Brevet FR3163026A1 — publié le 20251212

Dispositif de fixation d’un ensemble (4) sur un côté avant d’un profilé (2) d’une caisse de véhicule automobile, comportant un premier perçage sur une patte de fixation (6) de l’ensemble (4), un deuxième perçage sur le profilé (2), et une vis (12) traversant la patte (8) puis le profilé (2) pour se visser sur un écrou (24) disposé sur l’arrière du profilé (2), le deuxième perçage de profilé présentant un diamètre supérieur à celui de la vis (12) donnant un jeu latéral, et une cage (20) liée à l’écrou (24), maintenue sur le profilé (2) en laissant le jeu latéral, comprenant sur les côtés du profilé (2) des rebords (28) venant en contact avec la patte de fixation (6) pour son recentrage lors de l’assemblage. Figure 2 DISPOSITIF DE FIXATION D’UN ENSEMBLE SUR UN PROFILÉ DE CAISSE DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de fixation d’un ensemble sur un profilé de caisse de véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un ensemble fixé par de tels dispositifs de fixation. Les véhicules électriques ou hybrides comportent des ensembles électriques pouvant être lourds et encombrants, comme une batterie de traction ou une pile à combustible, qui sont fixés au véhicule par plusieurs points du contour de cet ensemble éloignés entre eux, sur des longerons ou des traverses formant des profilés de manière à obtenir une fixation rigide. Lors de la préparation de l’ensemble et de la caisse du véhicule, les distances entre les points de fixation entraînent des dispersions de fabrication qui font que, lors de la présentation de cet ensemble, pour chaque fixation des vis de serrage peuvent être difficiles à engager dans des perçages des deux parties à assembler à cause de défauts d’alignement. L’opération de présentation de l’ensemble et de mise en place de ses fixations peut être longue et délicate, et parfois nécessiter un ajustement des positions ou un léger forçage pour aligner les perçages de l’ensemble avec ceux de la caisse du véhicule afin d’engager les vis, alors que la masse à déplacer est importante. De plus les points de fixation peuvent être peu accessibles, en particulier sous la caisse du véhicule. Pour éviter ces problèmes un type connu de fixation d’une batterie de traction d’un véhicule sur un profilé, formant un ensemble lourd et encombrant, présenté notamment par le document US-A1-20230411754, comporte un profilé comprenant sur le dessus une rainure longitudinale. Un écrou présente une tête restant au-dessus du profilé, et un corps plus fin qui est inséré dans la fente avec un blocage en rotation de manière à permettre son coulissement dans la rainure. Un support présentant une face supérieure plate posée sur l’écrou, comprenant un perçage plus grand que celui de l’écrou, comporte deux rebords descendants qui sont soudés sur les côtés du profilé. Le support maintient la tête de l’écrou sur le dessus du profilé tout en permettant un petit mouvement latéral, de manière à aligner cet écrou sur une vis traversant la face supérieure du support avec un positionnement quelconque à l’intérieur de son perçage. La dépose de la batterie sur les supports fixés sur le profilé permet ensuite d’engager chaque vis guidée dans son perçage de la patte de fixation entourant cette batterie, avec en cas de décalage par rapport à la position théorique, après avoir traversé le support présentant un perçage plus grand un problème pour aligner l’écrou avec cette vis si ce décalage est important. De plus ce type de fixation nécessite le maintien d’un support sur le dessus du profilé, notamment par soudage, ce qui ajoute une opération sur le profilé au niveau de chaque fixation. On ajoute aussi sur le dessus du profilé l’épaisseur de la tête de l’écrou et de la face supérieure plate venant au-dessus, ce qui peut poser des problèmes de hauteur plus importante par rapport à un ensemble électrique directement posé sur le dessus du profilé, sans pièce intermédiaire. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un dispositif de fixation d’un ensemble sur un côté avant d’un profilé d’une caisse de véhicule automobile, comportant un premier perçage sur une patte de fixation de l’ensemble, un deuxième perçage sur le profilé, et une vis traversant la patte puis le profilé pour se visser sur un écrou disposé sur l’arrière du profilé, ce dispositif étant remarquable en ce que le deuxième perçage de profilé présente un diamètre supérieur à celui de la vis donnant un jeu latéral, et en ce qu’il comporte une cage liée à l’écrou, maintenue sur le profilé en laissant le jeu latéral, comprenant sur les côtés du profilé des rebords venant en contact avec la patte de fixation pour son recentrage lors de l’assemblage. Un avantage de ce dispositif de fixation est qu’il permet lors de la mise en place de l’ensemble avec une descente de chaque patte de fixation sur le profilé, d’obtenir automatiquement une action des rebords de la cage venant au contact de cette patte pour déplacer la cage latéralement afin d’aligner le perçage de l’écrou sur celui de la patte, tout en restant à l’intérieur du diamètre du perçage du profilé qui est plus grand. On peut ainsi prendre en compte des dispersions sur les positionnements des perçages de l’ensemble et des profilés de la caisse du véhicule, qui restent à l’intérieur du jeu disponible entre la vis et le deuxième perçage, pour obtenir lors de la descente de cet ensemble un alignement automatique de l’écrou sous le perçage de chaque patte. Il suffit ensuite de descendre dans chaque perçage de patte une vis qui est alors alignée sur l’écrou disposé en dessous, et est prête à être serrée. Le montage de l’ensemble se fait facilement et rapidement, sans imposer des efforts pour effectuer des ajustements de cet ensemble après sa pose. Le dispositif de fixation selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la cage présente de chaque côté de la traverse un bord venant en avant du profilé, qui comporte le rebord de recentrage. Dans ce cas, avantageusement les deux rebords de recentrage laissent entre eux une distance recevant de manière ajustée un bossage de la patte. De plus, avantageusement chaque rebord de recentrage continue vers l’avant par une pente s’écartant de l’axe du profilé, qui reçoit le bossage lors de l’assemblage en réalisant le recentrage. Avantageusement, la cage est formée par une tôle pliée présentant une section transversale qui est constante. Avantageusement, le dispositif de fixation comporte une plaque fixée à la traverse, qui est disposée en arrière d’une partie plate de la cage pour la maintenir en laissant son jeu latéral. Dans ce cas, la plaque peut comporter des perçages recevant les écrous avec le jeu latéral, et des extrémités dépassant de la cage qui sont fixées sur la traverse. Avantageusement, la patte de l’ensemble comporte deux vis qui sont alignées suivant l’axe du profilé. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride comportant un ensemble fixé sur des profilés par des dispositifs de fixation comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que les profilés constituent des traverses de la caisse du véhicule. L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride comportant un ensemble fixé sur des profilés par des dispositifs de fixation comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que l’ensemble constitue une pile à combustible d’alimentation d’une machine électrique de traction de ce véhicule. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 présente sur le côté d’une pile à combustible un dispositif de fixation selon l’art antérieur, comprenant deux pattes avec chacune deux vis fixées sur une traverse d’un véhicule électrique ; FIG. 2 présente une patte à deux vis de la pile à combustible fixée par un dispositif de fixation selon l’invention ; FIG. 3 présente en vue de dessus le profil de ce dispositif de fixation ; FIG. 4 présente en vue de dessous le profilé de ce dispositif de fixation ; et FIG. 5 est un schéma en coupe perpendiculaire à la traverse présentant une approche de la patte de la fixation sur cette traverse ; FIG. 6 est un schéma présentant pendant la descente de la patte le recentrage de l’écrou ; et FIG. 7 est un schéma présentant la fin de descente de la patte. Dans