Brevet FR3148776A1 — publié le 20241122

Plancher supérieur pour véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant une plateforme centrale (8) comportant des faces supérieure et inférieure (2a, 2b) opposées, comportant une ou plusieurs traverses centrales (4) de section transversale en U s’étendant depuis la face supérieure (2a) de la plateforme centrale (8), l’axe longitudinal de chaque traverse centrale (4) s’étendant selon un axe transversal de la plateforme centrale (8), et les traverses centrales (4) et la plateforme centrale (8) étant monoblocs. . Figure pour l’abrégé : Fig 1 Plancher supérieur pour soubassement de véhicule électrique ou hybride La présente invention concerne, de manière générale, les véhicules électriques ou hybrides et le stockage d’énergie électrique dans une zone positionnée sous le plancher du véhicule et, notamment, la protection contre les chocs latéraux des modules de batterie stockés dans une telle zone de stockage d’énergie électrique. Plus précisément, l’invention se rapporte à un plancher supérieur pour véhicule électrique ou hybride, à un soubassement comportant un tel plancher supérieur, ainsi qu’à un véhicule électrique ou hybride incorporant un tel soubassement. Techniques antérieures Dans les véhicules électriques actuels, l’énergie électrique est stockée dans des cellules de batterie conditionnées dans un boîtier extérieur lui-même logé sous le plancher du véhicule. Ce boîtier est étanche et assure la fonction de stockage et de maintien des cellules dans le véhicule, généralement en incluant des conditionnements intermédiaires appelés modules. Il contribue également à la protection en choc frontal et en choc latéral des cellules. Cependant, un tel boîtier limite le volume utile au stockage d’énergie électrique. Selon une nouvelle conception, le boîtier extérieur présent sous le plancher est supprimé afin de maximiser le volume disponible de la zone de stockage d’énergie électrique, destinée à recevoir les cellules de batterie. Le soubassement est reconfiguré et forme lui-même une enceinte structurelle de réception des cellules de batterie. Les modules de batterie sont positionnés sous le plancher supérieur. Le retrait du boîtier supprime la protection en choc latéral de la zone de stockage d’énergie électrique. L’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer une solution permettant de renforcer la protection contre les chocs latéraux du plancher supérieur et de la zone de stockage d’énergie électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride. Il est donc proposé un plancher supérieur pour véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant une plateforme centrale comportant des faces supérieure et inférieure opposées, comportant une ou plusieurs traverses centrales de section transversale en U s’étendant depuis la face supérieure de la plateforme centrale, l’axe longitudinal de chaque traverse centrale s’étendant selon un axe transversal de la plateforme centrale, et les traverses centrales et la plateforme centrale étant monoblocs. De préférence, le plancher supérieur comprend un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mPa, de préférence supérieure ou égale à 1000 mPa, tel qu’un acier. Selon une caractéristique, les traverses centrales peuvent inclure des traverses de renfort du plancher supérieur en choc latéral et des traverses de fixation d’au moins un siège. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un plancher supérieur comme décrit précédemment, comprenant une étape d’emboutissage. L’invention concerne également un soubassement pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un plancher supérieur comme décrit précédemment. Avantageusement, le soubassement peut comprendre un cadre central positionné autour du plancher supérieur, encadrant la plateforme centrale. Avantageusement, le cadre central peut comprendre deux bavolets latéraux s’étendant longitudinalement de part et d’autre du plancher supérieur, les bavolets latéraux comportant chacun un corps creux dans lequel est positionné au moins un renfort, le renfort de chaque bavolet latéral s’étendant dans un plan passant par les traverses centrales. De préférence, le renfort comprend au moins un élément profilé formé par une feuille pliée, ladite feuille comportant au moins deux zones de pliage formant au moins une boucle, la boucle délimitant une cavité s’étendant longitudinalement entre des première et deuxième extrémités opposées dudit élément profilé. De préférence, le renfort comprend au moins : un élément profilé P1 comportant une feuille comportant six zones de