Brevet FR3160380A1 — publié le 20250926

L’invention concerne un véhicule automobile (1000) électrique ou hybride, comportant une caisse (100) renfermant un bac batterie (200) près du sol sous ledit véhicule automobile (1000), comportant un dispositif de protection multifonction (300) pour la protection d’un dit bac batterie (200) contre les obstacles constitués par la chaussée ou présents sur la chaussée, ce dispositif de protection multifonction (300) comportant au moins une pièce structurale (400) de protection de la batterie agencée pour être fixée sur ou sous ladite caisse (100) sur un côté transversal d’un bac batterie (200) et en s’étendant selon ladite direction longitudinale (X) dudit véhicule automobile (1000). Figure 1 VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT UN DISPOSITIF DE PROTECTION MULTIFONCTION POUR BATTERIE ELECTRIQUE DE TRACTION L’invention porte sur un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une caisse renfermant au moins un bac batterie dans la partie la plus proche du sol sous ledit véhicule automobile, ledit véhicule automobile s’étendant de part et d’autre d’un plan médian défini par une direction longitudinale et par une direction verticale parallèle au champ de gravité, ledit véhicule automobile étant agencé pour évoluer en ligne droite sur une chaussée selon ladite direction longitudinale qui est parallèle au sol et perpendiculaire à ladite direction verticale. Les véhicules automobiles électriques ou hybrides comportent une ou plusieurs batteries, disposées le plus bas possible afin d’abaisser le centre de gravité du véhicule, et qui sont en général en partie inférieure de caisse. Elles sont de ce fait soumises à différents facteurs susceptibles de les endommager. L’évolution du véhicule en terrain accidenté, et notamment la descente de trottoirs (surtout en marche arrière), rend indispensable une protection de batterie. Il faut aussi prendre en compte le passage d’un événement redouté, tel qu’un corps étranger présent sur la chaussée, sous la batterie. La protection de batterie doit comporter une protection anti-gravillonnage. Naturellement la protection de la batterie doit être réalisée de façon à limiter les frottements aérodynamiques sur tous les corps creux des traverses du bac batterie, et aussi d’assurer la visibilité des câbles de tension allant à la prise de charge tout en protégeant ces connexions électriques. Le document EP4077106B1 décrit un élément protecteur de dessous de caisse comportant un noyau central et des couches synthétiques sur les deux faces de la partie centrale, et comportant un raidisseur à lames. Le document WO2022162285A1 décrit une structure de soubassement comprenant au moins une pièce de caisse, le véhicule comprenant au moins un élément fixé sous la pièce de caisse, et un dispositif de protection contre les chocs pour protéger le ou au moins un des éléments fixés sous la pièce de caisse. Le document CN202669709U décrit une batterie fixée sur les longerons d’un véhicule automobile, où une pièce de protection est soudée sur les longerons afin de protéger la batterie d’une bordure de trottoir lors du déplacement du véhicule. En somme, on connaît une pièce structurale de protection de la batterie pour la protéger des trottoirs ou des chocs inférieurs, ou encore une plaque de protection comportant des saillies de renfort, longitudinales, faisant office de raidisseurs. Mais les enseignements de l’art antérieur ne proposent pas de solution globale, permettant d’associer la protection latérale sous caisse avec la protection trottoir, le tout dans une seule et même pièce, c’est-à-dire sans noyau, permettant à la fois de faire office de raidisseur de la pièce et de fonction de protection contre les chocs. L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de protection complet des bacs batteries, adaptable facilement à un modèle de véhicule déjà existant, et permettant, par un faible encombrement, de s’affranchir des contraintes de garde au sol, d’interférence avec les jeux mécaniques des autres constituants du véhicule, et de faible masse et de coût modéré. