Brevet FR3153315A1 — publié le 20250328

L’invention concerne une structure de châssis (1) d’un véhicule mû au moins partiellement par de l’énergie électrique comprenant un conteneur de batterie (2) comportant un logement destiné à loger un bloc batterie, le conteneur de batterie (2) comportant une paroi supérieure (4) destinée à former un plancher et un couvercle inférieur (5) refermant le logement, la structure de châssis (1) comprenant une cavité à une partie avant (22) de la structure de châssis (1) délimitée au moins en partie par une portion avant (7) de la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2) et par une paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1), la cavité débouchant vers l’avant de la structure de châssis (1) par une ouverture (9). La structure de châssis (1) comprend un obturateur (10) positionné dans l’ouverture (9), entre la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1) et la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2), et configuré pour refermer la cavité. Figure de l’abrégé : Fig. 2 Structure de châssis d’un véhicule électrique La présente invention concerne le domaine des véhicules hybrides ou électrique, et plus particulièrement une structure de châssis pour de tels véhicules. Les véhicules automobiles électriques ou hybrides, c’est-à-dire mus au moins partiellement par de l’énergie électrique, comportent un ou plusieurs modules de batterie reliés à un réseau de puissance pour alimenter un moteur électrique (de traction ou de propulsion). Les modules de batterie sont regroupés dans un carter et forment alors un bloc batterie aussi souvent désigné par l’expression anglaise « battery pack », ce carter contenant généralement une interface de montage et des bornes de raccordement. Chaque module de batterie comprend au moins une cellule électrochimique générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou plomb. Le véhicule électrique ou hybride comprend une structure de châssis positionnée à une partie inférieure du véhicule. La structure de châssis comprend un conteneur ou bac de batterie comportant un logement dans lequel est logé le bloc batterie. Le conteneur de batterie comporte une paroi supérieure formant un plancher et un couvercle inférieur refermant le logement. La structure de châssis comprend une partie avant comportant deux brancards et un canal, classiquement appelé « tunnel », formé dans la structure de châssis. Le canal s’étend longitudinalement au milieu de la structure de châssis, depuis l’avant de la structure de châssis jusqu’au-dessus du conteneur de batterie. Une cavité débouchant à l’avant de la structure de châssis par une ouverture est alors formée entre une portion avant de la paroi supérieure du conteneur de batterie et une paroi inférieure de la structure de châssis délimitant le canal. Cependant, cette ouverture à l’avant de la structure de châssis est propice à l’intrusion de corps étrangers provenant de l’extérieur du véhicule, telle de la boue ou du gravier à l’intérieur de la cavité. La boue et le gravier peuvent ainsi s’accumuler indéfiniment dans la cavité et alourdir le véhicule. Le but de l’invention est donc de pallier les inconvénients de l’art antérieur, en proposant une structure de châssis d’un véhicule électrique comprenant une cavité à sa partie avant, dans laquelle les corps étrangers provenant de l’extérieur ne peuvent s’accumuler. Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à une structure de châssis d’un véhicule mû au moins partiellement par de l’énergie électrique, comprenant un conteneur de batterie comportant un logement destiné à loger un bloc batterie. Le conteneur de batterie comporte une paroi supérieure destinée à former un plancher et un couvercle inférieur refermant le logement. La structure de châssis comprend une cavité à une partie avant de la structure de châssis, délimitée, au moins en partie, par une portion avant de la paroi supérieure du conteneur de batterie, et par une paroi inférieure de la structure de châssis. La cavité débouche vers l’avant de la structure de châssis par une ouverture. Selon l’invention, la structure de châssis comprend un obturateur positionné dans l’ouverture, entre la paroi inférieure de la structure de châssis et la paroi supérieure du conteneur de batterie, et configuré pour refermer la cavité. L’invention fournit ainsi une structure de châssis d’un véhicule électrique comprenant une cavité à sa partie avant, dans laquelle les corps étrangers provenant de l’extérieur ne peuvent s’accumuler. Selon une variante, l’obturateur comprend un bord inférieur relié à une bordure de la portion avant de la paroi supérieure du conteneur de batterie. Ceci permet d’éviter aux corps étrangers de s’insérer entre la paroi supérieure et l’obturateur. Le procédé de montage de la paroi