pliage formant deux boucles, les boucles étant de section sensiblement en 8 et délimitant chacune une cavité s’étendant longitudinalement entre des première et deuxième extrémités opposées de l’élément profilé P1, la section de l’élément profilé P1 étant sensiblement en 8 ; et un élément profilé P2 comprenant deux zones de pliage formant une boucle, la boucle délimitant une cavité s’étendant longitudinalement entre des première et deuxième extrémités opposées de l’élément profilé P2, la section de l’élément profilé P2 étant sensiblement en U. Avantageusement, le soubassement peut comprendre un ou plusieurs organes de fixation fixés sur la face inférieure du plancher supérieur et configurés pour suspendre des modules de batterie. Dans un mode de réalisation, les organes de fixation configurés pour suspendre des modules de batterie sont soudés sur la face inférieure du plancher supérieur. L’invention concerne également un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un plancher supérieur et/ou un soubassement comme décrit précédemment. Avantageusement, le véhicule automobile électrique ou hybride peut comprendre une pluralité de modules de batterie suspendus par les organes de fixation sur la face inférieure du plancher supérieur. D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue en perspective d’un soubassement incorporant un plancher supérieur pour véhicule automobile électrique ou hybride selon un mode de réalisation de l’invention. est une vue en perspective du plancher supérieur illustré à la . est une vue détaillée en perspective d’un module de batterie suspendu à deux organes de fixation du soubassement illustré à la . Description détaillée Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « transversal », « vertical », « horizontal », « avant », « arrière », « gauche », « droite », « inférieur », « supérieur », « sous », « sur », « au-dessus » et « au-dessous » s’entendent par rapport au repère orthogonal usuel des véhicules automobiles, représenté sur les figures 1 à 3, et comprenant : - un axe longitudinal X, horizontal et dirigé de l’avant vers l’arrière du véhicule ; - un axe transversal Y, horizontal, perpendiculaire à l’axe X et dirigé de la gauche à la droite du véhicule qui se déplace vers l’avant ; - un axe Z, orthogonal aux axes X et Y et vertical dirigé de bas en haut. Par ailleurs, l’expression « au moins un » utilisée dans la présente description est équivalente à l’expression « un ou plusieurs ». La illustre un soubassement 1 pour véhicule automobile électrique ou hybride comportant un plancher supérieur 2. Le plancher supérieur 2 visible en détail à la comporte une face supérieure 2a et une face inférieure 2b opposée à la face supérieure 2a. Le plancher supérieur 2 comporte une plateforme centrale 8. Plusieurs traverses centrales 4 de section transversale en U s’étendent depuis la face supérieure 2a de la plateforme centrale 8. L’axe longitudinal de chaque traverse centrale 4 s’étend selon un axe transversal de la plateforme centrale 8. De plus, les traverses centrales 4 et la plateforme centrale 8 sont monoblocs de sorte que le plancher supérieur 2 intègre la double fonction plancher et traverses de renfort. La présence des traverses centrales 4 intégrées augmenter la raideur du plancher supérieur 2 et améliore ses performances de résistance aux chocs latéraux. L’intégration des traverses centrales au plancher supérieur 2 permet de s’affranchir de contraintes liées au points ou cordons de soudure de traverses sur le plancher supérieur 2 et, par conséquent, du pas entre chaque paire de traverses adjacentes. Dans un mode de réalisation, traverses centrales 4 du plancher supérieur 2 peuvent être connectées par encastrement de leurs extrémités sur les bavolets latéraux 3 gauche et droit. Les traverses centrales 4 peuvent être prévues en nombre suffisant pour couvrir toute la longueur du plancher supérieur 2 et ainsi palier aux chocs latéraux quel que soit leur position. Les traverses centrales 4 peuvent inclure des traverses de renfort du plancher supérieur 2 en choc latéral, mais également des traverses de fixation d’au moins un siège du véhicule automobile. Dans un mode de réalisation, le plancher supérieur 2 peut comporter une surélévation permettant l’intégration d’un système anti sous-marinage ASM destiné à éviter que le bassin d’un passager puisse passer sous la ceinture de sécurité en cas de choc frontal sur le véhicule. De préférence, la surélévation et la plateforme centrale 8 sont monoblocs. De préférence, le plancher supérieur 2 comprend un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mPa, de