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une caisse renfermant au moins un bac batterie dans la partie la plus proche du sol sous ledit véhicule automobile, ledit véhicule automobile s’étendant de part et d’autre d’un plan médian défini par une direction longitudinale et par une direction verticale parallèle au champ de gravité, ledit véhicule automobile étant agencé pour évoluer en ligne droite sur une chaussée selon ladite direction longitudinale qui est parallèle au sol et perpendiculaire à ladite direction verticale. Selon l’invention, ledit véhicule automobile comporte un dispositif de protection multifonction pour la protection d’au moins un dit bac batterie contre les obstacles constitués par la chaussée ou présents sur la chaussée, ledit dispositif de protection multifonction comportant au moins une pièce structurale de protection de la batterie agencée pour être fixée sur ou sous ladite caisse sur un côté transversal d’un dit bac batterie et en s’étendant selon ladite direction longitudinale dudit véhicule automobile. Grâce à l’invention, il est possible de protéger efficacement le côté transversal d’un bac batterie. Avantageusement, ledit dispositif de protection multifonction comporte plusieurs dites pièces structurales, de part et d’autre d’un dit bac batterie. Ainsi les bacs batterie sont protégés sur les deux côtés latéraux du véhicule. Avantageusement, ledit dispositif de protection multifonction comporte plusieurs dites pièces structurales, de part et d’autre d’un dit bac batterie, par paires symétriques par rapport à un plan médian dudit bac batterie concerné, parallèle au plan médian dudit véhicule automobile. Cette configuration permet l’équilibre des masses et des contraintes. Avantageusement, au moins une dite pièce structurale comporte un rail longitudinal de protection dudit bac batterie, et un bloc du côté de l’arrière dudit véhicule automobile, pour la protection arrière dudit bac batterie lors d’une montée ou descente de trottoir, ledit rail longitudinal étant disposé selon ladite direction longitudinale au-devant dudit bloc dans le sens de circulation en marche avant dudit véhicule automobile. Ainsi on cumule avantageusement la protection du bac batterie contre les obstacles de la chaussée et les bordures de trottoir, et sa protection lors d’un franchissement de trottoir en montée ou en descente. Le rail longitudinal de protection participe à la rigidité de cette pièce structurale, ainsi facile magasiner, à poser ou à déposer. Avantageusement, ledit rail longitudinal comporte une première partie profilée aérodynamique, à sa partie avant dans le sens de circulation en marche avant dudit véhicule automobile, en ce que ledit bloc comporte une partie de jonction alignée avec ledit rail longitudinal, et ledit bloc comporte, au niveau de la partie qui n’est pas dans le prolongement dudit rail longitudinal, une deuxième partie profilée aérodynamique, à sa partie avant dans le sens de circulation en marche avant dudit véhicule automobile. Ainsi le dispositif de protection multifonction n’oppose qu’une très faible traînée aérodynamique au mouvement du véhicule. Avantageusement, ledit bloc comporte une partie pentée à sa partie arrière opposée à sa partie avant comportant ladite deuxième partie profilée aérodynamique, selon ladite direction longitudinale X. Cette partie pentée tend à protéger le bac batterie lors d’un mouvement de montée ou descente de trottoir. Avantageusement, au moins une dite pièce structurale est en matière plastique. Sa masse est ainsi extrêmement réduite, et son coût de fabrication est faible. L’échange éventuel d’une telle pièce structurale est peu coûteux. Avantageusement, au moins une dite pièce structurale comporte un revêtement anti-gravillonnage sur sa surface destinée à être tournée vers la chaussée. Ce revêtement anti-gravillonnage participe efficacement à la bonne tenue en service du dispositif de protection multifonction. Avantageusement, au moins une dite pièce structurale comporte un renforcement en matériau nid d’abeille au moins dans chaque partie saillant vers la chaussée. Ainsi la structure est fortement renforcée tout en restant très légère, la résistance à l’enfoncement du nid d’abeille protège le bac batterie, tant au niveau de chaque rail longitudinal qu’au niveau de chaque bloc arrière. Avantageusement, au moins une dite pièce structurale comporte de part et d’autre de son plan médian longitudinal et en bordure extérieure, d’une part au moins une première languette agencée pour venir en appui sous ou sur le bac batterie à protéger, et d’autre part au moins une deuxième languette agencée pour venir en appui sous ou sur la dite caisse et comportant des moyens de fixation agencés pour coopérer avec des moyens de fixation complémentaire que comporte ladite caisse ou un dit bac batterie. Ainsi les étanchéités sont garanties, la fixation est facile, et l’échange éventuel d’une pièce structurale est lui aussi très facile. