FR3099417A1 - Montage sur une allonge d'un berceau-moteur equipant une caisse de vehicule automobile, d'un compresseur participant d'un circuit d'echange thermique equipant le vehicule - Google Patents

Abstract

Montage sur une allonge d'un berceau-moteur équipant une caisse de véhicule automobile, d'un compresseur participant d'un circuit d'échange thermique équipant le véhicule. La caisse ménage un compartiment moteur (1) à l'intérieur duquel sont installés au moins un moteur (3) électrique qui est monté sur un berceau-moteur (2) fixé sur la caisse à l'intérieur du compartiment moteur (1), et un compresseur (7) participant d'un circuit fluidique à échange thermique équipant le véhicule. Le compresseur (7) est monté sur une allonge (5) latérale reliant longitudinalement (L1) le berceau-moteur (2) à un élément de caisse avant sur lequel l'allonge (5) est fixée. Figure 1

Description

MONTAGE SUR UNE ALLONGE D'UN BERCEAU-MOTEUR EQUIPANT UNE CAISSE DE VEHICULE AUTOMOBILE, D'UN COMPRESSEUR PARTICIPANT D'UN CIRCUIT D'ECHANGE THERMIQUE EQUIPANT LE VEHICULE.

Domaine technique de l'invention

La présente invention relève du domaine des véhicules automobile dont l'énergie de propulsion est au moins en partie fournie par un groupe de motorisation électrique. L'invention concerne plus particulièrement le montage relatif sur le véhicule entre un moteur électrique et un compresseur participant d'un circuit d'échange thermique équipant le véhicule, tel que notamment dédié à un système de conditionnement d'air de l'habitacle du véhicule.

Art antérieur

Parmi les véhicules automobiles, certains d'entre eux sont équipés d'un groupe de motorisation électrique fournissant au moins en partie l'énergie propulsive du véhicule. Le groupe de motorisation comprend au moins un moteur électrique générateur de l'énergie électrique propulsive du véhicule. De tels véhicules sont susceptibles d'être équipés d'une motorisation propulsive exclusivement électrique ou associant un moteur thermique et un moteur électrique.

Par ailleurs, les véhicules automobiles sont couramment équipés d'un circuit d'échange thermique acheminant un fluide réfrigérant à changement de phases. Un changement de phases du fluide réfrigérant modifie sa température et est classiquement procuré par divers organes hydrauliques équipant le circuit. Un tel circuit d'échange thermique permet de refroidir des organes du véhicule s'échauffant en fonctionnement et/ou comprend au moins une boucle thermique dédiée au conditionnement de l'air de l'habitacle du véhicule. Suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à travers le circuit, de tels organes hydrauliques comprennent notamment au moins un compresseur, un condenseur principal à fonction de condenseur/évaporateur refroidi par un flux d'air, un détenteur et au moins un échangeur thermique via lequel le fluide réfrigérant est exploité pour fournir des échanges thermiques utiles au véhicule.

Il se pose dès lors le problème de l'installation sur le véhicule du moteur et du compresseur. Classiquement, un moteur propulsif d'un véhicule automobile est monté sur un berceau-moteur fixé sur la caisse du véhicule à l'intérieur du compartiment moteur. Le compresseur est alors monté sur un support qui est installé sur le groupe motopropulseur en étant par exemple fixé sur le moteur ou sur l'un de ses accessoires, tel que notamment sur un réducteur de vitesse équipant le moteur. On pourra à ce propos se reporter par exemple au document US4600367-A-(SANDEN Corp.), qui décrit de telles modalités de montage d'un compresseur sur un moteur propulsif d'un véhicule automobile.

Dans ce contexte, il est à tenir compte de diverses contraintes concernant l'organisation du groupe motopropulseur et/ou l'installation sur la caisse du véhicule de ses divers composants les uns par rapport aux autres. De telles contraintes concernent non seulement l'architecture globale du groupe motopropulseur et/ou de ses composants, mais aussi la possibilité de ménager des passages pour un opérateur permettant leur installation à l'intérieur du compartiment moteur qui soit la plus aisée possible à effectuer, notamment sur une chaîne de montage du véhicule.

Par exemple, le compartiment moteur est souvent encombré par divers accessoires et/ou équipements utiles au véhicule, dont notamment le compresseur, ce qui ne facilite pas l'implantation du groupe motopropulseur et/ou de ses composants à l'intérieur du compartiment moteur.