supérieure sur un châssis de la structure de châssis est facilité, l’obturateur étant déjà relié à la paroi supérieure. Selon une variante, l’obturateur comprend une languette inférieure s’étendant depuis le bord inférieur de l’obturateur vers l’arrière de la structure de châssis. La languette inférieure est soudée à la bordure de la portion avant de la paroi supérieure du conteneur de batterie. La languette inférieure permet de fixer solidement l’obturateur à la paroi supérieure par soudure. Selon une variante, l’obturateur comprend un bord supérieur, opposé au bord inférieur, et deux bords latéraux, chacun relié au bord inférieur et au bord supérieur. Le bord supérieur et les bords latéraux longent la paroi inférieure de la structure de châssis. Ceci permet d’éviter aux corps étrangers de s’insérer entre l’obturateur et la paroi inférieure de la structure de châssis. Selon une variante, l’obturateur comprend une languette supérieure s’étendant depuis le bord supérieur de l’obturateur, vers l’avant de la structure de châssis. La languette supérieure est soudée à la paroi inférieure de la structure de châssis. La languette supérieure permet de fixer solidement l’obturateur à la paroi inférieure de la structure de châssis. Selon une variante, un cordon d’étanchéité est formé par soudure entre le bord supérieur et les bords latéraux de l’obturateur et la paroi inférieure de la structure de châssis. Le cordon d’étanchéité améliore l’étanchéité entre les bords de l’obturateur et la paroi inférieure de la structure de châssis. Selon une variante, l’obturateur comprend une partie centrale insérée dans un canal formé dans la paroi inférieure de la structure de châssis et deux extensions latérales s’étendant depuis une partie inférieure de la partie centrale, parallèlement à la partie centrale. Chaque extension latérale obstrue un interstice formé entre la paroi supérieure du conteneur de batterie et une portion périphérique de la paroi inférieure de la structure de châssis, positionnée en périphérie du canal. Cette configuration permet à l’obturateur d’épouser la forme de l’ouverture de la cavité et d’obturer correctement tous les interstices. Selon une variante, la partie centrale de l’obturateur comprend un orifice apte à être refermé par un obturateur secondaire. L’orifice permet de faciliter la préhension de l’obturateur pendant le montage. L’invention concerne également un véhicule mû au moins partiellement par de l’énergie électrique, comprenant une structure de châssis telle que définie précédemment. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un véhicule mû au moins par de l’énergie électrique, comprenant une structure de châssis telle que définie précédemment. Le procédé de fabrication comprend : une étape de fixation de l’obturateur sur la paroi supérieure du conteneur de batterie, une étape de fixation de la paroi supérieure du conteneur de batterie sur un châssis de la structure de châssis, une étape de fixation de l’obturateur sur la paroi inférieure de la structure de châssis, une étape de positionnement du bloc batterie sur le couvercle inférieur du conteneur de batterie, et une étape de fixation du couvercle inférieur à la paroi supérieure du conteneur de batterie. On décrira ci-après, à titre d’exemples non limitatifs, des formes d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles : FIG. 1 illustre schématiquement une vue en transparence d’une structure de châssis d’un véhicule électrique de l’art antérieur ; FIG. 2 illustre schématiquement une vue en détail d’une structure de châssis d’un véhicule électrique, selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 3 illustre schématiquement une vue en détail d’un obturateur monté sur une paroi supérieure d’un conteneur de batterie de la structure de châssis de la FIG. 2 ; FIG. 4 illustre schématiquement une vue en éclaté de la structure de châssis de la FIG. 2 ; FIG. 5 illustre schématiquement une vue en coupe longitudinale de la structure de châssis de la FIG. 2 ; FIG. 6 illustre schématiquement une vue de l’avant de l’obturateur monté refermant une cavité de la structure de châssis de la FIG. 2 . Le terme « inférieur » s’entendra selon sa définition usuelle, dans laquelle il indique une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que le terme « supérieur ». Les termes « longitudinal », « avant » et « arrière » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule tel que pris selon son sens normal de marche. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique et/ou des fonctions analogues seront désignés par une même référence. Les figures 2 à 6 illustrent une structure de châssis 1 ou une portion de la structure de châssis 1 d’un véhicule électrique comprenant un conteneur de batterie 2 comportant un logement 3 destiné à loger un bloc batterie. L’invention s’applique de manière générale à des véhicules mus au moins partiellement par de l’énergie électrique, tels les véhicules électriques ou hybrides. Ces véhicules comprennent des modules de batterie qui sont regroupés dans un carter et qui forment alors un bloc batterie aussi souvent désigné par l’expression anglaise « battery pack », ce carter contenant généralement une interface de montage et des bornes de raccordement. Les modules de batterie sont reliés à un réseau de puissance pour alimenter un moteur électrique (de traction ou de propulsion). Chaque module de batterie comprend au moins une cellule électrochimique générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou plomb. La structure de châssis 1 est positionnée à une partie inférieure du véhicule. La structure de châssis 1 comprend un conteneur de batterie 2 ou bac comportant un logement 3 dans lequel est logée le bloc batterie. Le conteneur de batterie 2 comporte une paroi supérieure 4 formant un plancher et un couvercle inférieur 5 refermant le logement 3. Le couvercle inférieur 5 est positionné face au sol. La structure de châssis 1 comprend une partie avant 22 comportant deux brancards 23 et un canal 18, classiquement appelé « tunnel », formé dans la partie avant 22 de la structure de châssis 1. Le canal 18 s’étend longitudinalement au milieu de la partie avant 22 de la structure de châssis 1, depuis une extrémité avant 24 de la partie avant 22 jusqu’au-dessus du conteneur de batterie 2. Le canal 18 s’étend suivant une première direction X, correspondant une direction d’avancement du véhicule lorsqu’il est en marche avant. Le canal 18 présente une section quadrilatérale. Un ensemble de pare-chocs avant est destiné à être fixé aux brancards 23. Une cavité 6 débouchant vers l’avant de la structure de châssis 1 par une ouverture 9 est formée entre une portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2 et une paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1 délimitant le canal 18. La portion avant 7 de la paroi supérieure 4 est bombée. La FIG. 1 représente une structure de châssis 1a de l’art antérieur permettant de montrer l’ouverture 9 de la cavité 6. La cavité 6 est délimitée au moins en partie par la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2 et par la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1. La cavité 6 comprend une extrémité arrière 25 fermée, comme illustré sur la FIG. 5 . Le conteneur de batterie 2 comprend une partie bombée 26 à l’endroit de la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 et de la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1, faisant saillie vers la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1. Selon l’invention, la cavité 6 comprend un obturateur 10 positionné dans l’ouverture 9, entre la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1 et la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2. L’obturateur 10 est configuré pour refermer la cavité 6, tel qu’illustré sur les figures 2 à 6. L’obturateur 10 présente une forme adaptée pour épouser la forme de l’ouverture 9. L’obturateur 10 présente une forme générale plate. L’obturateur 10 comprend une partie centrale 15 insérée dans le canal 18 formé dans la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1 et deux extensions latérales 19 s’étendant depuis une partie inférieure 26 de la partie centrale 15, parallèlement à la partie centrale 15. Chaque extension latérale 19 obstrue un interstice 20 formé entre la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2 et une portion périphérique 30 de la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1, positionnée en périphérie du canal 18. La partie centrale 15 de l’obturateur 10 s’étend suivant une deuxième direction Y, perpendiculaire à la première direction X et suivant une troisième direction Z, perpendiculaire à la première direction X et à la deuxième direction Y. Les extensions latérales 19 s’étendent suivant la deuxième direction Y. L’obturateur 10 comprend un bord inférieur 11 relié à une bordure 12 de la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2. La paroi supérieure 4 comprend une face supérieure 41 placée en regard d’un châssis 40. L’obturateur 10 est fixé sur la face supérieure 41. L’obturateur 10 comprend un bord supérieur 13, opposé au bord inférieur 11, et deux bords latéraux 14 opposés, chacun relié au bord inférieur 11 et au bord supérieur 13. Le bord supérieur 13 et les bords latéraux 14 longent la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1. L’obturateur 10 comprend une languette inférieure 16 s’étendant depuis le bord inférieur 11 de l’obturateur 10, vers l’intérieur du conteneur de batterie 2, c’est-à-dire vers l’arrière de la structure de châssis 1 ou suivant une direction opposée à la première direction X. La languette