Brevet FR2813942A1 — publié le 20020315

L'invention concerne un composant pour un véhicule à moteur en particulier une poutre transversale pour l'habitacle, constituant un composant en mode de construction hybride, en particulier poutre trans- versale à disposer entre les montants de pare-brise d'un véhicule à moteur, comportant un corps de base en forme de cuvette qui est renforcé par des ailettes de renfort en plastique et dans lequel est prévu au moins un canal, ainsi que des emplois pour ce composant. De la construction d'un véhicule à moteur on connaît des poutres transversales constituées de tubes qui sont en métal et présentent des épaisseurs de paroi d'une valeur appropriée pour donner une rigidité suffisante en flexion, au flambage et en torsion, et donc une possibilité suffisante de résistance à la pression. Il en résulte un poids élevé et des inconvénients de coût. En principe les tubes peuvent s'utiliser pour le passage de l'air, par exemple pour aller d'une installation de climatisation disposée au centre dans le véhicule vers des buses de soufflage latérales (voir par exemple DE 197 53 877), étant précisé que ceci n'a pas été utilisé jusqu'ici car de l'eau de condensation indésirable peut facilement se déposer sur les tubes métalliques. On connaît en outre des poutres transversales qui présentent une construction en double cuvette avec des ailettes qui y sont soudées pour la stabilisation. Une poutre transversale de ce type est par exemple connue à partir du document DE 197 20 902. Des poutres transversales de ce type sont très coûteuses de fabrication et ont un poids élevé. Le passage de l'air n'y est pas possible. À partir du document EP 0 370 342 on connaît un composant léger en mode de construction hybride qui peut s'employer comme poutre dans le véhicule à moteur et qui présente un corps de base constitué de préférence de métal, en forme de cuvette, dans l'espace intérieur duquel sont disposées des ailettes de renforcement. Les ailettes de renforcement sont constituées de plastique moulé par injection et sont reliées au corps de base en métal en des points de liaison discrets en ce sens que le plastique passe à travers des découpes disposées dans la pièce en métal et déborde au-delà des surfaces des découpes. Le corps de base en métal est en forme de U et les ailettes de renforcement le traversent pour donner à l'espace intérieur du corps de base une rigidité et une résistance élevées. Ce compo- sant hybride connu présente un faible poids avantageux pour, en même temps, une résistance, une rigidité et une capacité de charges suffisantes. Le passage de l'air n'est pas possible dans ce composant léger utilisable comme poutre. Une poutre transversale du type mentionné au début avec un canal pour l'air est par exemple connue à partir du document DE-U 299 16 466. Dans le cas de ce mode de construction, on insère après la fabrication de la poutre transversale en mode de construction hybride, sous le nervu- rage plastique, des canaux de passage de l'air sous forme de pièces tubu- laires préfabriquées. Une telle insertion d'un canal est coûteuse et ne peut s'effectuer que difficilement. En partant de l'état de la technique le but de l'invention est de mettre à disposition un composant léger amélioré dans lequel un canal puisse avantageusement s'intégrer, ainsi que d'indiquer des emplois du composant. On atteint ce but au moyen d'un composant en mode de construction hybride, en particulier poutre transversale à disposer entre les montants de parebrise d'un véhicule à moteur, comportant un corps de base en forme de cuvette qui est renforcé par des ailettes de renfort en plastique et dans lequel est prévu au moins un canal, caractérisé par le fait que le canal est formé, au moins par zone, d'une cuvette en plastique qui est moulée par injection avec les ailettes de renfort, s'étend selon la direction longitudinale du composant et peut être obturée au moyen d'un couvercle pour former le canal. De préférence ce composant s'emploie comme support de tableau de bord dans un véhicule à moteur, le canal étant un canal de passage de l'air et/ou un canal pour câbles. De préférence, ce composant s'emploie comme poutre transversale, disposée sous un pare-brise dans un véhicule à moteur, le canal étant un canal de passage de l'air pour faire passer l'air de dégivrage à amener au pare-brise et/ou aux vitres latérales. De préférence, ce composant s'emploie comme poutre dans le véhicule à moteur, par exemple comme poutre transversale dans une extrémité avant, le canal étant un canal pour câbles ou formant un récipient pour un fluide, comme de l'eau de lavage pour les phares ou pour le pare- brise, de l'eau de refroidissement, de l'huile, de l'air comprimé ou analogue, ou formant un canal pour une pose protégée de conduite d'essence, de conduite d'huile, de conduites d'air comprimé ou analogues. Selon l'invention, le composant présente un corps de base en forme de cuvette qui est renforcé par des ailettes de renfort en