préférence supérieure ou égale à 1000 mPa, tel qu’un acier, afin de posséder une raideur en flexion suffisante pour résister à un choc latéral. Dans le mode de réalisation illustré, le soubassement 1 comprend également un cadre central positionné autour du plancher supérieur 2, encadrant la plateforme centrale 8. Le cadre central peut comprendre une traverse avant, une traverse arrière (non représentées) et des bavolets latéraux 3 gauche et droit. Par bavolet, on entend dans la présente invention un élément de structure qui s’étend selon la direction longitudinale du véhicule de chaque côté du plancher supérieur 2, notamment en-dessous de portières du véhicule. Les deux bavolets latéraux 3 droit et gauche s’étendent longitudinalement de part et d’autre du plancher supérieur 2. Chacun des bavolets latéraux 3 comporte un corps creux. Selon un exemple, le corps creux des bavolets latéraux 3 peut être délimité par un premier panneau 3a et un deuxième panneau de section, non représenté sur la par souci de clarté, tous les deux sensiblement en U ou oméga fixés l’un à l’autre au niveau de leurs extrémités. Les extrémités du premier panneau 3a et du deuxième panneau sont par exemple raccordées dans un plan vertical du véhicule. Une zone de stockage d’énergie électrique ZE destinée à recevoir des modules de batterie 6 est avantageusement ménagée sous le plancher supérieur 2. Des organes de fixation 5 configurés pour suspendre au moins un module de batterie 6 sont logés dans la zone de stockage d’énergie électrique ZE. On entend par « suspendre au moins un module de batterie du véhicule » que le module de batterie 6 est supporté dans sa partie supérieure positionnée en regard du plancher supérieur 2 par l’organe de fixation 5 de sorte que le module de batterie 6 est suspendu à l’organe de fixation 5 sans qu’il soit nécessaire que le module de batterie 6 repose sur un fond. Les organes de fixation 5 sont, avantageusement, fixés sur la face inférieure 2b du plancher supérieur 2. Dans un mode de réalisation, les organes de fixation 5 peuvent être fixés sur la face inférieure 2b du plancher supérieur 2 par soudage. Dans l’exemple illustré, chaque organe de fixation 5 comprend une poutre s’étendant longitudinalement selon un axe longitudinal du plancher supérieur 2 dans la zone de stockage d’énergie électrique ZE. La poutre de l’organe de fixation 5 possède, par exemple, une section transversale sensiblement en oméga dont les extrémités libres permettent avantageusement la fixation sur la face inférieure 2b du plancher supérieur 2. En référence à la , les modules de batterie 6 comprennent au moins une patte de fixation 6a configurée pour coopérer avec l’un des organes de fixation 5 pour suspension du module de batterie 6 à l’organe de fixation 5. De préférence, la fixation du module de batterie 6 sur l’organe de fixation 5 est réalisé par vissage. A cet égard, dans l’exemple illustré, chaque patte de fixation 6a comprend avantageusement un trou configuré pour coopérer avec un trou formé dans une tranche de la poutre pour la réalisation du vissage des modules de batterie 6 sur les organes de fixation 5. Dans un autre mode de réalisation, les organes de fixation 5 et le plancher supérieure 2 peuvent être monoblocs. De manière à améliorer la tenue en choc latéral du plancher supérieur 2 et de la zone de stockage d’énergie électrique ZE comportant les modules de batterie 6, un renfort peut être positionné dans le corps creux de chacun des bavolets latéraux 3. Dans l’exemple illustré, un unique renfort 7 est disposé dans le corps creux de chacun des bavolets latéraux 3. De préférence, le renfort 7 de chaque bavolet latéral 3 s’étend dans un plan passant par les traverses centrales 4. De plus, la hauteur du renfort 7 est, de préférence, similaire à la hauteur des traverses centrales 4. Ceci permet une répartition efficace et facilitée des efforts dus à un choc latéral vers le plancher supérieur 2 et les traverses centrales 4 qu’il intègre. Le renfort 7 peut comprendre un ou plusieurs éléments profilés formé par une feuille pliée comportant avantageusement des extrémités libres. De préférence, la feuille comporte au moins deux zones de pliage formant au moins une boucle. La boucle formée grâce aux zones de pliage délimite une cavité s’étendant longitudinalement entre des première et deuxième extrémités 7a et 7b opposées de l’élément profilé. Par zone de pliage, on entend une zone de la feuille dans laquelle deux faces latérales de la feuille s’étendent depuis une ligne de pliage en formant un angle de pliage. Dans l’exemple illustré, l’élément