inférieure 16 fait saillie par rapport à la partie centrale 15 de l’obturateur 10. La languette inférieure 16 est soudée à la bordure 12 de la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2, par trois points de soudure 39, par exemple. Comme illustré sur la FIG. 3 , la languette inférieure 16 comprend un corps central 27 sensiblement plat et deux ailes latérales 28 s’étendant depuis le corps central 27 en étant reliées au bord inférieur 11. Les deux ailes latérales 28 sont inclinées par rapport au corps central 27 pour épouser la forme incurvée de la bordure 12 de la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2. Les deux ailes latérales 28 présentent une longueur et une largeur plus faibles que celles du corps central 27. L’obturateur 10 comprend une languette supérieure 17 s’étendant depuis le bord supérieur 13 de l’obturateur 10, vers une direction opposée à la languette inférieure 16, c’est-à-dire sensiblement suivant la première direction X. La languette supérieure 17 est soudée à une paroi interne 29 de la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1 délimitant le fond du canal 18. La languette supérieure 17 est soudée par plusieurs points de soudure, par exemple. La languette supérieure 17 est inclinée par rapport à la partie centrale 15 de l’obturateur 10 et s’étend sur tout le long, ou presque, du bord supérieur 13 de l’obturateur 10. La partie centrale 15 de l’obturateur 10 présente une forme générale quadrilatérale et comprend deux arrondies supérieurs 31 opposés reliant le bord supérieur 13 de la partie centrale 15 à deux premiers bords latéraux 32 opposés de la partie centrale 15. Chaque premier bord latéral 32 est relié à une première partie d’extension 35 de l’extension latérale 19 par un arrondie inférieur 36. La première partie d’extension 35 s’étend suivant la deuxième direction Y. Le bord inférieur 11 et le bord supérieur 13 de l’obturateur 10 s’étendent suivant la deuxième direction Y. Le bord inférieur 11 présente une partie sensiblement rectiligne 33 à l’endroit de la partie centrale 15 qui est reliée à deux parties incurvées 34 opposées à l’endroit des extensions latérales 19, comme illustré sur la FIG. 6 . Chaque extension latérale 19 comprend une partie inclinée 37 qui est inclinée par rapport à la première partie d’extension 35. Chaque partie inclinée 37 relie une des parties incurvées 34 du bord inférieur 11 à la première partie d’extension 35 de l’extension latérale 19. Une partie saillante 38 est formée entre chaque partie incurvée 34 du bord inférieur 11 et chaque partie inclinée 37 des extensions latérales 19. Un cordon d’étanchéité est formé par soudure entre le bord supérieur 13 de l’obturateur 10 et la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1 et entre les bords latéraux 14 de l’obturateur 10 et la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1. En variante, la partie centrale 15 de l’obturateur 10 comprend un orifice 21 positionné sensiblement en son milieu. Un obturateur secondaire est prévu pour refermer l’orifice 21. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un véhicule électrique comprenant une structure de châssis 1 telle que définie précédemment. Le procédé de fabrication comprend une étape de fixation du bord inférieur 11 de l’obturateur 10 sur la bordure 12 de la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2. De préférence, c’est la languette inférieure 16 s’étendant depuis le bord inférieur 11 de l’obturateur 10 qui est soudée sur la bordure 12, comme illustré sur la FIG. 3 . La languette inférieure 16 est soudée sur la bordure 12 par trois points de soudure 39, par exemple. Le bord inférieur 11 de l’obturateur 10 épouse parfaitement la bordure 12 de la portion avant 7 de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2. L’obturateur 10 fait saillie depuis la portion avant 7, c’est-à-dire depuis la face supérieure 41 de la paroi supérieure 4, suivant la troisième direction Z. Le procédé de fabrication comprend une étape de fixation de la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2 au châssis 40 de la structure de châssis 1, comme illustré sur la FIG. 4 montrant la paroi supérieure 4 en approche du châssis 40. La face supérieure 41 de la paroi supérieure 4 est placée en regard du châssis 40. La paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2 peut être fixée au châssis 40 par des vis, par exemple. L’obturateur 10 est ensuite soudé à la paroi inférieure 8 de la structure de châssis 1 par trois points de soudure 39, par exemple. Plus précisément, c’est la languette supérieure 17 s’étendant depuis le bord supérieur 13 de l’obturateur 10 qui est soudée à la paroi interne 29 délimitant le fond du canal 18. La languette supérieure 17 peut être soudée par des points de soudure, par exemple. Le procédé de fabrication comprend ensuite une étape de positionnement du bloc batterie sur une face interne 42 du couvercle inférieur 5 du conteneur de batterie 2, et une étape de fixation du couvercle inférieur 5 à la paroi supérieure 4 du conteneur de batterie 2. Le couvercle inférieur 5 peut être vissé à la paroi supérieure 4, par exemple. La structure de châssis 1 comprend ainsi un obturateur 10 refermant de façon hermétique l’ouverture 9, comme illustré sur la FIG. 2 . Structure de châssis (1) d’un véhicule mû au moins partiellement par de l’énergie électrique comprenant un conteneur de batterie (2) comportant un logement (3) destiné à loger un bloc batterie, le conteneur de batterie (2) comportant une paroi supérieure (4) destinée à former un plancher et un couvercle inférieur (5) refermant le logement (3), la structure de châssis (1) comprenant une cavité (6) à une partie avant (22) de la structure de châssis (1) délimitée au moins en partie par une portion avant (7) de la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2) et par une paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1), la cavité (6) débouchant vers l’avant de la structure de châssis (1) par une ouverture (9), caractérisée en ce qu’elle comprend un obturateur (10) positionné dans l’ouverture (9), entre la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1) et la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2), et configuré pour refermer la cavité (6). Structure de châssis (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’obturateur (10) comprend un bord inférieur (11) relié à une bordure (12) de la portion avant (7) de la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2). Structure de châssis (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l’obturateur (10) comprend une languette inférieure (16) s’étendant depuis le bord inférieur (11) de l’obturateur (10) vers l’arrière de la structure de châssis (1), la languette inférieure (16) étant soudée à la bordure (12) de la portion avant (7) de la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2). Structure de châssis (1) selon l’une quelconques des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l’obturateur (10) comprend un bord supérieur (13), opposé au bord inférieur (11), et deux bords latéraux (14), chacun relié au bord inférieur (11) et au bord supérieur (13), le bord supérieur (13) et les bords latéraux (14) longeant la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1). Structure de châssis (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l’obturateur (10) comprend une languette supérieure (17) s’étendant depuis le bord supérieur (13) de l’obturateur (10), vers l’avant de la structure de châssis (1), la languette supérieure (17) étant soudée à la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1). Structure de châssis (1) selon l’une quelconques des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce qu’un cordon d’étanchéité est formé par soudure entre le bord supérieur (13) et les bords latéraux (14) de l’obturateur (10) et la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1). Structure de châssis (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l’obturateur (10) comprend une partie centrale (15) insérée dans un canal (18) formé dans la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1) et deux extensions latérales (19) s’étendant depuis une partie inférieure (26) de la partie centrale (15), parallèlement à la partie centrale (15), chaque extension latérale (19) obstruant un interstice (20) formé entre la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2) et une portion périphérique (30) de la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1), positionnée en périphérie du canal (18). Structure de châssis (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie centrale (15) de l’obturateur (10) comprend un orifice (21) apte à être refermé par un obturateur secondaire. Véhicule mû au moins partiellement par de l’énergie électrique, caractérisé en ce qu’il comprend une structure de châssis (1) telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Procédé de fabrication d’un véhicule mû au moins par de l’énergie électrique comprenant une structure de châssis (1) telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend : une étape de fixation de l’obturateur (10) sur la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2), une étape de fixation de la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2) sur un châssis (40) de la structure de châssis (1), une étape de fixation de l’obturateur (10) sur la paroi inférieure (8) de la structure de châssis (1), une étape de positionnement du bloc batterie sur le couvercle inférieur (5) du conteneur de batterie (2), et une étape de fixation du couvercle inférieur (5) à la paroi supérieure (4) du conteneur de batterie (2).