plastique et dans lequel est prévu au moins un canal, le canal étant formé, au moins par zone, d'une cuvette en plastique qui est moulée par injection avec les ailettes de renfort, s'étend selon la direction longitudinale du composant et peut être obturée au moyen d'un couvercle pour former le canal. Dans cette conception, I'outil de moulage par injection, dans lequel on injecte dans le corps de base les ailettes de renfort en même temps que la cuvette de plastique, peut être concçu sous forme d'un simple outil ouvert/fermé sans tiroirs ni noyaux supplémentaires et donc être d'un coût favorable. De même le couvercle peut se fabriquer dans un outil ouvert/fermé relative- ment simple. Le composant conforme à l'invention peut donc se fabriquer à coût favorable. En outre, des canaux à parcours non rectiligne peuvent se fabriquer sans dépense supplémentaire et sans tiroirs ni noyaux supplémentaires de l'outil de moulage par injection. On peut donc également réaliser à coût favorable des composants non rectilignes en mode de construction hybride avec un canal intégré. La possibilité de prévoir également des parcours non rectilignes est particulièrement avantageuse car alors le composant, par exemple une poutre transversale servant de poutre du tableau de bord, peut s'adapter sans problèmes aux données topologiques d'un véhicule à moteur. Est ainsi créé au total en mode de construction hybride un composant qui présente aussi bien les avantages du mode de construction hybride, à savoir un poids très favorable pour une bonne résistance, une bonne rigidité et une bonne capacité de reprise de charge, qu'une possibilité de fabrication simple, rapide, et à coût favorable, et qui présente également une fonction de passage pour les fluides les plus variés. Par exemple on peut faire passer dans le canal de l'air pour une installation de climatisation allant aux buses de soufflage. Le composant forme alors de préférence une poutre transversale à disposer entre les montants de pare-brise du véhicule et sur laquelle peuvent être reliés le tableau de bord et d'autres composants, comme colonne de direction, coussin gonflable ou analogues. Dans le canal on pourrait également faire passer ou stocker d'autres fluides, comme de l'eau de lavage pour les phares ou pour le pare-brise, de l'eau de refroidissement, de l'huile, de l'air comprimé ou analogue. Le canal peut également servir pour la pose protégée de câbles, d'une conduite d'essence, d'une conduite d'huile, de conduites d'air comprimé ou analogues ou pour la conservation d'objets. De préférence, le couvercle peut se fixer au moyen par exemple de liaisons par crantage, de clips ou de vis ou analogues, le montage du couvercle étant notablement simplifié et plus rapide. En variante, le couvercle peut être fixé de façon imperdable, par exemple au moyen de rivets, soudures, adhésifs ou analogues. Il est avantageux que le couvercle soit concçu sous forme d'élément de raidissement, de sorte que non seulement le couvercle obture le canal sur sa périphérie, mais participe au raidissement du composant et que le composant a donc au total une résistance plus élevée. Le couvercle lui- même pourrait présenter des ailettes de renfort et se cranter avec le corps de base de façon appropriée, augmentant la résistance globale. Dans une extension de l'invention, le couvercle est concçu d'une pièce avec une partie d'une enceinte d'une installation de chauffage ou climatisation, de sorte que l'enceinte est au moins partiellement concçue d'une seule pièce avec le composant conformez à l'invention, la pluralité de pièces étant ainsi limitée et des temps de montage et des dépenses pouvant être économisés lors de la fabrication du véhicule à moteur. Pour prévoir la possibilité de lier d'autres composants au composant conforme à l'invention, dans une conception de l'invention, sur le couvercle et/ou sur le nervurage plastique sont disposés des éléments de fixation qui peuvent être moulés sur le couvercle ou sur le nervurage lors de la fabrication dans le procédé de moulage par injection. Dans une forme de réalisation de l'invention, vu en coupe, une zone partielle du corps de base forme une partie de la paroi du canal. De ce fait on pourrait économiser du matériau plastique. Une possibilité d'emploi du composant conforme à l'invention se présente sous forme d'une poutre transversale dans une zone de l'extrémité avant du véhicule à moteur, le canal étant un canal pour câbles ou formant un récipient pour un fluide, comme de l'eau de lavage pour les phares ou pour le pare-brise, de l'eau de refroidissement, de l'huile, de l'air comprimé ou analogue ou formant un canal pour une pose protégée d'une conduite d'essence, d'une conduite d'huile, de conduites d'air comprimé ou analo- gues. Le composant conforme à l'invention pourrait également s'employer comme extrémité arrière ou comme module de bordure arrière. On explique ci-dessous en détail l'invention à l'aide d'exemples de réalisation et en se référant au