à environ 75 millimètres. On se réfère à la montrant un agrandissement de la zone III de la . Selon l’invention, le train arrière 15 du véhicule automobile 1 comporte une première zone de faiblesse structurelle 29 au niveau du bras longitudinal 17 et une deuxième zone de faiblesse structurelle 31 au niveau de la traverse transversale 19. Comme on va le voir dans la suite de la description, les première et deuxième zones de faiblesse structurelle 29, 31 ainsi agencées permettent de contrôler la cinématique de déformation du train arrière 15 en cas de choc arrière subi par le véhicule automobile 1. La première zone de faiblesse structurelle 29 est agencée sur une portion 33 du bras longitudinal 17 du train arrière 15 qui est comprise entre la chape 23 fixée à la caisse 25 du véhicule automobile 1 et la traverse transversale 19 du train arrière 15. Plusieurs premières zones de faiblesse structurelle 29 réparties de façon discrète peuvent être pratiquées sur le bras longitudinal 17 du train arrière 15. Aussi, la première zone de faiblesse structurelle 29 peut être pratiquée sur l’un ou l’autre des bras longitudinaux 17 du train arrière 15, ou sur ses deux bras longitudinaux 17. La deuxième zone de faiblesse structurelle 31 est par exemple agencée sur une portion médiane de la traverse transversale 19, portion s’étendant de part et d’autre du milieu de la traverse transversale 19. Selon une variante non illustrée aux figures, la deuxième zone de faiblesse structurelle 31 est décalée relativement au milieu de la traverse transversale 19. Par ailleurs, la deuxième zone de faiblesse structurelle 31 s’étend vers l’intérieur du véhicule automobile 1 depuis le connecteur électrique 27, c’est-à-dire qu’elle s’étend en direction d’un plan médian longitudinal du véhicule automobile 1 depuis le connecteur électrique 27. De même, plusieurs deuxièmes zones de faiblesse 31 réparties de façon discrète peuvent être pratiquées sur la traverse transversale 19 du train arrière 15. Dans l’exemple de réalisation illustrée aux figures, chacune des zones de faiblesse structurelle 29, 31 comporte une zone de restriction de section 35. La zone de restriction de section 35 est définie par la présence d’une zone à section réduite par rapport au reste du bras longitudinal 17 et par rapport au reste de la traverse transversale 19. Selon une variante de réalisation non illustrée aux figures, les zones de faiblesse structurelle 29, 31 ne comportent aucune zone de restriction de section. Les zones de faiblesse structurelle 29, 31 peuvent dans ce cas comporter un moyen de fragilisation structurel, par exemple une zone fusible agencée sur le bras longitudinal 17 et/ou sur la traverse transversale 19 du train arrière 15. En complément de la zone de restriction de section 35, la première zone de faiblesse structurelle 29 agencée sur le bras longitudinal 17 du train arrière 15 peut comporter un orifice d’affaiblissement complémentaire 37, permettant d’affaiblir encore la première zone de faiblesse structurelle 29. L’orifice d’affaiblissement complémentaire 37 est par exemple situé en dehors de la zone de restriction de section 35. Toutefois, l’orifice d’affaiblissement complémentaire 37 peut être situé à l’intérieur de la zone de restriction de section 35. Selon une variante de réalisation non illustrée aux figures, la deuxième zone de faiblesse structurelle 31 agencée sur la traverse transversale 19 du train arrière 15 peut également comporter un orifice d’affaiblissement complémentaire en complément de la zone de restriction de section 35, permettant d’affaiblir encore la deuxième zone de faiblesse structurelle 31. L’orifice d’affaiblissement complémentaire de la deuxième zone de faiblesse structurelle 31 peut être pratiqué en dehors ou à l’intérieur de la zone de restriction de section 35. On se réfère aux figures 4 à 7 illustrant les étapes de la cinématique de déformation subie par le train arrière 15 du véhicule automobile 1 lors d’un choc arrière. La montre la situation avant impact du véhicule automobile 1 par un véhicule automobile 39 arrivant par l’arrière du véhicule automobile 1 à une vitesse égale par exemple à environ 80 km/h. Le choc considéré ici est un choc décalé, c’est-à-dire que le recouvrement entre le véhicule automobile 39 et le véhicule automobile 1 n’est pas total, afin de simuler un début d’évitement du véhicule automobile 1. A titre d’exemple non limitatif, le recouvrement représenté aux figures est de l’ordre de 70%. Comme représenté à la montrant une étape représentant le début du choc, lorsque le véhicule automobile 39 percute le véhicule automobile 1 par l’arrière, le véhicule automobile 39 exerce une pression selon la direction longitudinale du véhicule automobile 1, sur la roue 21 du véhicule automobile 1. En raison de la distance présente entre la fixation de la roue 21 sur le