Il est aussi à prendre en compte dans le cas notamment d'un groupe motopropulseur électrique, de la puissance nominale du moteur électrique qui doit être suffisante pour répondre aux exigences de propulsion du véhicule, ce qui tend à accroître son encombrement.

Par exemple encore il est à tenir compte de la sécurisation du véhicule en cas de choc, notamment en cas de choc frontal dans le cas courant où le compartiment moteur est ménagé à l'avant du véhicule.

Une contrainte supplémentaire concerne la recherche d'une réduction des coûts dans le contexte d'une concurrence économique sévère dans le domaine automobile, qui peut rendre rédhibitoire une solution potentielle en raison des coûts induits se répercutant sur le prix de vente du véhicule auquel la clientèle est sensible dans son acte d'achat.

Présentation de l'invention

Dans ce contexte, l'invention a pour objet une caisse de véhicule automobile ménageant un compartiment moteur à l'intérieur duquel est installé un compresseur, notamment un compresseur électrique, et un groupe motopropulseur électrique fournissant au moins en partie l'énergie de propulsion du véhicule. Tel que précédemment visé, le compresseur est participant d'un circuit d'échange thermique et le groupe motopropulseur comprend notamment au moins un moteur électrique.

Le but de l'invention est de proposer des modalités de montage du compresseur à l'intérieur du compartiment moteur dans le cadre des contraintes qui viennent d'être exposées, considérées isolément ou en combinaison au moins deux à deux.

Pour définir l'invention, il est fait référence à un repère orthonormé communément utilisé dans le domaine automobile pour définir un véhicule ou la caisse qu'il comprend, leurs composants et/ou équipements ainsi que leurs positions relatives. Les notions relatives, comme par exemple avant et arrière sont définies suivant l'extension longitudinale du véhicule. Les notions relatives comme supérieur et inférieur ou autres notions apparentées comme dessous et dessus ou encore surplomb et sous, sont définies suivant l'extension verticale du véhicule en élévation depuis le sol. Les notions relatives comme latéral et/ou droit et gauche sont définies transversalement par rapport au conducteur en station de conduite du véhicule.

Une caisse de véhicule automobile conforme à l'invention ménage un compartiment moteur à l'intérieur duquel sont installés au moins un moteur électrique qui est monté sur un berceau-moteur fixé sur la caisse à l'intérieur du compartiment moteur, et un compresseur participant d'un circuit fluidique à échange thermique équipant le véhicule.

Dans ce contexte, l'invention est reconnaissable en ce que le compresseur est monté sur une allonge latérale reliant longitudinalement le berceau-moteur à un élément de caisse avant sur lequel l'allonge est fixée.

Le compresseur est ainsi dissocié du moteur pour son installation sur la caisse, en étant placé sur l'allonge et donc à distance transversale du moteur vers un côté latéral de la caisse, tel que de préférence vers son côté latéral droit. L'extension du moteur transversalement sur la caisse peut être optimisée pour accroître sa puissance nominale et donc la capacité de propulsion du véhicule par le moteur. En outre, le compresseur étant transversalement déporté par rapport au moteur vers un côté latéral de la caisse, le compresseur est préservé de chocs frontaux que le véhicule est susceptible de subir.

Selon une forme de réalisation, le compresseur est disposé transversalement entre le moteur et un pare-boue équipant la caisse, en étant installé sur le dessus de l'allonge à laquelle le compresseur est fixé.

Plus particulièrement, le moteur, le compresseur et le pare-boue sont sensiblement transversalement alignés sur la caisse. Ceci permet malgré le déport transversal du compresseur par rapport au moteur, de placer le compresseur à une distance transversale du moteur pour faciliter le raccordement du compresseur au circuit fluidique. De préférence le compresseur est placé au plus proche du pare-boue, notamment le pare-boue avant droit. La distance transversale de séparation entre le compresseur et le pare-boue est inférieure à la distance de séparation entre le compresseur et le moteur. Ceci permet d'éviter d'encombrer l'espace central du compartiment moteur par le compresseur, dont la disponibilité est utile pour loger d'autres composants du groupe motopropulseur, et/ou des accessoires et/ou des équipements du véhicule.

Selon une forme de réalisation, l'allonge intègre un empattement ménageant un support de montage du compresseur sur l'allonge.