dessin. - La Figure 1 est une vue perspective d'un composant conforme à l'invention; - La Figure 2 est une vue de détail d'une extrémité du composant; - La Figure 3 est une coupe selon la ligne IV-IV de la Figure 4; - La Figure 4 est une coupe selon la ligne V-V de la Figure 1; - La Figure 5 est une coupe, comme la Figure 4, d'une autre forme de réalisation du composant. Un composant 10 conforme à l'invention présente un corps de base 12 en forme de cuvette qui est de préférence constitué de métal mais tout au moins d'un plastique de haute résistance. De préférence le corps de base 12 a en coupe la forme d'un U avec des ailes du U 22 et une base 24, la base 24 ayant de préférence la forme d'un arc, par exemple d'un demi- cercle (Figure 4). Dans l'espace intérieur 14 du corps de base 12 est disposée, au moins par zone, une cuvette de plastique 16 qui s'étend de préférence selon la direction longitudinale du composant 10. La cuvette de plastique 16 s'appuie contre la base 24. Le corps de base 12 est ici revêtu du plastique formant la cuvette de plastique 16. Pour accroître la stabilité du composant 1 0, à l'extérieur de l'espace intérieur, en particulier dans la zone de la base 24, sont disposées des ailettes de renfort 26, comme représenté en particulier sur les Figures 1 et 2. Les ailettes de renfort 26 forment un modèle en losange, étant précisé que sont en outre prévues sur le bord du composant 10 des nervures 27 qui sont également constituées de plastique et sont injectées en même temps que les ailettes de renfort 26. Sur les nervures 27 peuvent être disposées des pattes de fixation 38 ou analogue qui sont simplement représentées sur la Figure 2 à titre d'exemple. 1 0 La cuvette de plastique 16, les ailettes de renfort 26 et les nervures 27 sont injectées d'une seule pièce avec le et autour du corps de base 12 dans un processus de moulage par injection et lui sont reliées, comme ceci est décrit dans le document EP 0 370 342 auquel on se réfère ici. Le composant 10 est donc construit en mode de construction dit hybride. La cuvette de plastique 16 peut être obturée par un couvercle 1 8 pour former un canal 1 7 qui s'étend selon la direction longitudinale du composant 10. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Figures 1 à 4, le couvercle 1 8 forme la seconde moitié, en forme de demi-cercle, du canal 17 et il est disposé dans l'espace intérieur 14 du corps de base 12 dans la zone située entre les deux ailes 22. Le couvercle 18 est fabriqué à part et il peut par exemple se relier au corps de base 12 au moyen de liaisons par crantage 50 (Figure 4). En variante le couvercle 1 8 pourrait également se visser, se clipser ou se coller de facçon imperdable, se souder ou se river au corps de base 12. Pour le rivetage, le couvercle 18 pourrait présenter des ergots de rivetage (non représenté) auxquels, après pose du couvercle, on donne la forme du rivet. Le couvercle 18 présente également sur sa face extérieure des goussets de renfort 20 qui forment également un modèle en losange ou analogue. Le couvercle 1 8 peut lui-même être construit en mode de construction hybride. Des bords de jonction 16a et 18a des deux moitiés 16 et 18 du canal pourraient être réunis l'un à l'autre au moyen d'une liaison du type rainure et languette, pour augmenter l'étanchéité, ce qui n'est pas représenté sur le dessin. On comprend que l'invention ne doit pas être limitée aux formes de coupe représentées du corps de base et du canal. Par exemple le couvercle 18 pourrait être conçu comme sur la Figure 5. Dans cet exemple de réalisation, le corps de base 12, avec la cuvette de plastique 16 et les ailettes de renfort 26, est conçu de façon analogue au premier exemple de réalisation des Figures 1 à 4. Par contre le couvercle 1 8' est essentiellement de forme relativement plate et obture le côté ouvert du corps de base à profil en U 12 de sorte que l'ensemble de l'espace intérieur 1 4 forme le canal 17. De préférence on insère le composant 10 dans l'habitacle sous forme de poutre transversale de sorte que dans la description qui suit le composant sera désigné sous le nom de poutre transversale. De préférence, dans la poutre transversale 10, à côté du canal 17 est disposé à peu près symétriquement par rapport au premier canal 1 7 un autre canal 28. Les canaux 17 et 28 présentent chacun une tubulure d'entrée 30 ou 32 et une tubulure de sortie 34 ou 36. Les tubulures d'entrée et de sortie 30, 32, 34 et 36 partent chacune latéralement de la poutre transversale 10. Les extrémités des canaux doivent donc chacune être obturées par une pièce d'extrémité 44 ou 46. Ces pièces d'extrémité 44 et 46 peuvent être injectées en même temps que les moitiés de canal correspondantes. Les tubulures de sortie 34, 36 sont conçues en deux pièces comme les canaux 1 7 et 28, une moitié étant d'une pièce avec la cuvette de plastique respective du canal correspondant et les autres moitiés étant d'une pièce avec le couvercle 18. Dans l'exemple de réalisation représenté, les