l’ensemble du document, comme présenté dans les figures, la direction supérieure ou dessus est relative à un véhicule posé sur un sol horizontal. En variante le dispositif de fixation selon l’invention peut être utilisé avec toute autre orientation. La FIG. 1 présente une traverse 2 de véhicule électrique formant un profilé présentant une section constante rectangulaire posée horizontalement, recevant sur sa face avant deux pattes de fixation 6 à deux vis chacune 12, formées sur le côté d’une pile à combustible 4. Chaque patte 6 comporte un plan horizontal 8 relié au-dessus à un côté de la pile à combustible 4 par des nervures de rigidification 10, comprenant deux perçages recevant chacun une vis 12, et en dessous de ce plan deux bossages circulaires 14 centrés chacun sur l’axe d’une vis. La traverse 2 comporte pour chaque vis 12 un perçage recevant sous sa face arrière un écrou 24, afin de serrer l’empilage comprenant le plan de la patte 8, le bossage circulaire 14 et cette traverse afin d’obtenir une fixation rigide de la pile à combustible 4 sur le châssis du véhicule. Avec un diamètre de perçage du profilé 2 correspondant à celui de la vis 12, lors de la descente de la pile à combustible 4 formant un ensemble lourd et encombrant, il faut ajuster sa position latérale pour obtenir un alignement du perçage de sa patte 6 sur celui du profilé ce qui entraîne des difficultés si les distances entre les différents perçages de la pile et de la caisse du véhicule présentent des dispersions. En variante l’écrou 24 peut disposer d’un maintien sous la traverse 2 lui donnant un jeu latéral, avec un perçage de cette traverse présentant un diamètre plus important pour recevoir directement la vis 12 malgré des dispersions. Dans ce cas il faut ensuite déplacer latéralement l’écrou 24 pour l’aligner sur la vis 12 afin de réaliser l’engagement, ce qui représente une opération qui peut être délicate à mener si le dispositif de fixation est peu accessible, et qui prend du temps. Les figures 2, 3 et 4 présentent un dispositif de fixation comportant une cage 20 formée par une tôle pliée, comportant une section transversale constante comprenant un plan inférieur 22 disposé sous la traverse 2, recevant deux écrous fixés en dessous 24 qui sont alignés chacun sous un perçage 40 de la traverse donnant à la vis 12 engagée dedans un jeu latéral. La cage 20 comporte de chaque côté de la traverse 2 après un premier pliage un bord latéral remontant verticalement 26, puis après un deuxième pliage un rebord de centrage 28 venant au-dessus du profilé, et enfin après un troisième pliage une pente supérieure d’introduction 30 tournée vers l’extérieur, se terminant par un petit rebord arrondi descendant. Une plaque de maintien 38 présente une partie plate allongée 32 ajustée sous le plan inférieur 22 de la cage 20 pour la maintenir, comportant deux fenêtres 34 laissant passer les écrous 24 avec pour chacun un jeu latéral correspondant à celui de la vis 12 dans le perçage 40 de la traverse 2. Chaque extrémité de la partie inférieure allongée 32 comporte après un pliage remontant un bord plat 36 fixé sous la traverse 2, en laissant libre le mouvement latéral de la cage 20 avec ses écrous 24 qui peuvent se déplacer dans le jeu laissé par les fenêtres 34. En particulier on peut fixer la plaque de maintien 38 par des soudures de ses bords plats d’extrémité 36 sous la traverse 2. La FIG. 5 présente la descente d’une patte 6 d’une pile à combustible 4, comprenant l’axe A du perçage de cette patte qui est décalé latéralement par rapport à l’axe B du perçage 40 de la traverse 2 et de l’écrou 24. La FIG. 6 présente le bossage inférieur 14 dépassant en dessous du plan horizontal 8 de la patte 6 qui vient en appui sur une des pentes supérieures d’introduction 30 de la cage 20, en donnant ensuite pendant la descente un déplacement latéral de cette cage. La FIG. 7 présente le bossage inférieur 14 ayant dépassé les rebords de centrage 28, qui est ajusté dans la largeur entre ces deux rebords ce qui réalise le recentrage de la cage 20 sur le bossage qu’elle reçoit. L’écrou 24 fixé sous la cage 20 est alors centré sur l’axe du perçage de vis A. En fin de descente la pile à combustible 4 est posé sur la traverse 2. L’installation d’une vis 12 se fait alors facilement et rapidement par sa descente dans le perçage de la patte 6, puis dans le perçage de traverse 40 présentant un diamètre plus important, avec enfin un alignement automatique sur son écrou 2. Son vissage peut démarrer de suite. On peut ainsi s’affranchir de tolérances précises sur les distances entre les perçages des vis 12 sur le boîtier de la pile à combustible 4 et sur le positionnement de la traverse 2. En particulier dans le cas d’une pile à combustible 4 posée entre deux traverses 2, avec une tolérance de distance entre ces deux traverses, le déplacement latéral de chaque cage 20 avec ses écrous 24 assure automatiquement un recentrage des écrous sur les vis 12 guidées par les pattes 6 de cette pile. On notera de plus qu’après le serrage des deux vis 12 d’une même patte de fixation 6, serrant en dessous de la traverse 2 les deux écrous 24 de la cage 20, on obtient avec cette cage un renforcement local de la traverse qui peut augmenter sa tenue. On peut aussi en complément ajouter une plaque de renfort soudée sous la traverse 2 au niveau de la patte de fixation 6. En variante la patte de fixation 6 de la pile à combustible 4 peut comporter une seule vis 12 venant sur un écrou unique 24 de l’agrafe 20, ou plus de deux vis. Dispositif de fixation d’un ensemble (4) sur un côté avant d’un profilé (2) d’une caisse de véhicule automobile, comportant un premier perçage sur une patte de fixation (6) de l’ensemble (4), un deuxième perçage (40) sur le profilé (2), et une vis (12) traversant la patte (6) puis le profilé (2) pour se visser sur un écrou (24) disposé sur l’arrière du profilé (2), caractérisé en ce que le deuxième perçage de profilé (40) présente un diamètre supérieur à celui de la vis (12) donnant un jeu latéral, et en ce qu’il comporte une cage (20) liée à l’écrou (24), maintenue sur le profilé (2) en laissant le jeu latéral, comprenant sur les côtés du profilé (2) des rebords (28) venant en contact avec la patte de fixation (6) pour son recentrage lors de l’assemblage. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage (20) présente de chaque côté de la traverse (2) un bord venant en avant (26) du profilé (2), qui comporte le rebord de recentrage (28). Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux rebords de recentrage (28) laissent entre eux une distance recevant de manière ajustée un bossage (14) de la patte (6). Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque rebord de recentrage (28) continue vers l’avant par une pente (30) s’écartant de l’axe du profilé (2), qui reçoit le bossage (14) lors de l’assemblage en réalisant le recentrage. Dispositif de fixation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage (20) est formée par une tôle pliée présentant une section transversale qui est constante. Dispositif de fixation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une plaque (32) fixée à la traverse (2), qui est disposée en arrière d’une partie plate (22) de la cage (20) pour la maintenir en laissant son jeu latéral. Dispositif de fixation selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque (32) comporte des perçages (34) recevant les écrous (24) avec le jeu latéral, et des extrémités (36) dépassant de la cage (20) qui sont fixées sur la traverse (2). Dispositif de fixation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la patte (8) de l’ensemble (4) comporte deux vis (12) qui sont alignées suivant l’axe du profilé (2). Véhicule automobile électrique ou hybride comportant un ensemble (4) fixé sur des profilés (2) par des dispositifs de fixation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les profilés (2) constituent des traverses de la caisse du véhicule. Véhicule automobile électrique ou hybride comportant un ensemble (4) fixé sur des profilés (2) par des dispositifs de fixation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l’ensemble constitue une pile à combustible d’alimentation d’une machine électrique de traction de ce véhicule.