bras longitudinal 17 du train arrière 15 et la première zone de faiblesse structurelle 29, la poussée longitudinale exercée sur la roue 21 du véhicule automobile 1 entraîne une flexion du bras longitudinal 17 du train arrière 15 autour de l’axe vertical du véhicule automobile 1 et au niveau de sa première zone de faiblesse structurelle 29, comme représenté par la flèche 41. Comme visible à la illustrant l’étape de milieu du choc subi par le véhicule automobile 1, le mouvement de flexion autour de l’axe vertical du véhicule automobile 1 au niveau de la première zone de faiblesse structurelle 29 engendre un effort de réaction transversal sur la traverse transversale 19, ce qui provoque la flexion de la traverse transversale 19 au niveau de la deuxième zone de faiblesse structurelle 31, comme représenté par la flèche 43. Comme représenté à la illustrant l’étape de fin de choc subi par le véhicule automobile 1, la flexion de la traverse transversale 19 au niveau de la deuxième zone de faiblesse structurelle 31 a permis à la traverse transversale 19 de reculer relativement au connecteur électrique 27 de la batterie de traction 3, et ainsi d’éviter un contact entre le connecteur électrique 27 et la traverse transversale 19 lors du choc arrière. La présente invention est techniquement simple à mettre en œuvre et elle n’induit aucune modification lourde de la conception du train arrière 15, ce qui permet de préserver sans aucun surcoût le connecteur électrique 27, très exposé en cas de choc arrière à grande vitesse subi par le véhicule automobile 1. Grâce à la présente invention, il n’est pas nécessaire d’ajouter une pièce de protection complémentaire de type bouclier autour du connecteur électrique 27, pièce qui serait coûteuse à fabriquer et à implémenter et qui alourdirait la masse du train arrière du véhicule automobile qui en serait équipé. Par ailleurs, grâce à la présente invention, on conserve le connecteur électrique dans une position optimale par rapport à l’architecture globale du véhicule automobile. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce train arrière de véhicule automobile et de ce véhicule automobile comportant un tel train arrière, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l’invention. Train arrière (15) de véhicule automobile (1), comportant une traverse transversale (19) et deux bras longitudinaux (17), chacun desdits bras longitudinaux (17) étant destiné à relier une roue (21) dudit véhicule automobile (1) à la caisse dudit véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu’au moins un desdits bras longitudinaux (17) comporte au moins une première zone de faiblesse structurelle (29) et en ce que ladite traverse transversale (19) comporte au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle (31). Train arrière (15) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle (29) et/ou ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle (31) comporte au moins une zone de restriction de section (35). Train arrière (15) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle (29) comporte au moins un orifice d’affaiblissement complémentaire (37). Train arrière (15) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle (31) comporte au moins un orifice d’affaiblissement complémentaire (37). Train arrière (15) selon la revendication 2 combinée à l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit au moins un orifice d’affaiblissement complémentaire (37) est agencé en dehors de ladite au moins une zone de restriction de section (35). Train arrière (15) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle (29) est agencée sur une portion (33) dudit bras longitudinal comprise entre ladite caisse dudit véhicule automobile (1) et ladite traverse transversale (19) lorsque ledit train arrière (15) est monté dans ledit véhicule automobile (1). Train arrière (15) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle (31) est agencée sur une portion médiane de ladite traverse transversale (19). Train arrière (15) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chacun desdits bras longitudinaux (17) comporte ladite au moins une première zone de faiblesse structurelle (29). Véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu’il comporte un train arrière (15) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Véhicule automobile (1) selon la revendication 9, comprenant une batterie de traction (3) montée sous un plancher (5) dudit véhicule automobile (1) et un connecteur électrique (27) de ladite batterie de traction (3) montée au niveau d’une extrémité arrière (9) de ladite batterie de traction (3), caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième zone de faiblesse structurelle (31) dudit train arrière (15) est agencé entre ledit connecteur électrique (27) et un plan médian longitudinal dudit véhicule automobile (1).