tubulures d'entrée 30 et 32 s'étendent dans le sens du démoulage, de sorte que ces tubulures peuvent être injectées d'une seule pièce avec le couvercle. Selon chaque fois le but d'utilisation, les tubulures peuvent également partir de l'un des quatre côtés de la poutre transversale 10. Les tubulures d'entrée 30 et 32 se trouvent à peu près au milieu de la poutre transversale 10 et les tubulures de sortie 34 et 36 se trouvent dans les deux zones d'extrémité de la poutre transversale 10. Une poutre transversale 10 conçue de cette façon peut alors non seulement s'utiliser pour tenir le tableau de bord et autres composants disposés dans la zone du tableau de bord, comme colonne de direction, coussin gonflable et analogue, mais peut en même temps servir de passage de l'air que l'on doit faire passer, depuis une installation de climatisation disposée au centre, jusqu'à des buses de soufflage disposées dans les zones latérales de l'habi- tacle du véhicule. On injecte dans un processus de moulage par injection commun les cuvettes en plastique associées aux canaux 17 et 28 avec les tubulures d'entrée 30 et 32 et les moitiés de tubulures de sortie ainsi que les ailettes de renfort 26 avec les nervures 27. Ces pièces de plastique sont reliées au 0 corps de base 12 en des points de liaison discrets comme cela est déjà connu en détail à partir du document EP 0 370 342. En ces points de liaison discrets, le corps de base 12 présente des découpes, non représen- tées sur le dessin, que le plastique traverse et recouvre. La poutre transversale 10 peut être disposée dans un véhicule entre les montants de pare-brise. Pour relier la poutre transversale aux montants de pare-brise, peuvent être prévus des éléments de fixation attachés de façon appropriée aux extrémités 40 et 41 du composant 10. Ces éléments de fixation peuvent être soudés au corps de base 12 avant injection de la cuvette de plastique et du nervurage plastique. On peut envisager d'autres formes de réalisation de l'invention. Le canal, ou les canaux, pourraient présenter plusieurs chambres orientées parallèlement de façon qu'il y ait plusieurs canaux partiels paral- lèles. L'existence de plusieurs canaux partiels pourrait augmenter la stabilité du composant. En outre on peut envisager que le composant ne soit pas conçu linéaire comme représenté sur le dessin, mais incurvé, coudé, ou cintré. REVENDICATIONS 1. Composant en mode de construction hybride, en particulier poutre transversale à disposer entre les montants de pare-brise d'un véhicule à moteur, comportant un corps de base (12) en forme de cuvette qui est renforcé par des ailettes de renfort (26) en plastique et dans lequel est prévu au moins un canal (17), caractérisé par le fait que le canal est formé, au moins par zone, d'une cuvette en plastique (1 6) qui est moulée par injection avec les ailettes de renfort (26), s'étend selon la direction longitudinale du composant (10) et peut être obturée au moyen d'un couvercle (18) pour former le canal (17). 2. Composant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle (1 8) peut se fixer par exemple au moyen de liaisons par crantage (50), de clips, de vis ou analogue. 3. Composant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle peut se fixer de façon imperdable, par exemple au moyen de rivets, soudures, adhésifs ou analogue. 4. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le couvercle (18) est concçu sous forme d'élément de raidissement avec des ailettes de renfort. 5. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le couvercle est conçu d'une pièce avec une partie d'une enceinte d'une installation de chauffage ou climatisation. 6. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que sur le couvercle (1 8) et/ou sur le nervurage plastique (20, 26, 27) sont disposés des éléments de fixation (38) qui peuvent être moulés sur le couvercle ou sur le nervurage lors de la fabrication par le procédé de moulage par injection. 7. Emploi d'un composant (10) selon l'une des revendications précé- dentes 1 à 8 comme support de tableau de bord dans un véhicule à moteur, le canal (17 et/ou 28) étant un canal de passage de l'air et/ou un canal pour câbles. 8. Emploi d'un composant selon l'une des revendications précédentes 1 à 8 comme poutre transversale, disposée sous un pare-brise dans un véhicule à moteur, le canal (17 et/ou 28) étant un canal de passage de l'air pour faire passer l'air de dégivrage à amener au pare-brise et/ou aux vitres latérales. 9. Emploi d'un composant selon l'une des revendications précédentes i à 8 comme poutre dans le véhicule à moteur, par exemple comme poutre transversale dans une extrémité avant, le canal étant un canal pour câbles ou formant un récipient pour un fluide, comme de l'eau de lavage pour les phares ou pour le pare-brise, de l'eau de refroidissement, de l'huile, de l'air comprimé ou analogue, ou formant un canal pour une pose protégée de conduite d'essence, de conduite d'huile, de conduites d'air comprimé ou analogues.