VEHICLE ARCHITECTURE.

DEMANDE CORRESPONDANTE

[0001] La présente demande revendique la priorité de la demande antérieure européenne N° EP19177383.7 déposée le 29 mai 2019 au nom de SOFTCAR SA, le contenu de cette demande antérieure étant incorporé par référence en son entier dans la présente demande. DOMAINE TECHNIQUE

[0002] La présente invention concerne l'architecture d'un véhicule à faible empreinte écologique, léger, modulaire, comportant des moyens de sécurités destinés à la protection des personnes en cas d'accident. Plus particulièrement, la présente invention concerne un véhicule ayant l'architecture décrite dans la présente demande et les moyens utilisés pour le former. TECHNIQUE ANTERIEURE

[0003] La fabrication des véhicules actuels, majoritairement sur une base de châssis-coque acier, nécessite l'emploi de techniques polluantes et coûteuses en investissement. Chaque feuillard de tôle doit ainsi passer par les étapes suivantes : dégraissage au solvant, huilage avant estampage, dégraissage au solvant avant assemblage par soudure sur une ligne robotisée, bain cataphorèse de protection, peinture quatre couches de protection, vernis de protection peinture finition, puis retouche en fin d'assemblage. Ces étapes génèrent une pollution directe et une grande quantité d'énergie grise. La ligne de ferrage nécessite des immobilisations de capital de plusieurs milliards d'euros, et conditionne une production en ligne nécessitant une surface de production très importante. La production en grande série de véhicules légers à faible empreinte écologique est devenue un enjeu économique majeur.

[0004] Cependant, la diminution de l'empreinte écologique, passant généralement par l'emploi de matériaux légers et peu énergivores à mettre en forme, se fait souvent au détriment de la sécurité des passagers. Cree propose de réaliser un châssis sensiblement plan, sur lequel repose une coque polymère, sans renfort de crash ou d'anti-intrusion. Tata a dessiné une voiture en deux demi-pièces rotomoulées, composée intégralement de polymère, sans renfort métallique. Renault propose pour certaines versions de sa Twizzy de supprimer les portes. En cas de choc frontal, de choc latéral ou de retournement, ces structures ne présentent aucune sécurité, mettant en danger l'intégrité physique des passagers, en particulier si l'accident implique l'intervention d'un véhicule à l'architecture standard type châssis-coque acier.

[0005] Softcar SA, dans la demande de brevet WO2017109726A1, propose un châssis léger et modulaire muni d'une poutre transversale de renfort, mais celle-ci ne sera efficace qu'avec de bonnes fixations et un renvoi des forces efficace. Telle que décrite dans cette publication, l'architecture reste perfectible et ne solutionne pas les problématiques de retournement du véhicule. Enfin, le montage et démontage des différents modules restait complexe en raison des connexions hydrauliques et électriques. Exposé de l'invention

[0006] Un but de la présente invention est de proposer une architecture de véhicule et un véhicule améliorés.

[0007] La présente invention permet de pallier l'ensemble des inconvénients mentionnés ci-dessus. Elle permet notamment mais non exclusivement de réaliser un véhicule avec une coque en une seule pièce, des interfaces entre les modules permettant d'obtenir une bonne sécurité, des éléments mécaniques de renvoi des efforts dans le châssis et dans la coque, et un assemblage simple de l'ensemble pour former un véhicule.

[0008] L'invention comprend notamment l'assemblage d'un module coque et d'un châssis plateforme structurelle rigide. Le châssis est lui-même l'assemblage de 3 modules formés de préférence majoritairement en aluminium ou en composite avancé, par exemple : le module batterie appelé ci-après BAT, le module berceau avant appelé ci-après BAV, et le module berceau arrière appelé ci-après BAR.

