Brevet FR3158697A1 — publié le 20250801

L’invention concerne un ensemble de bas de caisse (1) de véhicule automobile comportant un soubassement de caisse (100) doté d’un plancher, un bloc-batterie (200) implanté fixement sous ledit plancher, un train arrière à traverse déformable s’étendant à l’arrière dudit bloc-batterie et comprenant deux bras de suspension latéraux (330) pourvus à leur extrémité avant d’un bloc d’articulation (332) traversé par une chape (333) fixée audit soubassement de caisse, ainsi que deux supports multifonctions (400) agencés au niveau desdits blocs d’articulation (332) et fixés avec lesdits chapes (333) audit soubassement de caisse (100) ; chaque dit support multifonctions (400) comportant une platine en forme de U (410) disposée à cheval vis-à-vis d’un dit bloc d’articulation respectif, ainsi qu’un organe de protection (420), prenant racine sur ladite platine à laquelle il est fixé, et s’étendant sensiblement verticalement en direction du sol de telle sorte à saillir en dessous dudit bloc-batterie d’un écartement prédéterminé. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Ensemble de bas de caisse pour véhicule pourvu de moyens de protection d’un bloc-batterie sous plancher La présente invention se situe dans le domaine de la sécurité passive de véhicule, en particulier dans le domaine de protection d’un bloc-batterie de propulsion pour véhicule hybride ou électrique et des éléments sensibles connectés à ce bloc-batterie, tels que des faisceaux d’alimentation électrique. De façon traditionnelle, les blocs-batterie des véhicules automobiles à propulsion électrique ou hybride sont montés sous le plancher du véhicule, en regard du sol, et doivent être protégés des chocs pour éviter tout risque de détérioration des composants électriques qu’ils contiennent. En effet, de telles détériorations peuvent avoir de graves conséquences sur la sécurité des occupants du véhicule, en particulier lorsqu’elles occasionnent une explosion, un départ de feu ou une fuite d’acide. Les situations susceptibles d’engendrer de telles détériorations sont multiples. En plus des situations classiques de choc que peut subir le véhicule, on peut citer de manière non exhaustive le soulèvement du véhicule avec un cric rouleur prenant appui sur le carter du bloc-batterie, la montée du véhicule sur une glissière ou sur un nez de trottoir, la montée ou la descente d’un trottoir en marche avant ou arrière, ou encore le déploiement d’une borne escamotable sous la caisse du véhicule. Afin de protéger un tel bloc-batterie lors des franchissements ou des descentes de trottoirs, il est connu de prévoir sous le véhicule des écrans en tôle ou en plastique recouvrant ce bloc-batterie. Lorsqu’ils sont en plastique, les écrans de protection doivent être conçus pour résister à des efforts très importants, pouvant aller jusqu’à 1,5 tonne. Même lorsqu’ils sont renforcés par des renforts et montrent un réseau de nervures très dense, le risque de casser de tels écrans en plastique reste important. C’est notamment le cas lorsque les températures sont très basses, les matériaux plastiques ont alors tendance à devenir cassants. Or, la perte de tout ou partie d’un tel écran sur la route, lors du roulage du véhicule suite à un choc subit par ledit écran, est à éviter car elle est potentiellement dangereuse pour les autres usagers de la route. En particulier, une telle perte peut occasionner la chute d’un motard s’il roule sur l’écran. C’est pourquoi il est demandé aux véhicules de ne pas perdre de pièces de plus de 10 grammes après un choc. Les écrans en tôle ne présentent pas une meilleure alternative. En effet, pour pouvoir assurer leur fonction de protection, ils doivent pouvoir se déformer lors d’un choc. A cette fin, ils sont disposés écartés de la paroi inférieure du carter d’un tel bloc-batterie, afin de pouvoir s’enfoncer lors de l’amortissement d’un choc sans l’endommager. Cette solution implique donc des restrictions sur la taille des blocs-batterie pouvant être implantés sous le plancher du véhicule. Or, afin de favoriser l’autonomie des véhicules, la tendance actuelle est d’aller vers une augmentation de la taille de ces blocs-batterie. Il est également connu de fixer des rails longitudinaux s’étendant latéralement de part et