Un tel empattement s'étend suivant un plan sensiblement horizontal en débordement transversal de part et d'autre de l'allonge. Suivant son plan horizontal d'extension, l'empattement présente de préférence une conformation polygonale délimitée entre une pluralité de points de fixation du compresseur sur l'allonge, au moins une partie desdits points de fixation étant transversalement répartis de part et d'autre de l'allonge.

La conformation polygonale de l'empattement est notamment une conformation en quadrilatère permettant de conforter le montage robuste du compresseur sur l'allonge via au moins quatre points de fixation, tel qu'une conformation en trapèze par exemple. Le compresseur est de préférence monté sur l'empattement en étant disposé sur le dessus de l'allonge, en interposition verticale entre l'allonge et un brancard qui s'étend longitudinalement sensiblement en surplomb de l'allonge, via lequel brancard le berceau-moteur est aussi fixé à l'élément de caisse avant.

Selon une forme de réalisation, ledit support comprend au moins un jeu de pattes de fixation du compresseur sur l'allonge qui s'étendent transversalement de part et d'autre de parois latérales de l'allonge auxquelles les pattes sont intégrées, tel que par soudage ou par façonnage de l'allonge par exemple.

Les pattes de fixation sont par exemple intégrées à l'allonge en délimitant l'empattement au moins en partie entre-elles. Il est compris ici que l'empattement est susceptible d'être délimité entre lesdites pattes de fixation seulement, ou entre au moins un jeu de pattes de fixation s'étendant transversalement de part et d'autre de parois latérales de l'allonge et au moins un point de fixation ménagé directement sur une paroi de dessus de l'allonge ou autrement dit hors débordement transversal par rapport au profil transversal de l'allonge.

Selon une forme de réalisation, au moins deux pattes longitudinalement distantes l'une de l'autre et solidaires d'une même paroi latérale de l'allonge, sont reliées l'une à l'autre par au moins une nervure de rigidification intégrée à l'allonge.

Ceci permet de conforter le maintien en conformation de l'allonge et/ou de l'empattement porteur du compresseur. La ou les nervures renforcent l'allonge tant verticalement, ou autrement dit suivant la gravité, que suivant l'extension générale de l'empattement suivant son plan horizontal d'extension défini longitudinalement et transversalement.

Selon une forme de réalisation, le compresseur est fixé sur l'allonge via au moins quatre points de fixation qui sont distants au moins deux à deux transversalement et/ou longitudinalement.

De préférence, des amortisseurs de vibrations sont interposés entre l'allonge et le compresseur, pour découpler le compresseur soumis à vibrations en fonctionnement par rapport à l'allonge et donc par rapport au berceau-moteur.

Selon une forme de réalisation, le compresseur est fixé sur l'allonge par vissage via des organes de fixation d'extension verticale qui sont manœuvrables en rotation depuis le dessous de l'allonge par un opérateur.

La fixation du compresseur sur le dessus de l'allonge permet notamment de faciliter l'installation et la fixation par vissage du compresseur sur l'empattement, depuis le dessous de la caisse par un opérateur, via des goujons par exemple. Un tel accès est notamment dépourvu d'obstacle, ce qui permet de fixer sur l'allonge rapidement et aisément le compresseur préalablement installé sur le support.

Selon une forme de réalisation, les amortisseurs sont interposés au moins en partie entre les pattes de fixation et le compresseur, en étant traversés par les organes de fixation.

L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant une caisse conforme à l'invention.

Présentation des figures

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, en relation avec les figures suivantes des planches annexées :

La figure 1 est une illustration partielle en perspective et vu de dessus d'un compartiment moteur ménagé par une caisse d'un véhicule automobile, le compartiment moteur étant vu depuis l'avant de la caisse. Le compartiment moteur loge un berceau-moteur sur lequel est installé un moteur électrique de propulsion du véhicule, et loge un compresseur électrique participant d'un circuit fluidique à échange thermique équipant le véhicule.

La figure 2 est une illustration partielle en perspective et vu de dessus d'une allonge que comprend le berceau-moteur représenté sur la figure 1, l'allonge étant pourvue d'un support de réception du compresseur. L'allonge et le support dont elle est munie sont représentés vus depuis l'avant du compartiment moteur.

La figure 3 est une illustration partielle en perspective et vu de dessous, de l'allonge représentée sur les figures 1 et 2, sur laquelle allonge est monté le compresseur via le support dont l'allonge est pourvue. L'allonge et le compresseur sont représentés vus depuis l'arrière de la caisse.

