FR3134786A1 - LOWERED TUNNEL FLOOR FOR MOTOR VEHICLES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un plancher de véhicule automobile supportant un tunnel (1) pourvu d’un élément de renfort longitudinal (3), ledit élément de renfort présentant une section au moins partiellement évidée renfermant des composants fonctionnels (4), caractérisé en ce que ledit élément de renfort longitudinal (3) est constitué d’un profilé comprenant une semelle inférieure (31) raccordée à une âme centrale (32) perpendiculaire qui se prolonge par au moins une aile supérieure (33a, 33b) et qui délimite, au-dessus de la semelle, deux compartiments latéraux (30a, 30b) destinés à recevoir lesdits composants fonctionnels (4). Figure de l’abrégé (Fig. 4)The invention relates to a motor vehicle floor supporting a tunnel (1) provided with a longitudinal reinforcing element (3), said reinforcing element having an at least partially hollowed out section containing functional components (4), characterized in that said longitudinal reinforcing element (3) consists of a profile comprising a lower sole (31) connected to a perpendicular central core (32) which is extended by at least one upper wing (33a, 33b) and which delimits, at above the sole, two side compartments (30a, 30b) intended to receive said functional components (4). Abstract figure (Fig. 4)
Description
L'invention concerne, de façon générale, le domaine de la structure des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, au plancher des véhicules électriques.The invention relates, in general, to the field of the structure of motor vehicles and is more particularly interested in the floor of electric vehicles.
La structure des véhicules à motorisation thermique comprend généralement un tunnel central s’étendant de façon longitudinale sur le plancher à l’intérieur de l’habitacle. Ce tunnel est constitué, de manière traditionnelle, d’un profilé de section en U retourné qui permet le passage de nombreux composants fonctionnels et, notamment, du conduit d’échappement, de la tringlerie de la boîte de vitesse, de la tubulure de carburant et de divers câbles et faisceaux électriques.The structure of thermally powered vehicles generally includes a central tunnel extending longitudinally on the floor inside the passenger compartment. This tunnel is made up, in the traditional way, of an inverted U-shaped section profile which allows the passage of numerous functional components and, in particular, the exhaust duct, the gearbox linkage, the fuel pipe and various cables and electrical harnesses.
Il a été envisagé, principalement pour des raisons esthétiques, de réaliser la structure des véhicules électriques avec un plancher plat, ou tout au moins un tunnel de moindre hauteur, au moins dans la partie avant de l’habitacle, du fait que la plupart des composants nécessaires à la motorisation thermique n’ont pas lieu d’être présents.It has been considered, mainly for aesthetic reasons, to create the structure of electric vehicles with a flat floor, or at least a tunnel of lower height, at least in the front part of the passenger compartment, due to the fact that most of the components necessary for thermal motorization do not need to be present.
Il a également été recherché une solution visant à raccourcir la console centrale pour supprimer la liaison de cette dernière avec la planche de bord. Toutefois, dans le conduit de raccordement de la console centrale à la planche de bord sont logés, des tubulures aérauliques de chauffage et de rafraîchissement des passagers arrières, un faisceau de câbles de gros diamètre alimentant la console centrale, un boîtier de commande des airbags et divers autres équipements électriques qui sont toujours nécessaires même dans les véhicules électriques.A solution was also sought to shorten the central console to eliminate its connection with the dashboard. However, in the conduit connecting the central console to the dashboard are housed, air pipes for heating and cooling the rear passengers, a harness of large diameter cables powering the center console, an airbag control unit and various other electrical equipment which are still necessary even in electric vehicles.
En outre, ce conduit de raccordement doit être renforcé afin d’éviter un risque d’écrasement des tubulures et faisceaux par les passagers. Or, il se trouve aussi que ces tubulures et faisceaux ne peuvent être posés sur le profilé en U qu’après son montage final sur le plancher car le tunnel est ferré sur tout son pourtour puis passé en cataphorèse à une température de plus de 250°C qui risquerait de détériorer ces composants.In addition, this connection conduit must be reinforced in order to avoid a risk of the tubes and harnesses being crushed by passengers. However, it also turns out that these tubes and bundles can only be placed on the U-shaped profile after its final assembly on the floor because the tunnel is ironed all around and then passed through cataphoresis at a temperature of more than 250° C which could damage these components.
