Brevet FR2655307A1 — publié le 19910607

La présente invention concerne les véhicules automobiles et, plus particulièrement, une pièce per- fectionnée de structure destinée à y être fixée auto- matiquement, plus spécialement par l'entremise d'une cloison. Comme on le sait, les véhicules contempo- rains, en particulier ceux dits de "tourisme", sont constitués d'une architecture tenant lieu de coque et/ou de châssis, obtenue essentiellement à partir d'éléments métalliques faits de tôle relativement mince et emboutis, découpés et soudés. Une telle architecture comprend, notamment, des traverses qui, entre autre, contribuent à séparer le compartiment antérieur, souvent moteur, de l'habi- tacle Ces traverses portent, habituellement, une cloison et divers socles et consoles auxquels sont fixés des sous-ensembles variés. Ces socles ou consoles sont, traditionnelle- ment, faits à partir de constituants emboutis dans des tôles métalliques, qui sont assemblés pour former des entités mécanosoudées. Ces socles et consoles qui sont, par exem- ple, destinés à porter des sous-ensembles tels que la colonne de direction éventuellement avec son disposi- tif anti-vol, un jeu de pédales d'accélérateur, de frein et, s'il y a lieu, d'embrayage et d'autres commandes pour le lave-vitre ou pour les feux de si- gnalisation ou de conduite ainsi que des connecteurs pour recevoir différents autres accessoires, sont rapportés sur ces traverses. La technique traditionnelle d'assemblage est telle que ces socles et consoles sont d'abord fixés " nus " sur les traverses par toute technique classique appropriée, par exemple vissage, soudage, rivetage ou collage Ceci fait, on peut alors y rapporter pour les habiller" les sousensembles dont il a été question précédemment tels que ces colonne de direction, jeu de pédales, commutateurs et connecteurs On voit donc qu'un tel processus de construction oblige à monter de tels sous-ensembles sur leur console, socle respectif qui ont été préalablement associés à ces traverses et cloisons. La géométrie de l'habitacle d'un véhicule est telle que lorsque ces socles et consoles sont en place sur les traverse et cloison, leur accès pour y fixer les sous-ensembles qu'ils doivent recevoir est le plus souvent particulièrement délicat parce que le volume disponible pour les opérateurs est relativement exigu et, habituellement, d'une localisation peu accessible. On imagine donc facilement que si le montage dans ces conditions n'est pas aisé pour un opérateur humain doué d'agilité et d'un degré de réflexion asso- ciés à un entraînement, il est totalement impraticable si l'on souhaite mettre en oeuvre des techniques auto- matiques faisant appel à des robots ou à des automates programmables par exemple, et tout spécialement si l'on souhaite opérer selon des cinématiques simples. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en utilisant une pièce de structure perfectionnée pour véhicule automobile destinée à être fixée à ce dernier d'une manière automatique seulement après que l'un au moins des divers sous-ensembles pré- vus pour lui être associés y a été monté. L'invention a pour objet une pièce perfec- tionnée de structure pour véhicule automobile destinée à être fixée à ce dernier et, plus particulièrement, à une cloison de celui-ci séparant un compartiment anté- rieur d'un habitacle, qui est faite d'un seul tenant, qui présente une configuration en coque à alvéoles et orifices, qui est apte à recevoir entre autres une co- lonne de direction, un dispositif anti-vol, un jeu de pédales de commande, au moins un commutateur multiple, des connecteurs et qui est caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre tubulaire avec un axe pour servir de support de palier pour la colonne de direction, un réceptacle cylindrique avec un axe pour recevoir le dispositif anti-vol, au moins un emplacement au moins localement relativement plan pour recevoir un commu- tateur multiple, et en ce que cette chambre tubulaire et ce réceptacle cylindrique présentent des axes propres obliques relativement l'un à l'autre. L'invention a aussi pour objet une applica- tion d'une telle pièce selon laquelle après avoir été prééquipée, elle est montée et fixée automatiquement au véhicule à l'aide d'un robot ou d'un automate programmable ou analogue. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des revendications qui suivent-, et à l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, o: la Figure 1 est une vue perspective sché- matique, partielle, d'un mode de réalisation d'une pièce perfectionnée de structure suivant l'invention prééquipée et montée sur un véhicule, observée du côté habitacle; la Figure 2 est une vue analogue à celle de la Figure 1 de la pièce, partiellement prééquipée, seule; la Figure 3 est une vue de cette même piè- ce, nue, montrant plus particulièrement une partie de la face de cette dernière appelée à être dirigée vers le compartiment antérieur; et la Figure 4 est une autre vue de cette même face du mode de réalisation de la Figure 1 de la pièce selon l'invention équipée de sa barre de monta- ge. Les techniques d'assemblage des constituants des véhicules automobiles sont bien connues, en parti- culier des spécialistes de ce secteur d'activité in- dustrielle C'est pourquoi, la description qui suit sera limitée à ce qui concerne directement ou indirec- tement l'invention Le surplus fait partie des solu- tions classiques courantes parmi lesquelles l'homme du métier puisera pour faire face aux situations particu- lières auxquelles il est confronté. Dans ce qui suit, un même numéro de réfé- rence désigne toujours un élément homologue quel que soit le mode de réalisation. Comme on le voit sur les diverses figures du dessin, une pièce de structure 20 perfectionnée pour véhicule automobile selon l'invention, est destinée à être fixée au véhicule, par exemple, par l'entremise d'une cloison 10 ou analogue qui sépare un comparti- ment 11 antérieur par exemple moteur, d'un habitacle 12 Cette cloison 10 est apte à séparer physiquement et acoustiquement l'habitacle du compartiment anté- rieur et peut recevoir des éléments et sous-ensembles car elle est aussi "autoportante". Comme on l'observe, la pièce 20 se présente sous la forme générale d'une coque dont la configura- tion présente des alvéoles et des orifices: des sur- faces d'appui et/ou des ouvertures et/ou des orifices et passages, comme cela ressort de ce qui suit. En regardant, par exemple, les Figures 3 et 4, on voit que la pièce 20 présente sur sa face 201 extérieure, des méplats 21 avec des orifices 22 et mé- nage une chambre 250 tubulaire d'axe 251 Cette cham- bre 250 est constituée, comme illustré, d'au moins une douille 252 à section droite pratiquement circulaire et d'au moins un fourreau 253 à section droite prati- quement demi-circulaire Cette chambre 250 est desti- née à servir de support de palier pour une colonne de direction 50 et, plus particulièrement, pour son fût 51 La pièce 20 à l'opposé de la chambre 250 et, de préférence, pratiquement dans l'alignement de l'axe 251 de cette dernière est transpercée d'un ajour 254 permettant le passage de la colonne de direction. Sur la face extérieure 201 de la pièce 20 selon l'invention est aussi ménagé un réceptacle 260 cylindrique d'axe 261 Ce réceptacle 260 est consti- tué, comme illustré, d'au moins une douille 262 à section droite pratiquement circulaire et d'au moins un fourreau 263 à section droite pratiquement demi- circulaire Ce réceptacle 260 est destiné à recevoir un dispositif antivol 60 Comme on peut l'observer sur les figures du dessin, les axes 251 et 261 propres à chacun de ces chambre et réceptacle, sont obliques relativement l'un à l'autre. Sur cette même face 201 de la pièce 20 est aussi ménagée au moins un emplacement 280, relative- ment plan, destiné à recevoir au moins un commutateur multiple 80 appelé couramment "comodo" pour la com- mande des feux lumineux d'éclairage et de signalisa- tion, de l'avertisseur sonore,, notamment. Cette colonne de direction, qui peut être aussi normalement équipée de son volant non représen- té, ce dispositif anti-vol et ces commutateurs de tout type courant approprié, sont montés comme il est clas- sique sur la pièce selon l'invention, par exemple par emmanchement pour les premiers et par vissage pour les seconds. Comme on le voit, en particulier, en exami- nant les figures du dessin, la pièce 20 comprend aussi au moins un passage 271 et des points