d’autre du bloc-batterie, le long de ce dernier et sur une hauteur supérieure à ce bloc-batterie, de sorte le protéger lors des franchissements ou descentes de trottoirs orientés sensiblement parallèlement au véhicule. Le document FR 3 082 788 A1 divulgue quant à lui un véhicule comprenant un bloc-batterie fixé sous le plancher du véhicule par au moins un dispositif de support configuré pour présenter une hauteur supérieure à celle de ce bloc-batterie, de telle sorte à s’étendre verticalement depuis le plancher du véhicule en direction du sol sur une hauteur supérieure à celle du bloc-batterie afin de le protéger lors des franchissements ou descentes de trottoirs orientés sensiblement parallèlement au véhicule. Ces solutions sont intéressantes, mais ne permet pas de protéger efficacement la parte arrière d’un tel bloc-batterie lors des franchissements ou des descentes par le train arrière de trottoirs orientés sensiblement perpendiculairement au véhicule. Malheureusement, l’ajout de dispositifs de protection semblables s’étendant transversalement le long du bord arrière d’un tel bloc-batterie s’avère souvent impossible par manque d’espace disponible, notamment sur les véhicules à train arrière déformable dotés généralement de supports multifonctions pré-montés sur les extrémités avant des bras longitudinaux de suspension de ce train arrière et fixés avec ces dernières sur le soubassement de caisse. La présente invention vise donc à améliorer la situation. Elle propose à cet effet un ensemble de bas de caisse de véhicule automobile comportant un soubassement de caisse doté d’un plancher, un bloc-batterie implanté fixement sous ledit plancher, un train arrière à traverse déformable s’étendant à l’arrière dudit bloc-batterie et comprenant deux bras de suspension latéraux pourvus à leur extrémité avant d’un bloc d’articulation traversé par une chape fixée audit soubassement de caisse, ainsi que deux supports multifonctions agencés au niveau desdits blocs d’articulation et fixés avec lesdits chapes audit soubassement de caisse, chaque dit support multifonctions comportant une platine en forme de U disposée à cheval vis-à-vis d’un dit bloc d’articulation respectif et comprenant deux jambes latérales reliées par une traverse ; caractérisé en ce que chaque dit support multifonctions comporte également un organe de protection, prenant racine sur ladite platine à laquelle il est fixé, et s’étendant sensiblement verticalement en direction du sol de telle sorte à saillir en dessous dudit bloc-batterie d’un écartement prédéterminé. L’invention permet ainsi, sans avoir à implanter de dispositifs de protection spécifiques dans des zones encombrées où l’espace disponible ne le permettait pas, de protéger efficacement la partie arrière du bloc-batterie (et les éléments sensibles connectés à cette partie arrière d’un tel bloc-batterie) lors des franchissements ou des descentes par le train arrière de trottoirs orientés sensiblement perpendiculairement au véhicule. Selon des caractéristiques préférées dudit ensemble de bas de caisse selon l’invention : - l’organe de protection de chaque dit support multifonctions se présente sous la forme d’un demi-bol creux délimité par une paroi inférieure de fond et par une paroi latérale présentant une section en forme de U épousant le profil interne de ladite platine ; - la paroi inférieure de fond de l’organe de protection de chaque dit support multifonctions forme un plat sensiblement horizontal ; - le bord supérieur d’extrémité de l’organe de protection de chaque dit support multifonctions est fixé le long du bord interne de la traverse et d’une portion des bords internes des jambes latérales de la platine de ce support par un unique cordon de soudure ; - l’organe de protection de chaque dit support multifonctions est réalisé par emboutissage à partir d’une feuille de tôle métallique ; - ledit écartement est supérieur ou égal à 5 millimètres ; - ledit écartement est compris entre 10 et 15 millimètres ; - la platine de chaque dit support multifonctions comporte des moyens de pré-maintien de ce support sur l’extrémité avant d’un dit bras de suspension correspondant avant leur fixation définitive ensemble sur ledit soubassement de caisse, lesdits moyens de pré-maintien comprenant deux crochets