Par ailleurs, le profilé en U retourné du tunnel assure une fonction de rigidification qui est essentielle en cas de choc frontal en préservant l’intégrité de la cellule habitacle. Cette fonction est d’autant plus nécessaire que les véhicules électriques présentent une inertie plus importante due au surplus de masse apporté par les batteries. Par conséquent, tant pour des raisons d’encombrement que d’optimisation de la rigidité du profilé, les tubulaires aérauliques et les faisceaux de câbles ne peuvent être logés à l’intérieur du profilé en U où se trouvent déjà d’autres composants moins sensibles.Furthermore, the inverted U-shaped profile of the tunnel provides a stiffening function which is essential in the event of a frontal impact by preserving the integrity of the passenger compartment cell. This function is all the more necessary as electric vehicles have greater inertia due to the excess mass provided by the batteries. Consequently, both for reasons of bulk and optimization of the rigidity of the profile, the aeraulic tubulars and the cable bundles cannot be housed inside the U-shaped profile where other less sensitive components are already located. .
En outre, des ouvertures sont pratiqués, à la fois, dans les flancs latéraux du tunnel pour faire ressortir les tubulures de chauffage sous les sièges avant et au sommet du profilé en U pour le passage des tubulures de climatisation vers la console centrale. Mais, ces ouvertures fragilisent le tunnel et impactent donc l’inertie ce qui nécessite un apport supplémentaire de masse et complexifie le montage.In addition, openings are made both in the side walls of the tunnel to bring out the heating pipes under the front seats and at the top of the U-shaped profile for the passage of the air conditioning pipes towards the central console. However, these openings weaken the tunnel and therefore impact the inertia, which requires additional mass and complicates the assembly.
En effet, les tubulures doivent être montées depuis l’intérieur de l’habitacle, après la planche de bord et le groupe de climatisation, et parfois même après la pose du tapis de sol. Or, introduire les tubulures dans le tunnel pour les emboiter à l’aveugle se révèle être une opération fastidieuse.In fact, the tubes must be installed from inside the passenger compartment, after the dashboard and the air conditioning unit, and sometimes even after installing the floor mat. However, introducing the tubes into the tunnel to fit them blindly turns out to be a tedious operation.
Dans un véhicule thermique, le tunnel est généralement ouvert sur l’extérieur et le conduit d’échappement, les tubulures et les tringleries arrivent par en dessous car la carrosserie coiffe la motorisation et les trains roulants. Mais, dans un véhicule électrique, le tunnel est fermé par la tôle de plancher qui recouvre les batteries et, dans ces conditions, l’option consistant à faire passer les conduits de chauffage à l’extérieur de l’habitacle génèrerait des pertes calorifiques. Ainsi, il s’est avéré nécessaire de renforcer la rigidité et de parfaire l’étanchéité et l’isolation entre l’habitacle et le compartiment batteries.In a thermal vehicle, the tunnel is generally open to the outside and the exhaust duct, the tubes and the linkages arrive from below because the bodywork covers the engine and the running gear. But, in an electric vehicle, the tunnel is closed by the floor plate which covers the batteries and, in these conditions, the option consisting of passing the heating ducts outside the passenger compartment would generate heat losses. Thus, it proved necessary to reinforce the rigidity and perfect the sealing and insulation between the passenger compartment and the battery compartment.
Certains véhicules, tels que les monospaces et les véhicules utilitaires, comportent un faux-plancher positionné au-dessus du tunnel et qui peut, tout en donnant une illusion de planéité, libérer un espace sous-jacent permettant de faire passer les tubulures, de part et d’autre du tunnel et sous les pieds des passagers avant.Certain vehicles, such as minivans and utility vehicles, have a false floor positioned above the tunnel and which can, while giving an illusion of flatness, free up an underlying space allowing the tubes to pass, on either side. and other sides of the tunnel and under the feet of the front passengers.
