Brevet FR2867742A1 — publié le 20050923

SUPPORT DE TABLEAU DE BORD L'invention concerne un support de tableau de bord pour un véhicule automobile, qui possède un profilé de support qui s'étend entre les piliers A de la carrosserie du véhicule automobile, un système actif d'amortissement des vibrations étant associé au profilé de support. Un support de tableau de bord s'étend, dans un véhicule automobile, transversalement entre les piliers A. Dans l'agencement usuel, un support de tableau de bord est constitué essentiellement par un profilé de support, par exemple un tube ayant différents éléments de retenue pour le tableau de bord lui-même ainsi que pour retenir et fixer d'autres composants du véhicule, comme par exemple une installation de chauffage et de climatisation, un dispositif de coussin gonflable ou airbag, une colonne de direction, une console centrale, des boîtes à fusibles ou une boîte à gants. En principe, le support de tableau de bord doit assumer différentes fonctions. En dehors de rigidifier la carrosserie, il sert à absorber l'énergie dans le cas d'un crash et à relier différents points dans l'espace ou à fixer les différents dispositifs de retenue. Ce qui est en outre essentiel, c'est que le support de tableau de bord doit être approprié pour fonctionner dans les gammes de fréquences les plus diverses, étant donné que lors de la conduite, diverses vibrations ou oscillations, par exemple dues à l'excitation provoquée par le châssis ou par le moteur, apparaissent. Pour compenser de telles vibrations, il est prévu dans DE 101 12 738 Cl, un dispositif actif d'amortissement des vibrations. Des éléments piézoélectriques sont positionnés dans la zone de liaison entre les piliers A et le profilé de support ainsi que dans la zone de liaison entre la colonne de direction et le profilé de support. Lors de l'apparition d'une vibration du support de tableau de bord lors de la conduite, cette vibration est détectée par capteur et est amortie par une oscillation de compensation produite de façon active. La proposition connue est novatrice et peut améliorer grandement le comportement et le confort de conduite. D'après DE 39 39 822 Al, on connaît dans l'état de la technique un système amortissant les vibrations pour un véhicule automobile, qui comporte une unité de commande qui détecte des vibrations parasites et, à partir de là, envoie des signaux de commande à au moins un organe de réglage servant à piloter un corps oscillant disposé dans le véhicule. Ce corps oscillant est censé introduire dans le véhicule automobile des oscillations antagonistes déphasées, qui sont superposées aux oscillations ou vibrations perturbatrices du véhicule et les amortissent. Le corps oscillant est formé par un élément fonctionnel propre au véhicule, par exemple la batterie du véhicule ou le radia- teur du moteur. Comme organes de réglage, on peut utiliser des actionneurs piézocéramiques. L'invention a pour but - à partir de l'état de la technique - d'indiquer une autre amélioration de l'amortissement des vibrations dans la zone du tableau de bord d'un véhicule automobile, qui convienne notamment également pour des véhicules automobiles assez lourds. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un support de tableau de bord du type indiqué plus haut, caractérisé en ce que le système d'amortissement des vibrations comprend un oscillateur à une seule masse dis-posé dans la zone de liaison de la colonne de direction au profilé de support. Des vibrations qui apparaissent lors de la conduite sont compensées par des oscillations antagonistes produites par l'oscillateur à une seule masse. Il est avantageusement possible de réaliser une régulation spatiale des oscillations. Des vibrations, qui apparaissent, lors de la conduite, sont détectées au moyen de capteurs, ce qui a pour effet qu'une oscillation de compensation est produite par une unité de commande et de régulation, qui fait partie du système, dans l'oscillateur formé d'une seule masse. Cette unité amortit la vibration indésirable et supprime cette dernière ou décale les vibrations parasites en les amenant dans une gamme de fréquences, qui n'a aucune influence nuisible et n'est pas perçue. Etant donné que la majeure partie des vibrations, qui apparaissent lors de la conduite, est introduite par l'intermédiaire de la colonne de direction, la disposition de l'oscillateur à une seule masse dans la zone de liaison entre la colonne de direction et le profilé de support est particulièrement efficace. La compensation des vibrations s'effectue par conséquent à proximité immédiate de l'apparition ou de l'introduction dans le véhicule automobile. Ainsi, l'amortissement des vibrations est. possible d'une manière efficace avec une faible dépense d'énergie. Dans ce contexte, il s'est avéré particulièrement efficace de positionner l'oscillateur à une seule masse au-dessous de la colonne de direction. On obtient un agencement de l'oscillateur à une seule masse, avantageux dans la pratique, lorsque l'oscillateur à une seule masse comporte un corps formant masse disposé de manière à être mobile dans l'espace à l'intérieur d'un boîtier et qui est adapté pour entrer en oscillations à l'aide d'actionneurs. Comme actionneurs, on peut utiliser de préférence des éléments piézoélectriques. Dans le cas d'éléments piézoélectriques, il se pro- duit une conversion d'une énergie électrique en une énergie mécanique sans pièce mobile, ce qui garantit une réaction très rapide ainsi qu'une longue durée de vie des composants. Le principe des éléments piézoélectriques est basé sur le fait que les cristaux insérés dans ces éléments changent de forme sous l'influence d'un champ électrique. Cela permet une excitation active des éléments piézoélectriques au moyen d'un régulateur externe. L'excitation du corps formant masse dans l'oscillateur à une seule masse s'effectue au moyen des éléments piézoélectriques, ce qui a pour effet que l'oscillation antagoniste ou l'oscillation de compensation est produite dans la zone de liaison de la colonne