Description détaillée de l'invention

Les figures et leurs descriptions détaillées non limitatives, exposent l'invention selon des modalités particulières qui ne sont pas restrictives quant à la portée de l'invention telle que revendiquée. Les figures et leurs descriptions détaillées d'un exemple de réalisation de l'invention peuvent servir à mieux la définir, si besoin en relation avec la description générale qui vient d’en être faite. Les numéros de référence affectés aux termes et/ou aux notions utilisés pour décrire l'invention et indiqués sur l'une quelconque des figures, sont potentiellement repris dans la description d'une quelconque autre figure sans impliquer leur présence sur l'ensemble des figures.

Sur les figures, une caisse d'un véhicule automobile s'étend classiquement suivant les trois directions d'un repère orthonormé, comprenant une direction longitudinale L1 s'étendant entre l'avant AV1 et l'arrière AR1 de la caisse, une direction verticale V1 d'extension en élévation de la caisse par rapport au sol, et une direction transversale T1 s'étendant entre les côtés droit D1 et gauche G1 de la caisse.

Sur la figure 1, la caisse ménage un compartiment moteur 1 à l'avant du véhicule, qui loge un berceau-moteur 2 sur lequel est monté un moteur 3 électrique fournissant l'énergie propulsive du véhicule. Le berceau-moteur 2 est fixé via des brancards 4 et des allonges 5 sur un élément de caisse avant non représenté, tel que couramment une traverse de façade avant. Les brancards 4 et les allonges 5 s'étendent en prolongement longitudinal L1 du berceau-moteur 2, un brancard 4 surplombant une allonge 5 étant disposés à chacun des côtés latéraux de la caisse en étant fixés à l'élément de caisse avant via une platine 6.

Le compartiment moteur 1 loge aussi un compresseur 7 qui participe classiquement d'un circuit fluidique à échange thermique équipant le véhicule et acheminant un fluide à changement de phase, pour le refroidissement de divers organes du véhicule en fonctionnement et/ou pour le conditionnement de l'air de l'habitacle du véhicule.

Sur les figures 1 à 3, le compresseur 7 est disposé à distance transversale T1 du moteur 3 à un côté latéral de la caisse, notamment le côté latéral droit D1 selon l'exemple illustré. Le compresseur 7 est disposé en interposition transversale T1 entre le moteur 3 et un pare-boue 8, en étant fixé sur le dessus de l'allonge 5 qui s'étend longitudinalement L1 au côté latéral droit D1 de la caisse. Le compresseur 7 est placé en interposition verticale V1 entre le brancard 4 et l'allonge 5 au plus proche du pare-boue 8, en étant orienté longitudinalement L1 suivant son axe principal d'extension A1.

L'allonge 5 est pourvue d'un support 9 de réception du compresseur 7 qui est ménagé par un empattement 10 intégré à l'allonge 5 présentant quatre points de fixation 11 du compresseur 7 verticalement V1 sur l'allonge 5. Les points de fixation 11 sont répartis sur l'allonge 5 en étant disposés au moins deux à deux à distance longitudinale L1 et/ou transversale T1 les uns des autres, ou en d'autres termes à distance longitudinale L1 et transversale T1 considérées isolément ou en combinaison. Ceci confère à l'empattement 10 une configuration polygonale, tel qu'une conformation en trapèze selon l'exemple illustré. Il est compris ici que la configuration de l'empattement 10 et/ou la répartition des points de fixation 11 sont notamment adaptées selon l'agencement du compresseur 7.

Selon l'exemple illustré, le support 9 comprend un jeu de pattes 10a, 10b, 10c de fixation qui s'étendent transversalement T1 de part et d'autre des parois latérales 5a, 5b de l'allonge 5, et un appui 10d du compresseur 7 directement sur le dessus de l'allonge 5. Les points de fixation 11 sont respectivement ménagés en bout des pattes 10a-10c, au nombre de trois selon l'exemple illustré, et en zone dudit appui 10d du compresseur 7 directement sur le dessus de l'allonge 5.

Deux pattes 10a, 10b longitudinalement L1 distantes l'une de l'autre et solidaires d'une même paroi latérale 5a de l'allonge 5 sont reliées l'une à l'autre par une nervure 12 de rigidification. La nervure 12 est intégrée à l'allonge 5, par soudage ou par façonnage de l'allonge 5 par exemple, en s'étendant longitudinalement L1 entre les pattes 10a, 10b pour notamment renforcer la résistance de l'allonge 5 et/ou des pattes 10a, 10b à l'encontre du poids du compresseur 7 dont elles sont porteuses.