Cependant, un tel faux-plancher a pour inconvénient d’augmenter la hauteur du véhicule d’autant que tous les planchers sont généralement recouverts d’un tapis d’insonorisation dont l’épaisseur est aussi de quelques centimètres. Cette solution entraîne ainsi une élévation du point talon du conducteur ce qui nécessite, en conséquence, de déplacer le pédalier, le volant etc…. Or, pour les véhicules électriques, le plancher a déjà été rehaussé d’une dizaine de centimètres pour y intégrer les batteries. Une hauteur supplémentaire pénaliserait son habitabilité intérieure et/ou son gabarit extérieur ce qui n’est pas acceptable.However, such a false floor has the disadvantage of increasing the height of the vehicle, especially since all the floors are generally covered with a soundproofing mat whose thickness is also a few centimeters. This solution thus causes an elevation of the driver's heel point, which consequently requires moving the pedals, the steering wheel, etc. However, for electric vehicles, the floor has already been raised by around ten centimeters to accommodate the batteries. Additional height would penalize its interior habitability and/or its exterior size, which is not acceptable.
Compte tenu de la présence techniquement nécessaire de tous ces composants fonctionnels, il s’avère impossible avec la structure existante et, surtout, avec le profilé en U retourné, de réduire la hauteur du tunnel pour abaisser le plancher.Given the technically necessary presence of all these functional components, it turns out to be impossible with the existing structure and, above all, with the inverted U-shaped profile, to reduce the height of the tunnel to lower the floor.
Le brevet US10286966B2 décrit une remorque comprenant une plateforme pourvue de deux longerons de renfort s’étendant dans sa partie centrale. Cependant, cette remorque n’est pas équipée d’éléments fonctionnels longitudinaux tels que des tubulures de conduite de fluide ou des faisceaux de câbles. Par conséquent, le problème du logement de tels éléments sur la plateforme ne se pose pas. En outre, la hauteur du plancher de cette plateforme n’est pas critique car elle n’est pas destinée au transport de passagers.Patent US10286966B2 describes a trailer comprising a platform provided with two reinforcing beams extending in its central part. However, this trailer is not equipped with functional longitudinal elements such as fluid line tubing or wiring harnesses. Therefore, the problem of housing such elements on the platform does not arise. In addition, the floor height of this platform is not critical because it is not intended for passenger transport.
Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre les problèmes techniques posés par les solutions antérieures et, principalement à réduire la hauteur du plancher et/ou à réaliser un plancher plus plat, tout en logeant, dans un tunnel adapté, les seuls composants fonctionnels nécessaires à un véhicule à motorisation électrique.In this context, the invention aims to resolve the technical problems posed by previous solutions and, mainly to reduce the height of the floor and/or to produce a flatter floor, while housing, in a suitable tunnel, the only functional components necessary for an electric motor vehicle.
Ce but est atteint, selon un premier aspect de l’invention, au moyen d’un plancher de véhicule automobile supportant un tunnel pourvu d’un élément de renfort longitudinal, ledit élément de renfort présentant une section au moins partiellement évidée renfermant des composants fonctionnels, caractérisé en ce que ledit élément de renfort longitudinal est constitué d’un profilé comprenant une semelle inférieure raccordée à une âme centrale perpendiculaire qui se prolonge par au moins une aile supérieure et qui délimite, au-dessus de la semelle, deux compartiments latéraux destinés à recevoir lesdits composants fonctionnels.This aim is achieved, according to a first aspect of the invention, by means of a motor vehicle floor supporting a tunnel provided with a longitudinal reinforcing element, said reinforcing element having an at least partially hollowed out section containing functional components , characterized in that said longitudinal reinforcing element consists of a profile comprising a lower sole connected to a perpendicular central core which is extended by at least one upper wing and which delimits, above the sole, two lateral compartments intended to receive said functional components.
Selon un mode de réalisation préférentiel du plancher de l’invention, le profilé a une section transversale en H dont l’âme centrale est verticale et délimite les deux compartiments latéraux qui s’étendent de façon parallèle.According to a preferred embodiment of the floor of the invention, the profile has an H-shaped cross section whose central core is vertical and delimits the two side compartments which extend in parallel.
Selon une variante de réalisation spécifique de l’invention, le profilé comprend deux ailes supérieures qui s’étendent, respectivement, de part et d’autre de l’âme centrale.According to a specific embodiment of the invention, the profile comprises two upper wings which extend, respectively, on either side of the central core.