profilé est formé à partir d’une feuille repliée le long d’au moins deux zones de pliage pour configurer la feuille en une ou plusieurs boucles. Les boucles peuvent être formées en rabattant deux des extrémités libres opposées de la feuille par pliage de la feuille le long des zones de pliage. Selon une alternative, la feuille pliée comportant au moins deux zones de pliage de l’élément profilé peut être formé par un procédé d’extrusion. L’élément profilé formé à partir de la feuille pliée comportant au moins deux zones de pliage apporte au renfort 7 de la raideur en flexion lors d’un choc latéral, notamment grâce à ses extrémités libres, et permet ainsi une bonne répartition des efforts dus au choc vers des structures avoisinantes telles que, dans l’exemple illustré, le plancher supérieur 2 et les traverses centrales 4 qu’il intègre. Dans un mode de réalisation, le renfort 7 peut comprendre une pluralité d’éléments profilés contigus et parallèles. Les éléments profilés sont alors accolés au moins deux à deux et l’axe longitudinal de chaque élément profilé est parallèle à l’axe longitudinal des autres éléments profilés du renfort 7. Dans un mode de réalisation, le renfort 7 peut comprendre un élément profilé P1 comprenant une feuille comportant six zones de pliage et formant deux boucles. La section de l’élément profilé P1 dans un plan transversal de l’élément profilé P1 est sensiblement en 8, section particulièrement avantageuse pour rigidifier l’élément profilé P1. La section en 8 de la feuille pliée de l’élément profilé P1 permet de conférer une raideur en flexion suffisante au renfort 7, tout en facilitant son compactage notamment grâce à ses extrémités libres, et ainsi l’absorption d’une partie des efforts dus aux chocs et le transfert d’une autre parti des efforts vers le plancher supérieur 2 et les traverses centrales 4 qu’il intègre. Lors d’un choc latéral, l’élément profilé P1 est compacté en une forme s’apparentant à un Z. Dans un mode de réalisation, le renfort 7 peut comprendre un élément profilé P2 comprenant une feuille comportant deux zones de pliage de manière à former une unique boucle. La section de l’élément profilé P2 est de section sensiblement en U. Dans l’exemple illustré, et en référence à la , le renfort 7 comprend deux éléments profilés contigus et parallèles. Afin d’augmenter la raideur du renfort 7, le renfort 7 illustré comprend à la fois un élément profilé P1 et un élément profilé P2. De préférence, l’axe longitudinal de l’élément profilé P1 et l’axe longitudinal de l’élément profilé P2 s’étendent dans un plan commun. De préférence, les extrémités libres de la feuille pliée formant l’élément profilé P2 sont disposées en regard de l’élément profilé P1. Pour faciliter la répartition des efforts vers le plancher supérieur 2 et les traverses centrales 4 qu’il intègre, l’axe transversal et l’axe longitudinal selon lesquels s’étend le renfort 7 s’étendent dans un plan passant par la plateforme centrale 8 et les traverses centrales 4 du plancher supérieur 2. Le plancher supérieur 2, les traverses centrales 4 de renfort qu’il intègre et les renforts 7 des bavolets latéraux 3 sont ainsi réunis sur un seul étage pour protéger la zone de stockage d’énergie électrique ZE positionnée juste au-dessous, dans un plan inférieur. Dans l’exemple illustré, l’axe longitudinal de l’élément profilé P1 et l’axe longitudinal de l’élément profilé P2 s’étendent dans un plan commun passant par les traverses centrales 4, ce qui permet une répartition efficace et facilitée des efforts dus à un choc latéral vers la plateforme centrale 8 et les traverses centrales 4 qui, à leur tour absorbent une partie des efforts afin de protéger les modules de batterie 6 logés dans la zone de stockage d’énergie électrique ZE sous le plancher supérieur 2. De préférence, l’élément profilé P2 est positionné en regard des traverses centrales 4 et de la plateforme centrale 8, et l’élément profilé P1 est positionné dans une direction opposée aux traverses centrales 4, vers l’extérieur du véhicule. De préférence, le renfort 7 s’étend sur toute la longueur du bavolet latéral 3 afin de répartir l’effort de percussion lors d’un choc latéral sur toute la longueur du plancher supérieur 2 et ainsi sur le plus grand nombre de traverses centrales 4. Le renfort 7 peut comprendre au moins une nervure s’étendant longitudinalement sur tout ou partie d’une face latérale d’au moins un élément profilé. Dans l’exemple illustré, l’élément profilé P2 de section en U comprend une nervure s’étendant longitudinalement sur la face latérale positionnée en regard des traverses