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : FIG. 1 illustre schématiquement, en élévation, un véhicule automobile électrique ou hybride selon l’invention, comportant un dispositif de protection multifonction pour la protection d’un bac batterie; la flèche évidée représente l’avant du véhicule, dans son sens de circulation normal ; FIG. 2 illustre schématiquement, en vue de dessus correspondant au côté opposé au sol dans la position de montage, une pièce structurale latérale que comporte ce dispositif de protection multifonction; un rail longitudinal de protection du bac batterie, et un bloc du côté de l’arrière du véhicule automobile, sont ici montés contiguës, dans cette variante avantageuse car très rigide ; FIG. 3 illustre schématiquement la pièce structurale de FIG. 2 , en vue de dessous, c’est-à-dire telle qu’elle se présente depuis le sol ; FIG. 4 illustre schématiquement, en vue de dessous comme en FIG. 3 , une partie du véhicule automobile de FIG. 1 , avec une partie de la caisse portant des bacs batterie et un dispositif de protection multifonction comportant deux pièces structurales latérales, symétriques par rapport à un plan médian de part et d’autre duquel s’étend ce véhicule ; FIG. 5 illustre schématiquement, en vue de dessus comme en FIG. 2 , une partie du véhicule automobile de FIG. 1 , dans l’exécution illustrée en FIG. 4 , avec une partie de la caisse et ses liaisons avec les deux pièces structurales latérales. Il est illustré schématiquement en FIG. 1 un véhicule automobile 1000 électrique ou hybride, comportant un dispositif de protection multifonction pour batterie électrique de traction selon l’invention. Ce véhicule automobile 1000 comportant une caisse 100, laquelle renferme au moins un bac batterie 200 dans la partie la plus proche du sol sous le véhicule automobile 1000, et en particulier sous l’habitacle du véhicule 1000. Un bac batterie 200 peut comporter plusieurs batteries. Ce véhicule automobile 1000 s’étend de part et d’autre d’un plan médian XZ défini par une direction longitudinale X et par une direction verticale Z parallèle au champ de gravité, le véhicule automobile 1000 étant agencé pour évoluer en ligne droite selon cette direction longitudinale X qui est parallèle au sol et perpendiculaire à la direction verticale Z. Une direction transversale Y est orthogonale à la direction longitudinale X et à la direction verticale Z. Le dispositif de protection multifonction 300 pour batterie électrique de traction selon l’invention comporte au moins une pièce structurale 400 de protection de la batterie, qui peut être rajoutée à un bac batterie ou/et à un véhicule existant, et qui comporte plusieurs fonctions: une fonction aérodynamique associée à un dispositif de protection latéral renforcé (notamment en nid d’abeille dans un mode de réalisation avantageux), une protection de l’arrière de la batterie lors d’une descente trottoir en marche arrière lors de laquelle les deux roues arrière descendent du trottoir (notamment en nid d’abeille dans un mode de réalisation avantageux), et une fonction visuelle pour cacher les servitudes. Au moins une, et de préférence chaque, pièce structurale 400 de protection de la batterie est agencée pour être fixée sur ou sous ladite caisse 100 sur un côté transversal d’un bac batterie 200, et s’étend selon la direction longitudinale X du véhicule automobile 1000. De façon avantageuse, ce dispositif de protection multifonction comporte plusieurs pièces structurales 400 de protection de la batterie, notamment de part et d’autre d’un bac batterie 200, et, plus particulièrement par paires symétriques par rapport à un plan médian du bac batterie 200 concerné, parallèle au plan médian XZ du véhicule 1000. Avantageusement, au moins une pièce structurale 400, et plus particulièrement chaque pièce structurale 400, comporte un rail longitudinal 410 de protection du bac batterie 200, et un bloc 420 ou pavé, du côté de l’arrière du véhicule 1000, pour la protection arrière lors d’une montée ou descente de trottoir. Le rail longitudinal 410 est disposé selon la direction longitudinale X au-devant du bloc 420 dans le sens de circulation en marche avant du véhicule automobile 1000. Avantageusement, le rail longitudinal 410 comporte une première partie profilée aérodynamique 415, à sa partie avant dans le sens de circulation en marche avant du véhicule automobile 1000. Plus particulièrement, le bloc 420 comporte une partie de jonction 421 alignée avec le rail longitudinal 410, et, en vue en plan, l’ensemble du bloc 420 et du rail longitudinal 410 forme une équerre ou un L majuscule. Avantageusement, le bloc 420 comporte, au niveau de la partie qui n’est pas dans le prolongement du rail longitudinal 410, une deuxième partie profilée aérodynamique 425, à sa partie avant dans le sens de circulation en marche avant du véhicule automobile 1000. Avantageusement, le bloc 420 comporte