De préférence, la paroi supérieure du tunnel est directement en appui sur l’aile supérieure du profilé.Preferably, the upper wall of the tunnel rests directly on the upper wing of the profile.
Selon une autre variante de réalisation de l’invention, le plancher comprend, en outre, au moins une traverse s’étendant de façon perpendiculaire au profilé.According to another alternative embodiment of the invention, the floor further comprises at least one crosspiece extending perpendicularly to the profile.
Selon une caractéristique avantageuse du plancher de l’invention, les composants fonctionnels sont intégralement logés sous l’aile supérieure de part et d’autre de l’âme centrale.According to an advantageous characteristic of the floor of the invention, the functional components are entirely housed under the upper wing on either side of the central core.
Selon une variante de réalisation spécifique de l’invention, l’élément de renfort est un profilé en acier réalisé à partir d’une poutrelle IPN.According to a specific embodiment of the invention, the reinforcing element is a steel profile made from an IPN beam.
Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile à motorisation électrique comprenant un plancher présentant les caractéristiques définies ci-dessus.Another object of the invention is an electric motor vehicle comprising a floor having the characteristics defined above.
Ainsi, dans son principe, l’invention propose de remplacer le profilé en U retourné des tunnels de plancher traditionnels par un profilé en H du type IPN. Ce type de profilé offre, à la fois, une rigidité au moins équivalente aux profilés antérieurs et une meilleure compacité.Thus, in principle, the invention proposes to replace the upturned U-shaped profile of traditional floor tunnels with an H-shaped profile of the IPN type. This type of profile offers both rigidity at least equivalent to previous profiles and better compactness.
Le profilé en H du plancher de l’invention présente des compartiments latéraux pour loger intégralement les composants fonctionnels et, en particulier, les tubulures aérauliques et les faisceaux de câbles. Dans ces conditions, la paroi supérieure du tunnel est directement en appui sur l’aile supérieure du profilé ce qui permet de réduire la hauteur du tunnel de façon significative.The H-shaped profile of the floor of the invention has side compartments to fully accommodate the functional components and, in particular, the ventilation tubes and the cable harnesses. Under these conditions, the upper wall of the tunnel rests directly on the upper wing of the profile, which makes it possible to reduce the height of the tunnel significantly.
Ainsi, l’invention permet d’intégrer, dans un même volume de l’élément de renfort, la fonction de rigidification (inertie) et les fonctions aérauliques au lieu de les superposer à l’extérieur et au-dessus de cet élément. Le tunnel modifié selon l’invention tend ainsi vers l’objectif de réaliser un plancher plat et offre un gain de volume habitable, de volume de rangement, de confort et de qualité perçue.Thus, the invention makes it possible to integrate, in the same volume of the reinforcing element, the stiffening function (inertia) and the aeraulic functions instead of superimposing them outside and above this element. The modified tunnel according to the invention thus tends towards the objective of creating a flat floor and offers a gain in habitable volume, storage volume, comfort and perceived quality.
En outre, le plancher de l’invention peut être réalisé simplement en usine en utilisant les mêmes outils que ceux employés pour les planchers traditionnels.In addition, the floor of the invention can be simply produced in the factory using the same tools as those used for traditional floors.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to the appended figures, for which:
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For greater clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs throughout the figures.
Naturellement, les modes de réalisation du plancher de l’invention illustrés schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.Naturally, the embodiments of the floor of the invention illustrated schematically by the figures presented above and described below, are given only by way of non-limiting examples. It is explicitly provided in the context of the invention that different modes can be proposed and combined to offer others.
Il est précisé que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à la lecture de la présente description, des figures et des revendications associées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que le contexte technique rende de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.It is specified that all the characteristics, as they emerge for a person skilled in the art on reading the present description, the figures and the associated claims, even if concretely they have only been described in relation to other specified characteristics, both individually and in any combinations, may be combined with other characteristics or groups of characteristics disclosed herein, provided that this has not been expressly excluded or that the technical context makes such combinations impossible or devoid of meaning.
L’invention concerne le domaine général de la structure des véhicules automobiles et, plus particulièrement, du plancher des véhicules à motorisation électrique.The invention relates to the general field of the structure of motor vehicles and, more particularly, to the floor of vehicles with electric motors.