centrales 4 et de la plateforme centrale 8 du plancher supérieur 2. De plus, l’élément profilé P1 de section en 8 comprend une nervure s’étendant longitudinalement sur la face latérale positionnée en regard de l’extérieur du véhicule, à l’opposé des traverses centrales 4 et de la plateforme centrale 8 du plancher supérieur 2. Les nervures permettent d’augmenter la raideur en flexion des éléments profilés P1 et P2. De préférence, le renfort 7 comprend un matériau possédant une haute limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mPa, de préférence supérieure ou égale à 1000 mPa, tel qu’un acier. Lors d’un choc latéral, une haute limite élastique confère au renfort 7 une raideur en flexion lui permettant de très peu se déformer et s’écraser de façon à renforcer au mieux les bavolets latéraux 3. Préférentiellement, l’ensemble des éléments profilés du renfort 7 sont formés en un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mPa, de préférence supérieure ou égale à 1000 mPa, tel qu’un acier. Selon un exemple, l’acier est un acier inoxydable CR850Y1180T. L’élément profilé P1 et l’élément profilé P2 du renfort 7 sont fixés l’un à l’autre, de préférence par soudure ou brasure, continue ou discontinue. Dans l’exemple illustré, l’élément profilé P2 est soudé par ses extrémités libres sur l’élément profilé P2 par des points ou cordons de soudure réalisés par soudage électrique sous flux gazeux. En outre, le renfort 7 est fixé au bavolet latéral 3. Selon un mode de réalisation, le renfort peut être fixé au bavolet latéral par des moyens de fixation comprenant au moins une plaque, telle qu’une équerre positionnée entre le renfort 7 et le bavolet latéral 3. Le plancher supérieur 2 peut être fabriqué par emboutissage, tel qu’un emboutissage à chaud. Selon une variante, le plancher supérieur 2 peut être fabriqué par roulage ou « rollforming » en termes anglosaxons. La présente invention englobe toutes combinaisons des différents modes de réalisation décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. Plancher supérieur pour véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant une plateforme centrale (8) comportant des faces supérieure et inférieure (2a, 2b) opposées, comportant une ou plusieurs traverses centrales (4) de section transversale en U s’étendant depuis la face supérieure (2a) de la plateforme centrale (8), l’axe longitudinal de chaque traverse centrale (4) s’étendant selon un axe transversal de la plateforme centrale (8), et les traverses centrales (4) et la plateforme centrale (8) étant monoblocs. Plancher selon la revendication 1, comprenant un matériau possédant une limite élastique d’une valeur supérieure ou égale à 400 mPa, de préférence supérieure ou égale à 1000 mPa, tel qu’un acier. Plancher supérieur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les traverses centrales (4) incluant des traverses de renfort du plancher supérieur (2) en choc latéral et des traverses de fixation d’au moins un siège. Soubassement pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un plancher supérieur (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3. Soubassement selon la revendication 4, comprenant un cadre central positionné autour du plancher supérieur (2), encadrant la plateforme centrale (8). Soubassement selon la revendication 5, dans lequel le cadre central comprend deux bavolets latéraux (3) s’étendant longitudinalement de part et d’autre du plancher supérieur (2), les bavolets latéraux (3) comportant chacun un corps creux dans lequel est positionné au moins un renfort (7), le renfort (7) de chaque bavolet latéral (3) s’étendant dans un plan passant par les traverses centrales (4). Soubassement selon la revendication 6, dans lequel le renfort comprenant au moins un élément profilé formé par une feuille pliée, ladite feuille comportant au moins deux zones de pliage formant au moins une boucle, la boucle délimitant une cavité s’étendant longitudinalement entre des première et deuxième extrémités (7a, 7b) opposées dudit élément profilé. Soubassement selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, comprenant un ou plusieurs organes de fixation (5) fixés sur la face inférieure (2b) du plancher supérieur (2) et configurés pour suspendre des modules de batterie (6). Soubassement selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel les organes de fixation (5) configurés pour suspendre des modules de batterie (6) sont soudés sur la face inférieure (2b) du plancher supérieur (2). Véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un soubassement selon l’une quelconque des revendications 4 à 9.