recourbés s’étendant depuis le bord externe de l’une desdites jambes et destinés à coopérer avec le bord distal d’une première extrémité latérale de la chape transversale d’un dit bras de suspension correspondant, et un orifice ménagé sur une excroissance interne de l’autre desdites jambes et destiné à venir se superposer sur un trou respectif de forme et dimensions semblables ménagé dans la seconde extrémité latérale de cette chape transversale, de manière à permettre l’insertion au travers de cet orifice et de ce trou d’une goupille de pré-maintien ; et/ou - la platine de chaque dit support multifonctions comporte plusieurs pattes dotées d’orifices d’attache pour des équipements dudit véhicule. L’invention vise également sous un second aspect un véhicule automobile comportant un tel ensemble de bas de caisse. L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - FIG. 1 représente une vue de dessous de l’ensemble de bas de caisse de véhicule automobile selon l’invention ; - FIG. 2 est une vue en perspective de dessous de la zone de montage de l’extrémité avant d’un bras longitudinal de suspension et d’un support multifonctions sur le soubassement de caisse du véhicule de la FIG. 1 , à proximité du bord arrière du bloc-batterie ; - FIG. 3 représente une vue en perspective de l’un des deux supports multifonctions que comporte l’ensemble de bas de caisse de la FIG. 1 ; et - FIG. 4 est une vue partielle en élévation d’un véhicule automobile doté de l’ensemble de bas de caisse de la FIG. 1 descendant en marche arrière un trottoir orienté sensiblement perpendiculairement à ce véhicule. La FIG. 1 représente une vue en perspective de dessus d’un ensemble de bas de caisse selon l’invention 1 d’un véhicule automobile comprenant une machine électrique de propulsion non représentée. On définit par rapport à cet ensemble de bas de caisse 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, parallèle au sol et confondu avec la direction générale de déplacement du véhicule - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, également parallèle au sol et qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, et - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au sol ainsi qu’au plan XY horizontal. Dans la suite de la description et en référence au repère défini ci-dessus, les termes « longitudinal » ou « longitudinalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe X, les termes « transversal » ou « transversalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe Y, et les termes « vertical » ou « verticalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe Z. D’autre part et par convention, les termes « inférieur », « supérieur », « avant » et « arrière » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule. Les termes « inférieur » et « bas » indiqueront une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que les termes « supérieur » ou « haut ». Le terme « avant » indiquera un positionnement orienté vers le devant d’un véhicule selon la direction horizontale et le terme « arrière » indiquera un positionnement orienté vers l’arrière d’un véhicule selon la même direction horizontale. Enfin, l’utilisation du terme « sensiblement » indiquera qu’un léger écart est admis par rapport à une position ou disposition nominale prédéterminée, tout en restant inclus dans le cadre de l’invention. Par exemple, « sensiblement vertical » indiquera qu’un écart de l’ordre de 10° à 25° par rapport à une orientation strictement verticale est admis dans le cadre de l’invention. En référence à cette FIG. 1 , l’ensemble de bas de caisse 1 comporte un soubassement de caisse 100 en tôle comprenant un plancher 110 s’étendant transversalement entre deux longerons latéraux 120. Cet ensemble de bas de caisse 1 comprend également un bloc-batterie 200 s’étendant selon un plan moyen sensiblement horizontal et implanté fixement sous le plancher 110 du soubassement de caisse 100 entre les longerons latéraux 120. Ce bloc-batterie 200 est pourvu d’un carter métallique creux 210 définissant un volume interne renfermant plusieurs modules de batterie non visibles comprenant chacune plusieurs cellules électrochimiques aptes à générer du courant par réaction chimique. Ce carter 210 peut également loger d’autres éléments sensibles tels qu’une