De manière traditionnelle et comme illustré par les figures 1 à 3, le plancher 10 (
Un tunnel 1, tel qu’il existe actuellement, comprend généralement un élément de renfort longitudinal 3 constitué d’un profilé de grande rigidité (généralement en acier) dont la section en U retourné est au moins partiellement évidée, comme illustré schématiquement par la
Comme illustré schématiquement par la
L’invention s’intéresse spécifiquement aux véhicules électriques qui s’affranchissent de la présence d’au moins certains des composants fonctionnels cités ci-dessus et qui, de façon évidente, n’utilisent que ceux qui sont nécessaires au fonctionnement d’une motorisation électrique. Toutefois, les caractéristiques de plancher et de tunnel décrites ci-après et illustrées par les figures 4 et 5 pourraient s’appliquer également à des véhicules à motorisation thermique, moyennant des adaptations appropriées.The invention is specifically concerned with electric vehicles which do not require the presence of at least some of the functional components mentioned above and which, obviously, only use those which are necessary for the operation of an engine. electric. However, the floor and tunnel characteristics described below and illustrated in Figures 4 and 5 could also apply to vehicles with thermal engines, with appropriate adaptations.
L’invention a pour objectif de réduire la hauteur du tunnel central 1 pour obtenir un plancher moins haut et/ou plus plat. A cet effet, l’invention consiste à modifier l’élément de renfort longitudinal 3 pour le remplacer par un profilé de section différente qui permet d’éviter l’empilage des composants fonctionnels.The invention aims to reduce the height of the central tunnel 1 to obtain a lower and/or flatter floor. To this end, the invention consists of modifying the longitudinal reinforcing element 3 to replace it with a profile of different section which makes it possible to avoid stacking of the functional components.
Selon l’invention, ce profilé 3 en acier comprend une semelle inférieure 31 posée sur le plancher ou sur la caisse du véhicule. Cette semelle 31 est raccordée à une âme centrale 32, perpendiculaire à la semelle 31 et qui se prolonge par au moins une aile supérieure 33 et, dans le mode de réalisation représenté sur la
Les ailes délimitent, au-dessus de la semelle 31 et de part et d’autre de l’âme 32, deux compartiments latéraux 30a, 30b destinés à recevoir les composants fonctionnels, dont les tubulures aérauliques 4, respectivement, de chauffage et de climatisation de l’habitacle.The wings delimit, above the sole 31 and on either side of the core 32, two lateral compartments 30a, 30b intended to receive the functional components, including the ventilation pipes 4, respectively, for heating and air conditioning. of the passenger compartment.
Le profilé 3 a une section transversale en H (pivoté à 90°) du type IPN (poutrelle en I à Profil Normal) dont l’âme centrale 32 est disposée verticalement. Les deux compartiments latéraux 30a, 30b s’étendent sur toute la longueur du profilé et selon des axes parallèles.Profile 3 has an H-shaped cross section (pivoted 90°) of the IPN type (Normal Profile I-joist) whose central core 32 is arranged vertically. The two side compartments 30a, 30b extend over the entire length of the profile and along parallel axes.
Les tubulures 4 sont protégées par les ailes supérieures 33a, 33b sous lesquelles elles se trouvent en étant intégrées dans le profilé 3.The tubes 4 are protected by the upper wings 33a, 33b under which they are located by being integrated into the profile 3.
En outre, les tubulures 4 peuvent diverger latéralement du profilé 3 pour rejoindre la zone des sièges arrière, comme illustré sur la
Ainsi, la paroi supérieure du tunnel 1 ou le plancher peut être directement en appui sur les ailes supérieures 33a, 33b du profilé 3 ce qui permet d’obtenir un gain de hauteur significatif.Thus, the upper wall of tunnel 1 or the floor can be directly supported on the upper wings 33a, 33b of profile 3, which makes it possible to obtain a significant gain in height.
Le plancher comprend, en outre, au moins une traverse et ici deux traverses d’assises 5 qui sont parallèles et s’étendent perpendiculairement au profilé 3.The floor further comprises at least one crosspiece and here two seat crosspieces 5 which are parallel and extend perpendicular to the profile 3.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20231027 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
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| CD | Change of name or company name |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |