Brevet FR3144063A1 — publié le 20240628

Titre : CHASSIS DE VÉHICULE FORMÉ D’UN RÉSERVOIR D’HYDROGÈNE EN COMPOSITES INTEGRANT UNE BOSSE ANTI-SOUMARINAGE Ce châssis (1) de caisse de véhicule (2), comprenant un plancher (3) formé par un réservoir à hydrogène en matériau composites (4), le plancher (3) comportant une bosse anti-soumarinage (5). Figure pour l’abrégé : [Fig 1] CHASSIS DE VÉHICULE FORMÉ D’UN RÉSERVOIR D’HYDROGÈNE EN COMPOSITES INTEGRANT UNE BOSSE ANTI-SOUMARINAGE La présente invention concerne la structure des véhicules à propulsion à hydrogène comportant un réservoir unique d’hydrogène, notamment les véhicules automobiles. La présente invention vise à constituer un châssis d’un tel véhicule, qui est structurellement formé en partie par le réservoir à hydrogène, et qui intègre notamment une bosse anti-soumarinage. Techniques antérieures Les véhicules, notamment automobiles, comportent systématiquement des bosses anti-soumarinage pour retenir le bassin des passagers lors d’un accident, afin que ces derniers ne passent pas sous la sangle de leurs ceintures de sécurité qui passent au-dessus de leurs cuisses et qui sont fixées chacune par deux pédoncules latéraux fixés sur le plancher de chaque côté de chaque passager. La bosse anti-soumarinage est formée soit par un bombé de la tôlerie du plancher, soit par une barre solide qui est soudée ou boulonnée sur le plancher, de manière à arrêter le mouvement du bassin des passagers allant vers l’avant, avec souplesse dans un premier temps, par déformation au moment du choc entre les cuisses du passager et la bosse anti-soumarinage, puis brutalement avec une déformation très limitée pour stopper le déplacement du bassin des passagers. Ces deux phases de déformation sont programmées pour bien accueillir les passagers, c'est-à-dire sans un arrêt trop brutal, afin d’emmagasiner un maximum d’efforts. Dans les châssis de véhicules à hydrogène connus, la bosse anti-soumarinage des places pour les passagers arrière est fixe car elle est formée de tubes ou constituée par la tôlerie du plancher du véhicule, ce qui alourdit le véhicule et multiplie le nombre de pièces, notamment les pièces de tôleries et les longerons. L’invention concerne un véhicule dont le plancher du châssis de la caisse est remplacé par le réservoir d’hydrogène lui-même, qui s’affranchit donc d’éléments structurants liés au plancher et de pièces d’interface. L’invention propose un châssis de véhicule à moteur à hydrogène capable de cumuler des avantages de légèreté, simplicité et fiabilité pour sa mise en œuvre. Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet un châssis pour une caisse de véhicule, comportant un plancher formé par un réservoir à hydrogène en matériau composite, le plancher comportant une bosse anti-soumarinage. De préférence, la bosse anti-soumarinage est formée par un bombé du plancher, de manière à amortir puis arrêter le mouvement du bassin de passagers du véhicule assis sur une assise de banquette arrière du véhicule couplée au châssis, avec un amortissement dans un premier temps, par une première déformation au moment du choc entre les cuisses du passager et la bosse anti-soumarinage, puis brutalement avec une deuxième déformation plus limitée que la première pour stopper le déplacement du bassin desdits passagers. Par exemple, le réservoir à hydrogène comporte un matériau en composites. Avantageusement, la bosse anti-soumarinage intègre des fixations pour une assise de banquette arrière du véhicule. Selon une forme de réalisation, les fixations comportent des pédoncules de ceintures de sécurité de véhicule, lesdits pédoncules étant fixés sur le réservoir. Dans un mode de réalisation, la bosse anti-soumarinage intègre une articulation pour un dossier d’une assise de banquette arrière du véhicule, ladite articulation étant adaptée pour pouvoir positionner ladite assise en position sensiblement verticale. Avantageusement, l’articulation est fixée sur le réservoir. Le châssis peut prévoir en outre que la bosse anti-soumarinage soit légèrement plus réduite en face d’un emplacement destiné aux bassins des passagers du véhicule sur une assise de banquette arrière du véhicule, et qu’entre une extrémité arrière du réservoir et la bosse anti-soumarinage du réservoir soit disposé un carter en plastique recouvrant également le plancher, et qu’une épaisseur de mousse rigide soit intercalée entre ledit carter et le réservoir. L'invention concerne également une caisse de véhicule comportant un tel châssis, et un véhicule comportant une telle caisse de véhicule. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée d’un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : représente le châssis selon l’invention, en vue en coupe latérale au niveau du centre de la place du passager arrière droit de l’assise de banquette arrière du véhicule. représente le châssis en vue en perspective. Description détaillée La illustre le châssis de véhicule 1 selon l’invention, destiné à un véhicule comportant un moteur à hydrogène, notamment un véhicule automobile. Sur toutes les Figures, le repère orthonormé direct XYZ désigne classiquement la direction longitudinale avant-arrière du véhicule par l’axe X, une direction latérale gauche-droite pour un passager du véhicule par l’axe Y, et la direction ascendante verticale par l’axe Z. Le châssis 1 est destiné à être monté sur une caisse de véhicule 2, notamment de véhicule transportant des passagers. Le châssis 1 comporte un plancher 3 composant la paroi basse du véhicule et formé par un réservoir à hydrogène en matériau composites 4. Le réservoir 4 est par exemple un réservoir tel que celui décrit dans la demande de brevet FR2888915, comprenant une enceinte interne pour stocker de l’hydrogène formée d’une pluralité de parois opposées qui peuvent être reliées intérieurement par des arbres permettant le renfort mécanique de l’enceinte. Le plancher 3 comporte une bosse anti-soumarinage 5, destinée à retenir le bassin des passagers lors d’un accident, afin que ces derniers ne passent pas sous la sangle des ceintures de sécurité qui passent au-dessus de leurs cuisses et qui sont fixées chacune par deux pédoncules latéraux fixés sur le plancher de chaque côté de chaque passager. La bosse anti-soumarinage 5 est par exemple formée par un bombé du plancher 3 de manière à amortir puis arrêter le mouvement du bassin de passagers du véhicule assis sur une assise de banquette arrière du véhicule 7 couplée au châssis 1. Contrairement à l’art antérieur dans lequel la bosse anti-soumarinage 5 est formée par une barre rigide soudée ou boulonnée sur le plancher 3, la bosse anti-soumarinage 5 intégrée au réservoir 4 ne nécessite aucune pièce rapportée et simplifie la production et la maintenance du véhicule. La bosse anti-soumarinage 5 permet l’arrêt du mouvement du bassin des passagers avec un amortissement dans un premier temps, par une première déformation au moment du choc entre les cuisses du passager et la bosse anti-soumarinage 5, puis brutalement avec une deuxième déformation plus limitée que la première pour stopper complètement le déplacement du bassin desdits passagers. Par exemple, le réservoir à hydrogène 4 comporte un matériau en composites. Ce matériau permet la tenue suffisante aux écarts de pression engendrés par le stockage de l’hydrogène, tout en offrant la possibilité au réservoir 4 d’être produit dans une forme adaptée au mieux au véhicule pour la structuration et du châssis 1 et son intégration dans la caisse du véhicule. Le réservoir 4 peut donc avoir des parties creusées 6, ce qui permet de faire une forme du dessous de la banquette arrière fixe du véhicule qui soit apte à être garnie de mousse pour le rembourrage 14 de l’assise et/ou pour l’amortissement des chocs par le bas. Le réservoir 4 peut en outre avoir une partie bombée pour créer la bosse anti-soumarinage 5 de manière à retenir le bassin des passagers, par l’arrêt du mouvement de translation vers l’avant du véhicule si le choc est sur l’avant. Une extrémité arrière 11 peut comporter également une bosse adaptée pour la même retenue du bassin des passagers dans le sens arrière X. Avantageusement, la bosse anti-soumarinage 5 intègre des fixations 10 pour une assise de banquette arrière du véhicule 7. Comme illustré par la , les fixations 10 peuvent comporter des pédoncules de ceintures de sécurité de véhicule 10, lesdits pédoncules 10 étant fixés sur le réservoir 4. Dans un mode de réalisation, la bosse anti-soumarinage 5 intègre une articulation 12 pour un dossier d’une assise de banquette arrière du véhicule 7, ladite articulation 12 étant