interface de montage, des connecteurs de raccordement électrique et fluidique, et/ou des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ces modules. Toujours en référence à la FIG. 1 , l’ensemble de bas de caisse 1 comporte également un train arrière à traverse déformable 300 monté sur le soubassement de caisse 100 à l’arrière du bloc-batterie 200. En référence à cette FIG. 1 , ce train arrière 300 comprend deux roues 310 reliées entre elles par une traverse 320 implantée sous le soubassement de caisse 100 et depuis laquelle prennent racine deux bras de suspension latéraux 330 s’étendant sensiblement longitudinalement à proximité des deux bords latéraux du soubassement de caisse 100. Tel qu’illustré par la FIG. 2 , l’extrémité avant de chaque bras longitudinal de suspension 330 comprend une bague 331 orientée sensiblement transversalement et recevant un bloc d’articulation élastiquement déformable 332 traversé par une chape métallique 333 dont les deux extrémités latérales sont chacune fixées par une vis respective non représentée au soubassement de caisse 100, pour réaliser une articulation élastique filtrant les vibrations. Toujours en référence à la FIG. 2 , ces vis assurent également de manière connue la fixation contre le soubassement de caisse 100 de deux supports multifonctions 400 agencés chacun à proximité d’une extrémité avant d’un bras longitudinal de suspension 330 correspondant et sur lesquels sont fixés un certain nombre d’équipements du véhicule tels qu’en particulier le faisceau électrique d’alimentation 3 d’un capteur de vitesse de roue 4, ledit capteur de vitesse de roue 4, le support 5 d’un capteur de hauteur de caisse 6, l’extrémité du flexible de frein arrière 7 et un déflecteur aérodynamique non représenté. L’emploi de tels supports multifonctions 400 et le fait que leur fixation soit assurée par les mêmes vis et trous de fixation correspondants ménagés dans le soubassement de caisse 100 que ceux servant à la fixation des bras de suspension 330 permet ainsi de réduire au maximum le nombre de trous de fixation à réaliser dans ce soubassement de caisse 100 de sorte à limiter les problématiques d’étanchéité. De manière connue et en référence à la FIG. 3 , chaque support multifonctions 400 comporte une platine principale en forme de U 410 permettant de la disposer suivant un plan moyen horizontal parallèle au soubassement de caisse 100, à cheval sur un bras de suspension correspondant 330 tel qu’illustré par la FIG. 2 . Réalisée avantageusement par découpe et pliage à partir d’une feuille de tôle, la platine 410 de chaque support 400 comprend une première et une seconde jambes latérales 411, 412 reliées au niveau de leurs extrémités avant par une traverse 413 et comprenant chacune une portion plane de fixation respective 411A, 412A prévue pour venir reposer, tel qu’illustré par la FIG. 2 , contre la face inférieure plane d’une extrémité latérale correspondante de la chape 333 d’un bras de suspension correspondant 330. Les portions planes de fixation 411A, 412A présentent chacune un orifice circulaire respectif 411B, 412B destiné à venir se superposer avec un trou respectif de forme et dimensions semblables ménagé dans une extrémité latérale correspondante de la chape transversale 333 d’un bras de suspension 330, de sorte à permettre l’insertion d’une vis de fixation de cette chape 333 et du support 400 correspondant au soubassement de caisse 100. Dans la suite de cette description, les termes « externe » et « interne » seront utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence au plan longitudinal vertical médian d’un support 400. L’élément le plus proche de ce plan sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même plan qui sera quant à lui qualifié d’externe. De plus grande longueur que la seconde jambe 412, la première jambe 411 se prolonge à l’arrière de sa portion plane de fixation 411A par une première patte sensiblement horizontale 414 présentant : - un orifice d’attache 414A destiné à permettre le montage par encliquetage d’une première agrafe de serrage A1 (visible partiellement sur la FIG. 2 ) du faisceau électrique d’alimentation 3 d’un capteur de vitesse de roue 4 ; et - deux orifices d’attache 414B destinés à permettre la fixation par vissage contre cette patte 