[0009] Le BAT contient la batterie de propulsion et le boitier de la batterie qui est également un élément de structure. Le BAV comprend le train roulant avant, le moteur, le contrôleur moteur, le chargeur de batterie de propulsion, les airbags, le maitre-cylindre du système de freinage et des éléments de structure et d'absorption d'énergie. Le BAR comprend le train roulant arrière contenant des étriers de frein, d'éléments électriques tels que des capteurs, et d'éléments de structure et d'absorption d'énergie. Bien entendu, la répartition des éléments n'est pas limitée à celle mentionnée ci-dessus et une autre répartition est possible. De préférence, ces modules sont encastrés les uns dans les autres et boulonnés. D'autres moyens d'assemblage équivalents sont bien entendu possibles. Les fixations sont prévues de telle sorte que les éléments structurels principaux des différents modules forment des lignes continues de renvoi d'effort, en particulier les efforts de crash. Le châssis ainsi assemblé est mécaniquement assez rigide pour reprendre tous les efforts dynamiques du véhicule roulant. Il reprend entièrement les forces envoyées par les amortisseurs et suspensions. Sa bonne rigidité torsionnelle sans ajout de superstructure lui permet d'accueillir une coque souple sans que cela n'occasionne de crissement, de grincement ou de déformations de la coque. C'est un module indépendant de la coque et il peut rouler sans celle-ci.

[0010] Le module coque est l'habitacle et la carrosserie du véhicule. Il est constitué favorablement et de préférence d'une seule grande pièce moulée en corps creux, favorablement en bio-polymères, présentant une peau intérieure formant l'habitacle et une peau extérieure formant le style extérieur du véhicule, des inserts métalliques ayant été incorporés à la pièce lors du processus de rotomoulage. Selon un autre mode de réalisation, il peut être composé de plus d'une pièce. Des éléments électriques tels que les essuies glace, les phares ou les clignotants font également de préférence partie du module coque.

[0011] Les modules sont reliés les uns aux autres par des connexions mécaniques réalisées, par exemple, par de simples encastrements et boulonnage. D'autres moyens équivalents sont également envisageables. Le BAV est également relié au BAT par un connecteur de durit de frein et des connecteurs électriques (par exemple deux connecteurs). Le BAT est relié au BAR par un connecteur de durit de frein, et au moins un connecteur électrique. Le BAV est relié au module coque par un ou plusieurs connecteurs électriques. Ainsi, selon la présente invention, les différents modules sont de préférence uniquement reliés par des connexions mécaniques, électriques et hydrauliques simples, de préférence déconnectables ou détachables, et peu nombreuses (encastrement, boulons et connecteurs), rendant l'assemblage ou le désassemblage des différents modules simple et rapide.

[0012] Cette construction permet de réduire l'énergie grise contenue dans un véhicule, par la fabrication de modules de faibles dimensions, transportés et assemblés dans une unité d'assemblage finale proche des lieux de consommation, c'est à dire des grandes villes, et nécessitant très peu d'investissements. Elle permet en effet d'assembler des voitures hors ligne, sans outils spécifique. Cette énergie grise est également réduite par le transport des module palettisés, favorablement par train, celui-ci étant rendu possible par la faible dimension des modules. Le remplacement des modules en cas de défaut, de panne, d'entretien ou d'accident est également simplifié.

[0013] La présente invention permet simultanément de réduire l'empreinte écologique, puisque toute la pollution de ligne de ferrage d'acier a disparu (dégraissage au solvant, huilage avant estampage, dégraissage au solvant avant assemblage par soudure sur une ligne robotisée, bain cataphorèse de protection, peinture quatre couches de protection, vernis de protection peinture finition, puis retouche en fin d'assemblage). Les chutes des feuilles de tôles ont aussi disparu puisque toute la matière au départ se retrouve dans la pièce finale.

[0014] La présente invention se démarque également de celle présentée dans WO2017109726A1 notamment de par sa poutre transversale qui constitue le point central de reprise des efforts en cas d'accident.

[0015] Lors d'un crash avant, les efforts passeront par les absorbeurs d'énergie puis dans des longerons du BAV s'appuyant sur la poutre transversale. Cette poutre transversale est elle-même reliée au BAT par des montants inclinés, de façon à réaliser une structure triangulaire. De par cette structure, les efforts sont dirigés dans les longerons latéraux du BAT, donc détournés des passages présents au centre du véhicule. Tous ces éléments travaillent principalement en traction compression et sont donc aptes à résister aux efforts de crash.