une partie pentée 429 à sa partie arrière opposée à sa partie avant qui comporte la deuxième partie profilée aérodynamique 425, selon la direction longitudinale X. Dans une réalisation particulière avantageuse, au moins une pièce structurale 400, et de préférence chaque pièce structurale 400, est en matière plastique. Dans une réalisation particulière avantageuse, au moins une pièce structurale 400, et de préférence chaque pièce structurale 400, comporte un revêtement anti-gravillonnage sur sa surface destinée à être tournée vers la chaussée. Dans une réalisation particulière avantageuse, au moins une pièce structurale 400, et de préférence chaque pièce structurale 400, comporte un renforcement en matériau nid d’abeille au moins dans chaque partie saillant vers la chaussée, c’est-à-dire au moins un rail longitudinal 410 et un bloc 420. Dans une réalisation particulière avantageuse, au moins une pièce structurale 400, et de préférence chaque pièce structurale 400, comporte, de part et d’autre de son plan médian longitudinal et en bordure extérieure, d’une part au moins une première languette 440 agencée pour venir en appui sous ou sur le bac batterie 200 à protéger, et d’autre part une deuxième languette 450 agencée pour venir en appui sous ou sur la caisse 100 et comportant des moyens de fixation 460 agencés pour coopérer avec des moyens de fixation complémentaire 160 que comporte la caisse 100 ou un bac batterie 200, de façon à pouvoir réaliser un échange simple et rapide d’une pièce structurale 400 endommagée lors d’un incident de parcours. Naturellement, la première languette 440 peut aussi comporter des moyens de fixation similaires. FIG. 3 et FIG. 4 montrent deux types de deuxièmes languettes 450 : longitudinale avec la plus grande longueur selon la direction longitudinale X, ou transversale avec la plus grande longueur selon la direction transversale Y. Les moyens de fixation complémentaire 160 peuvent notamment consister en un insert, ou un taraudage, ou similaire, notamment et non limitativement sur un longeron ou une traverse que comporte la caisse 100 (notamment pour porter un bac batterie 200) ou encore sur un longeron ou une traverse que comporte un bac batterie 200, ou similaire. Avantageusement, et tel que visible en FIG. 2 , au moins une pièce structurale 400, et de préférence chaque pièce structurale 400, comporte des trous d’évacuation d’eau 480, car elle est exposée aux projections. Avantageusement le dispositif de protection multifonction comporte au moins un pavé, notamment un pavé arrière, pour la protection en cas de franchissement d’un dénivelé brusque comme lors d’une descente de trottoir. Avantageusement le dispositif de protection multifonction comporte au moins des rails longitudinaux, s’étendant selon la direction longitudinale X du véhicule, de part et d’autre du bac batterie à protéger. En somme, l’invention apporte une solution globale, permettant d’associer la protection latérale sous caisse avec la protection trottoir, le tout dans une seule et même pièce, c’est-à-dire sans noyau, notamment avec un processus de fabrication de nid d’abeille sur les éléments de renfort permettant ainsi de limiter la masse totale, et permettant à la fois de faire office de raidisseur de la pièce et de fonction de protection contre les chocs. Chaque pièce structurale intègre les formes aérodynamiques minimales pour les autres fonctions. Ce carénage limite les frottements aérodynamiques sur tous les corps creux des traverses du bac batterie, et permet de réduire le bruit sous la caisse. Une telle pièce structurale est, encore, avantageusement aménagée pour servir de support à des liaisons électriques, ou/et pour permettre la visibilité de telles liaisons, notamment des câbles de tension allant à la prise de charge. La sécurité batterie est bien assurée, puisque chaque pièce structurale intègre, en un composant unique, une fonction de rail longitudinal de protection du bac batterie, et une fonction de protection de montée/descente de trottoir à l’arrière. Cette pièce structurale est facile à protéger contre le gravillonnage, et apporte une protection contre la corrosion. L’invention permet de prendre facilement en compte toutes les contraintes géométriques d’un modèle de véhicule particulier, notamment les limites de soubassement, la garde au sol de sécurité et de descente trottoir, et d’éviter toute interférence due à la mobilité ou/et au comportement thermique des constituants du véhicule. L’invention apporte une solution satisfaisante au problème de la protection des batteries, sous tout climat et dans toutes les conditions d’évolution, avec un dispositif robuste, peu