adaptée pour pouvoir positionner ladite assise 7 en position sensiblement verticale. Avantageusement, l’articulation 12 est fixée sur le réservoir 4. Le châssis peut prévoir en outre que la bosse anti-soumarinage 5 soit légèrement plus réduite, notamment le long de l’axe latéral Y, en face d’un emplacement destiné aux bassins des passagers du véhicule sur une assise de banquette arrière du véhicule 7. Ainsi, la bosse anti-soumarinage 5, formée par le réservoir 4, est légèrement plus réduite en face du bassin des passagers, ce qui la rend déformable grâce au rétrécissement 13 et lui confère un effet amortissant dans un premier temps en cas de choc, avant d’être plus rigide. En outre, entre une extrémité arrière 11 du réservoir 4 et la bosse anti-soumarinage 5 du réservoir 4 est disposé un carter en plastique 8 recouvrant également le plancher 3, et une épaisseur de mousse rigide 9 est intercalée entre ledit carter 8 et le réservoir 4. Entre les points réglementaires de la bosse anti-soumarinage 5 et la bosse du réservoir 4, par exemple la bosse d’extrémité 11, est placé un carter en plastique de manière à former une garniture recouvrant le plancher 3, et la mousse intermédiaire 9 entre ledit carter 8 et le réservoir 4 est sélectionnée pour sa dureté. On obtient ainsi un châssis 1 particulièrement léger, qui minimise la tôlerie à souder pour son assemblage, donc raccourcit son temps de montage sur un véhicule, et qui est tel que lors d’un accident, le bassin des passagers assis sur la banquette arrière formant l’assise 7 pour ces passagers va écraser un rembourrage 14 de ladite assise 7, qui va venir en contact avec le carter en plastique 8, qui va lui-même écraser la mousse dure 9 contre la bosse anti-soumarinage 5 formée dans le composite particulièrement rigide du réservoir d’hydrogène 4, ce qui permet de garder les passagers liés à cette structure rigide, tout en permettant la fixation des pédoncules de ceintures et de l’articulation du dossier de banquette arrière directement sur le réservoir 4. Châssis (1) pour une caisse de véhicule (2), comportant un plancher (3) formé par un réservoir à hydrogène (4), le plancher (3) comportant une bosse anti-soumarinage (5). Châssis (1) selon la revendication 1, dans lequel la bosse anti-soumarinage (5) est formée par un bombé du plancher (3) de manière à amortir puis arrêter le mouvement du bassin de passagers du véhicule assis sur une assise de banquette arrière du véhicule (7) couplée au châssis (1), avec un amortissement dans un premier temps, par une première déformation au moment du choc entre les cuisses du passager et la bosse anti-soumarinage (5), puis brutalement avec une deuxième déformation plus limitée que la première pour stopper le déplacement du bassin desdits passagers. Châssis (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le réservoir à hydrogène (4) comporte un matériau en composites. Châssis (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la bosse anti-soumarinage (5) intègre des fixations (10) pour une assise de banquette arrière du véhicule (7). Châssis (1) selon la revendication 4, dans lequel les fixations (10) comportent des pédoncules de ceintures de sécurité de véhicule, lesdits pédoncules étant fixés sur le réservoir (4). Châssis (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la bosse anti-soumarinage (5) intègre une articulation (12) pour un dossier d’une assise de banquette arrière du véhicule (7), ladite articulation (12) étant adaptée pour pouvoir positionner ladite assise (7) en position sensiblement verticale. Châssis (1) selon la revendication 6, dans lequel l’articulation (12) est fixée sur le réservoir (4). Châssis (1) selon la revendication 2, dans lequel la bosse anti-soumarinage (5) est légèrement plus réduite en face d’un emplacement destiné aux bassins des passagers du véhicule sur l’assise (7), et entre une extrémité arrière (11) du réservoir (4) et la bosse anti-soumarinage (5) du réservoir (4) est disposé un carter en plastique (3) recouvrant également le plancher (3), et une épaisseur de mousse rigide (9) est intercalée entre ledit carter (3) et le réservoir (4). Caisse de véhicule (2) comportant un châssis (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule comportant une caisse de véhicule (2) selon la revendication 9.