114 d’un support 5 pour un capteur de hauteur de caisse 6. La première jambe 411 se prolonge également à l’avant de sa portion plane de fixation 411A par une seconde patte sensiblement verticale 415 présentant un orifice d’attache 415A destiné à permettre la fixation d’une extrémité du flexible de frein arrière 7. Cette première jambe 411 se prolonge en outre au niveau du bord externe de sa portion plane de fixation 411A par une troisième patte sensiblement verticale 416 présentant : - un orifice d’attache 416A destiné à permettre le montage par encliquetage d’une seconde agrafe de serrage (non visible sur la FIG. 2 ) du faisceau électrique d’alimentation 3 du capteur de vitesse de roue 4 ; et - un orifice d’attache 416B destiné à permettre le montage par vissage contre cette patte 416 du capteur de vitesse de roue 4. La patte 416 est prolongée latéralement au niveau de son bord inférieur par un retour d’équerre sensiblement horizontal 417 présentant également un orifice d’attache 417A destiné à participer à la fixation par vissage à l’aide d’une vis V d’un déflecteur aérodynamique non représenté recouvrant partiellement le bloc-batterie 200. De nouveau en référence à la FIG. 3 , la platine 410 de chaque support 400 comporte des moyens de pré-maintien de ce support 400 sur l’extrémité avant d’un bras de suspension correspondant 330 avant leur fixation définitive ensemble par vissage sur le soubassement de caisse 100. Ces moyens de pré-maintien comprennent en l’espèce : - deux crochets recourbés 418 s’étendant depuis le bord externe de la jambe 412 au niveau de son orifice 412B et destinés à coopérer avec le bord distal d’une première extrémité latérale de la chape transversale 333 d’un bras de suspension 330 correspondant ; et - un orifice 419 ménagé sur une excroissance interne de la jambe 411 au niveau de son orifice 411B et destiné à venir se superposer sur un trou respectif de forme et dimensions semblables ménagé dans la seconde extrémité latérale de cette chape transversale 333, de manière à permettre l’insertion au travers de cet orifice 419 et de ce trou d’une goupille de pré-maintien non représentée. Selon l’invention, chaque support multifonctions 400 comporte également un organe de protection 420, prenant racine sur la platine 410 à laquelle il est fixé, et s’étendant sensiblement verticalement en direction du sol de telle sorte à saillir en dessous du bloc-batterie 200 d’un écartement prédéterminé e tel qu’illustré par la FIG. 4 . Cet écartement e sera de préférence supérieur ou égal à 5 millimètres et avantageusement compris entre 10 et 15 millimètres afin de s’assurer que le bloc batterie 200 ne soit pas impacté lors de la descente en marche arrière d’un trottoir T orienté sensiblement perpendiculairement au véhicule 1. De manière préférentielle et tel qu’illustré par les figures 2 et 3, cet organe de protection 420 se présente sous la forme d’un demi-bol creux délimité par une paroi inférieure de fond 421 et par une paroi latérale 422 présentant une section en forme de U épousant le profil interne de la platine 410. Une telle conformation offre en effet une excellente tenue mécanique permettant à cet organe de protection 420 de subir sans se déformer des efforts très importants pouvant atteindre les 500 kg lors de la descente en marche arrière d’un trottoir T orienté sensiblement perpendiculairement au véhicule (voir FIG. 4 ). L’organe de protection 420 de chaque support multifonctions 400 est avantageusement réalisé par emboutissage à partir d’une feuille de tôle métallique. Comme on peut le remarquer sur la FIG. 3 , le bord supérieur d’extrémité de cet organe de protection 420 est en l’espèce fixé le long du bord interne de la traverse 413 et d’une portion des bords internes des jambes latérales 411, 412 par un unique cordon de soudure C. La paroi inférieure de fond 421 de cet organe de protection 420 forme un plat sensiblement horizontal de sorte à constituer une surface de glissement pour le trottoir T lors de la descente du véhicule 1. Selon des variantes de réalisation non représentées, l’organe de protection 420 de chaque support multifonctions 400 pourrait être conformé différemment, en étant par exemple constitué par une simple plaque d’orientation sensiblement verticale. De nombreuses autres