de direction et du profilé de support du support du tableau de bord. De préférence des éléments piézoélectriques sont agencés sous la forme d'actionneurs piézocéramiques à empilage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps formant masse est couplé au boîtier par l'intermédiaire d'unités formant amortisseurs à ressort et des actionneurs. L'agencement du corps formant masse dépend des 20 amplitudes d'oscillation et des fréquences d'oscillation. Il est conçu en fonction du véhicule considéré. L'utilisation, prévue conformément à l'invention, d'un oscillateur à une seule masse comportant le corps formant masse permet de réaliser un très large spectre d'oscillations antagonistes ou d'oscillations de compensation. Dans la pratique, ceci permet. de s'attendre à une réaction encore meilleure à des vibrations indésirables, qui peut être obtenue grâce à l'utilisation d'éléments piézoélectriques. En particulier dans le cas de véhicules assez lourds, un amortissement actif des vibrations peut être exécuté d'une manière efficace. D'autres caractéristiques et avantages de la pré-sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels - la figure 1 montre, d'une manière simplifiée du point de vue technique, une représentation schématique d'un support de tableau de bord; et - la figure 2 représente un détail II de la figure 5 1 à plus grande échelle. Sur la figure 1, on a représenté un support 1 de tableau de bord, qui s'étend dans un véhicule automobile entre les piliers A 2, 3, représentés ici en étant simple-ment indiqués, de la carrosserie du véhicule automobile, transversalement par rapport à la direction de déplacement et y sont fixés au moyen de systèmes de fixation d'extrémité 4. Le support 1 du tableau de bord comprend un profilé de support 5, qui porte le tableau de bord et est utilisé pour maintenir et fixer différents composants du véhicule comme par exemple une installation de chauffage ou de climatisation, un airbag, une console centrale, des boîtes à fusibles ou une boîte à gants. A titre d'exemple on a représenté sur la figure 1 un dispositif de retenue d'airbag 6. Le volant de direction est désigné par le chiffre de référence 7. Un agencement actif pour amortir les vibrations est associé au profilé de support 5. A cet effet, un oscillateur à une seule masse 10 est disposé dans la zone de liai- son 8 de la colonne de direction 9 et du profilé de support 5 au-dessous de la colonne de direction 9. Le système de liaison au volant est désigné par la référence 11 sur la figure 2. Sur la figure 2, on voit clairement que l'oscilla- teur à une seule masse 10 comporte un corps formant masse 13 disposé de manière à être mobile dans l'espace à l'intérieur d'un boîtier 12. Ce corps formant masse est suspendu par ressort par l'intermédiaire d'une uniÉAé formant amortisseur à ressort 14 et de l'actionneur 15 sous la forme d'éléments piézocéramiques dans le boîtier. L'agencement actif pour l'amortissement des vibrations comprend en outre des capteurs non représentés ici ainsi qu'un régulateur et une unité d'alimentation en tension. Lors de la conduite, les capteurs mesurent des apparitions qui apparaissent et transmettent les données détectées au régulateur. Le régulateur évalue les données et envoie les signaux correspondants aux éléments piézo-électriques 15. Sous l'effet de la commande de la tension électrique, la forme et l'épaisseur des éléments piézoélectriques varient. Une régulation spatiale d'oscillations dans les trois directions spatiales x, y, z est possible. Le déplacement des éléments piézoélectriques 15 amène alors le corps formant masse 13 à exécuter des oscillations dans une direction commandée. L'excitation provoquant les oscillations s'effectue d'une manière ciblée de telle sorte que les vibrations introduites à partir de la conduite et le bruit transmis par la structure sont superposées et compensées. A l'aide de l'oscillateur à une seule masse 10 et du corps formant masse intégrée 13 on peut couvrir et con-figurer un large spectre de vibrations et de gammes de fréquences. De cette manière, il est possible de réaliser un amortissement efficace de vibrations indésirables. Ces dernières sont supprimées ou décalées en étant amenées dans une gamme de fréquences, qui n'a aucune influence nuisible et n'est pas décelée lors de la conduite. Liste des références 1 - Support du tableau de bord 2 - Pilier A 3 Pilier A 4 - Système de fixation - Profilé de support 6 - Dispositif de retenue d'airbag 7 - Volant de direction 8 - Zone de liaison 9 - Colonne de direction - Oscillateur à une seule masse 11 - Dispositif de volant de direction 12 - Boîtier 13 - Corps formant masse 14 - Amortisseur à ressort - Actionneur. REVENDICATIONS 1. Support de tableau de bord pour un véhicule automobile, qui possède un profilé de support (5) qui s'étend entre des piliers A (2,3) de la carrosserie du véhicule automobile, un système actif d'amortissement des vibrations étant associé au profilé de support (5), caractérisé en ce que le système d'amortissement des vibrations comprend un oscillateur à une seule masse (10) dis-posé dans la zone (8) de liaison de la colonne de direction (9) au profilé de support (5). 2. Support de tableau de bord selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oscillateur à une seule masse (10) est disposé au-dessous de la colonne de direction (9). 3. Support de tableau de bord selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'oscillateur à une seule masse {10) comporte un corps formant masse (13) disposé de manière à être mobile dans l'espace à l'intérieur d'un boîtier (12) et qui est adapté pour entrer en oscillations à l'aide d'actionneurs (15). 4. Support de tableau de bord selon la revendication 3, caractérisé en ce que les actionneurs (15) sont formés par des éléments piézoélectriques. 5. Support de tableau de bord selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le corps formant masse (13) est couplé au boîtier (12) par l'intermédiaire d'unités formant amortisseurs à ressort (14) et des actionneurs (15).