de fixation 273 pour certaines pédales d'un jeude pédales et leurs accessoires Ce jeu de pédales comprend, entre autres, par exemple, une pédale d'accélérateur 71, une pédale d'embrayage 72 avec leur câble et gaine de liaison, et une pédale de frein 73 associée éventuellement à un système d'assistance au freinage non représenté grâce à une monture Ce sont cette pédale 73 qui traverse ce passage 271 et ce système d'assistance au freinage qui utilise ces points de fixation 273 Ce jeu de pédales peut comprendre aussi d'autres commandes pour la mise en oeuvre d'un lave-vitre et/ou pour l'inversion des feux de croisement-feux de route En examinant les figures du dessin et en particulier la Figure 1, on observera que la monture de ce système d'assistance au freinage et la colonne de direction sont destinées à être placées sur les faces 201 et 202, opposées, de la pièce 20. On observera aussi que les axes de bascule- ment 710, 720 et 730 de ces pédales 71, 72 et 73 res- pectivement, sont de préférence noyés, dans cette piè- ce; ces axes constituent des prisonniers, des "in- serts" qui sont incorporés à la pièce 20. Cette pièce 20 comprend, aussi au moins une région de support 290 de préférence avec une surface développable au sens mathématique de ce dernier terme, destinée à recevoir des connecteurs 90 avec une embase 91 ou analogue qui porte au moins un contacteur (bro- ches ou fiches) de tout type classique approprié A ces contacteurs, à embrochage automatique de préférence, sont associés des conducteurs 92 avec leurs isolants éventuellement reliés par exemple à un bottier de servitude 14 à fusibles et/ou relais, à des raccords destinés à assurer des jonctions électriques avec d'autres circuits du véhicule et aussi, s'il y a lieu, avec des éléments du tableau de bord, non illustrés Tout ceci apparaît clairement à l'examen des figures Ces connecteurs 90 peuvent être inclus ou noyés dans la pièce 20 lors de sa fabrication ou bien surmoulés sur cette dernière après sa fabrication, voire rapportés sur cette pièce par toute technique appropriée, par exemple par collage, s'ils sont préfa- briqués indépendamment. On voit donc que, grâce à la pièce de struc- ture suivant l'invention, il est possible de lui asso- cier alors même qu'elle est encore hors du véhicule proprement dit, tout ou partie des sous-ensembles qu'elle est destinée à recevoir tels que par exemple une colonne de direction, un dispositif anti-vol, un jeu de pédales, au moins un commutateur, des connec- teurs,, dont il a été question précédemment Une fois ces sous-ensembles montés sur la pièce de struc- ture suivant l'invention, on peut présenter cette dernière ainsi toute prééquipée dans l'habitacle et, une fois correctement orientée, la placer contre les traverses et/ou cloison destinées à la supporter La pièce est alors maintenue, par exemple, par vissage ou par toute autre technique analogue appropriée grâce à ces méplats 21 et orifices 22 La pièce est maintenue en place directement sur ces traverses et/ou cloison ou au moins partiellement indirectement par l'inter- médiaire d'une barre de montage 13 illustrée par exemple sur la Figure 4 Cette barre 13 est trans- percée de trous 132 pour son maintien sur ces tra- verses et/ou cloison et d'alésages 134 pour la fi- xation du boîtier de servitude 14 On observera que, de préférence, la direction propre de ces trous 132 et orifices 22 est la même de manière à permettre une présentation et une fixation de la pièce 20 selon l'invention en suivant une cinématique simple De plus, cette barre de montage peut être d'une con- ception telle qu'elle sert d'absorbeurs d'énergie pour contribuer à la sécurité en cas de choc violent à com- posante axiale importante ou bien de tels absorbeurs d'énergie sont interposés entre cette barre et ces traverses et/ou cloisons Cette barre est maintenue par exemple par vissage. La pièce de structure suivant l'invention qui se présente à la manière d'une coque monobloc à configuration complexe est obtenue, par exemple, par moulage ou formage On utilise alors, par exemple, des matières synthétiques telles que des résines, éven- tuellement après avoir chargé ces dernières avec des substances appropriées telles que des fibres, par