Les pattes 10a-10c et ladite zone d'appui 10d comportent chacune à leur travers des passages qui sont orientés verticalement V1 et qui sont traversés par des organes de fixation 13, notamment des goujons, via lesquels le compresseur 7 est fixé sur l'allonge 5. Sur la figure 3 les organes de fixation 13 sont pourvus d'un organe d'entraînement 13a pour leur manœuvre en rotation, qui est accessible depuis le dessous de l'allonge 5. En cas de besoin, le pare-boue 8 peut comporter au moins une fenêtre 13b de passage d'un organe de fixation 13 à son travers, afin d'autoriser la mise en place et la manœuvre de l'organe de fixation 13 depuis le dessous de l'allonge 5.

Sur la figure 1 et la figure 2, des amortisseurs 14 de vibrations sont interfacés entre le compresseur 7 et l'allonge 5 pour amortir les vibrations auxquelles le compresseur 7 est soumis en fonctionnement. Les amortisseurs 14 sont notamment issus d'un élastomère et sont chacun agencés en cylindre d'extension verticale V1. Le fond de chacun des cylindres formant les amortisseurs 14 comporte un passage via lequel les amortisseurs 14 sont respectivement traversés par les organes de fixation 13. Les évidements des cylindres formant les amortisseurs 14 sont avantageusement exploités pour les réceptions respectives de plots 15 que comporte le compresseur 7, ce qui permet à un opérateur de positionner le compresseur 7 sur l'allonge 5 préalablement à sa fixation sur l'allonge 5 via les organes de fixation 13 manœuvrables depuis le dessous de l'allonge 5.

Claims (10)

1. - Caisse de véhicule automobile ménageant un compartiment moteur (1) à l'intérieur duquel sont installés au moins un moteur (3) électrique propulsif du véhicule qui est monté sur un berceau-moteur (2) fixé sur la caisse à l'intérieur du compartiment moteur (1), et un compresseur (7) participant d'un circuit fluidique à échange thermique équipant le véhicule, caractérisée en ce que le compresseur (7) est monté sur une allonge (5) latérale reliant longitudinalement (L1) le berceau-moteur (2) à un élément de caisse avant sur lequel l'allonge (5) est fixée.
2. 2 .- Caisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le compresseur (7) est disposé transversalement (T1) entre le moteur (3) et un pare-boue (8) équipant la caisse, en étant installé sur le dessus de l'allonge (5) à laquelle le compresseur (7) est fixé.
3. - Caisse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'allonge (5) intègre un empattement (10) ménageant un support (9) de montage du compresseur (7) sur l'allonge (5).
4. 4 .- Caisse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit support (9) comprend au moins un jeu de pattes (10a-10c) de fixation du compresseur (7) sur l'allonge (5) qui s'étendent transversalement (T1) de part et d'autre de parois latérales (5a, 5b) de l'allonge (5) auxquelles les pattes (10a-10c) sont intégrées.
5. - Caisse selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'au moins deux pattes (10a, 10b) longitudinalement (L1) distantes l'une de l'autre et solidaires d'une même paroi latérale (5a) de l'allonge (5), sont reliées l'une à l'autre par au moins une nervure (12) de rigidification intégrée à l'allonge (5).
6. 6 .- Caisse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le compresseur (7) est fixé sur l'allonge (5) via au moins quatre points de fixation (11) qui sont distants au moins deux à deux transversalement (T1) et/ou longitudinalement (L1).
7. 7 .- Caisse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des amortisseurs (14) de vibrations sont interposés entre l'allonge (5) et le compresseur (7).
8. 8 .- Caisse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le compresseur (7) est fixé sur l'allonge (5) par vissage via des organes de fixation (13) d'extension verticale (V1) qui sont manœuvrables en rotation depuis le dessous de l'allonge (5) par un opérateur.
9. 9 .- Caisse selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que les amortisseurs (14) sont interposés au moins en partie entre les pattes (10a-10c) de fixation et le compresseur (7), en étant traversés par les organes de fixation (13).
10. 10.- Véhicule automobile comprenant une caisse, caractérisé en ce que ladite caisse est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9.