variantes sont envisageables et on rappelle à cet égard que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe également toutes les variantes d’exécution à la portée de l'homme du métier. Ensemble de bas de caisse (1) de véhicule automobile comportant un soubassement de caisse (100) doté d’un plancher (110), un bloc-batterie (200) implanté fixement sous ledit plancher (110), un train arrière à traverse déformable (300) s’étendant à l’arrière dudit bloc-batterie (200) et comprenant deux bras de suspension latéraux (330) pourvus à leur extrémité avant d’un bloc d’articulation (332) traversé par une chape (333) fixée audit soubassement de caisse (100), ainsi que deux supports multifonctions (400) agencés au niveau desdits blocs d’articulation (332) et fixés avec lesdits chapes (333) audit soubassement de caisse (100), chaque dit support multifonctions (400) comportant une platine en forme de U (410) disposée à cheval vis-à-vis d’un dit bloc d’articulation respectif (332) et comprenant deux jambes latérales (411, 412) reliées par une traverse (413) ; caractérisé en ce que chaque dit support multifonctions (400) comporte également un organe de protection (420), prenant racine sur ladite platine (410) à laquelle il est fixé, et s’étendant sensiblement verticalement en direction du sol de telle sorte à saillir en dessous dudit bloc-batterie (200) d’un écartement (e) prédéterminé. Ensemble de bas de caisse (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’organe de protection (420) de chaque dit support multifonctions (400) se présente sous la forme d’un demi-bol creux délimité par une paroi inférieure de fond (421) et par une paroi latérale (422) présentant une section en forme de U épousant le profil interne de ladite platine (410). Ensemble de bas de caisse (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi inférieure de fond (421) de l’organe de protection (420) de chaque dit support multifonctions (420) forme un plat sensiblement horizontal. Ensemble de bas de caisse (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le bord supérieur d’extrémité de l’organe de protection (420) de chaque dit support multifonctions (400) est fixé le long du bord interne de la traverse (413) et d’une portion des bords internes des jambes latérales (412, 412) de la platine (410) de ce support (400) par un unique cordon de soudure (C). Ensemble de bas de caisse (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’organe de protection (420) de chaque dit support multifonctions (400) est réalisé par emboutissage à partir d’une feuille de tôle métallique. Ensemble de bas de caisse (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit écartement (e) est supérieur ou égal à 5 millimètres. Ensemble de bas de caisse (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit écartement (e) est compris entre 10 et 15 millimètres. Ensemble de bas de caisse (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la platine de chaque dit support multifonctions (400) comporte des moyens de pré-maintien de ce support (400) sur l’extrémité avant d’un dit bras de suspension correspondant (330) avant leur fixation définitive ensemble sur ledit soubassement de caisse (100), lesdits moyens de pré-maintien comprenant deux crochets recourbés (418) s’étendant depuis le bord externe de l’une (412) desdites jambes (4111, 412) et destinés à coopérer avec le bord distal d’une première extrémité latérale de la chape transversale (333) d’un dit bras de suspension correspondant (330), et un orifice (419) ménagé sur une excroissance interne de l’autre (411) desdites jambes (411, 412) et destiné à venir se superposer sur un trou respectif de forme et dimensions semblables ménagé dans la seconde extrémité latérale de cette chape transversale (333), de manière à permettre l’insertion au travers de cet orifice et de ce trou d’une goupille de pré-maintien. Ensemble de bas de caisse (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la platine (410) de chaque dit support multifonctions (410) comporte plusieurs pattes (414, 415, 416, 417) dotées d’orifices d’attache (414A, 414B, 415A, 416A, 416B, 417A) pour des équipements (3, 4, 5, 6, 7) dudit véhicule. Véhicule automobile comportant un ensemble de bas de caisse (1) selon l’une des revendications 1 à 9.