exemple en verre ou en carbone, pour leur conférer les propriétés mécaniques et/ou physiques particulières recherchées Il est clair que cette constitution n'est pas la seule utilisable et qu'on peut fabriquer aussi cette pièce à partir d'un feuillard métallique approprié, par exemple en acier, correctement embouti et découpé à l'aide des techniques traditionnelles ou à partir d'un alliage coulé, par exemple à base d'alu- minium. Lorsqu'on se sert de résines synthétiques, on utilise des matériaux thermoplastiques renforcés estampables (TRE) mis en forme par compression du type de ceux connus sur le marché sous la désignation SYMALIT ou "Glass Mat Thermoplastic" (GMT) ou STC (Structural Thermoplastic Composite), ou bien des polyesters mis en forme par compression du type des Sheet Molding Compound (SMC) assouplis chargés à -40-60 %, voire des polyamides mis en oeuvre par injection et chargés de fibres de verre. De préférence, les connecteurs sont surmou- lés sur la région de support de la pièce. On voit donc qu'il est possible de placer la pièce de structure selon l'invention, de préférence préalablement toute équipée dans l'habitacle à l'aide de techniques automatiques faisant appel à des robots ou à des automates programmables puisqu'elle se présente à la manière d'une entité prééquipée de mise en place et de fixation aisées. On saisit immédiatement tout l'intérêt de l'invention pour les lignes d'assemblage des véhicules produits spécialement en grandes séries. REVENDICATIONS 1 Pièce de structure pour véhicule automo- bile destinée à être fixée à ce dernier et, plus par- ticulièrement à une cloison de celui-ci séparant un compartiment antérieur d'un habitacle, qui est faite d'un seul tenant qui présente une configuration en coque à alvéoles et orifices, qui est apte à recevoir, entre autres, une colonne de direction, un dispositif anti-vol, un jeu de pédales de commande, au moins un commutateur multiple, des connecteurs, et qui est caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre ( 250) tubulaire d'axe ( 251) destinée à servir de support de palier pour la colonne de direction, un réceptacle ( 260) cylindrique d'axe ( 261) pour recevoir le dis- positif anti-vol, au moins un emplacement ( 280) re- lativement plan destiné à recevoir un commutateur multiple, et en ce que ces chambre tubulaire ( 250) et réceptable cylindrique ( 260) ont des axes ( 251, 262) obliques relativement l'un à l'autre. 2 Pièce selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la chambre ( 250) est constituée d'au moins une douille ( 252) à section droite pratiquement circulaire et d'au moins un fourreau ( 253) à section droite pratiquement demi-circulaire. 3 Pièce selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisée en ce que le réceptacle ( 260) est constitué d'au moins une douille ( 262) à section droite pratiquement circulaire et d'au moins un fourreau ( 263) à section droite pratiquement demi- circulaire. 4 Pièce selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 3, caractérisée en ce qu'elle est pour- vue d'au moins un passage ( 271) pour une pédale d'un jeu de pédales de commande ( 70) et de points de fixa- 1 1 tion ( 273) pour une monture d'un système d'assistance au freinage. Pièce selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'au moins un axe de basculement ( 710, 720, 730) pour une pédale d'un jeu de pédales de commande ( 70). 6 Pièce selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 5, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une région de support ( 290) à surface loca- lement développable destinée à recevoir des connec- teurs ( 90). 7 Pièce selon la revendication 6, carac- térisée en ce que les connecteurs ( 90) sont noyés, surmoulés voire rapportés dans cette région ( 290). 8 Pièce conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 7, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par moulage. 9 Pièce conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisée en ce qu'elle est faite en au moins une résine synthétique modifiée par des fibres et/ou des charges. Application d'une pièce conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, o pré- équipée elle est montée et fixée automatiquement au véhicule.