encombrant et de réalisation à coût modéré. Le dispositif est multifonction, et assure ainsi une protection efficace contre différents facteurs d’avarie externes au véhicule. Véhicule automobile (1000) électrique ou hybride comportant une caisse (100) renfermant au moins un bac batterie (200) dans la partie la plus proche du sol sous ledit véhicule automobile (1000), ledit véhicule automobile (1000) s’étendant de part et d’autre d’un plan médian (XZ) défini par une direction longitudinale (X) et par une direction verticale (Z) parallèle au champ de gravité, ledit véhicule automobile (1000) étant agencé pour évoluer en ligne droite sur une chaussée selon ladite direction longitudinale (X) qui est parallèle au sol et perpendiculaire à ladite direction verticale (Z), caractérisé en ce que ledit véhicule automobile (1000) comporte un dispositif de protection multifonction (300) pour la protection d’au moins un dit bac batterie (200) contre les obstacles constitués par la chaussée ou présents sur la chaussée, ledit dispositif de protection multifonction (300) comportant au moins une pièce structurale (400) de protection de la batterie agencée pour être fixée sur ou sous ladite caisse (100) sur un côté transversal d’un dit bac batterie (200) et en s’étendant selon ladite direction longitudinale (X) dudit véhicule automobile (1000). Véhicule automobile (1000) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit dispositif de protection multifonction (300) comporte plusieurs dites pièces structurales (400), de part et d’autre d’un dit bac batterie (200). Véhicule automobile (1000) selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit dispositif de protection multifonction (300) comporte plusieurs dites pièces structurales (400), de part et d’autre d’un dit bac batterie (200), par paires symétriques par rapport à un plan médian dudit bac batterie (200) concerné, parallèle au plan médian (XZ) dudit véhicule automobile (1000). Véhicule automobile (1000) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que au moins une dite pièce structurale (400) comporte un rail longitudinal (410) de protection dudit bac batterie (200), et un bloc (420) du côté de l’arrière dudit véhicule automobile (1000), pour la protection arrière dudit bac batterie (200) lors d’une montée ou descente de trottoir, ledit rail longitudinal (410) étant disposé selon ladite direction longitudinale (X) au-devant dudit bloc (420) dans le sens de circulation en marche avant dudit véhicule automobile (1000). Véhicule automobile (1000) selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit rail longitudinal (410) comporte une première partie profilée aérodynamique (415), à sa partie avant dans le sens de circulation en marche avant dudit véhicule automobile (1000), en ce que ledit bloc (420) comporte une partie de jonction (421) alignée avec ledit rail longitudinal (410), et en ce que ledit bloc (420) comporte, au niveau de la partie qui n’est pas dans le prolongement dudit rail longitudinal (410), une deuxième partie profilée aérodynamique (425), à sa partie avant dans le sens de circulation en marche avant dudit véhicule automobile (1000). Véhicule automobile (1000) selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit bloc (420) comporte une partie pentée (429) à sa partie arrière opposée à sa partie avant comportant ladite deuxième partie profilée aérodynamique (425), selon ladite direction longitudinale X. Véhicule automobile (1000) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que au moins une dite pièce structurale (400) est en matière plastique. Véhicule automobile (1000) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que au moins une dite pièce structurale (400) comporte un revêtement anti-gravillonnage sur sa surface destinée à être tournée vers la chaussée. Véhicule automobile (1000) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que au moins une dite pièce structurale (400) comporte un renforcement en matériau nid d’abeille au moins dans chaque partie saillant vers la chaussée. Véhicule automobile (1000) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que au moins une dite pièce structurale (400) comporte de part et d’autre de son plan médian longitudinal et en bordure extérieure, d’une part au moins une première languette (440) agencée pour venir en appui sous ou sur le bac batterie (200) à protéger, et d’autre part au moins une deuxième languette (450) agencée pour venir en appui sous ou sur la dite caisse (100) et comportant des moyens de fixation (460) agencés pour coopérer avec des moyens de fixation complémentaire (160) que comporte ladite caisse (100) ou un dit bac batterie (200).