Brevet FR2884792A1 — publié le 20061027

Traverse de planche de bord pour véhicule automobile L'invention se rapporte à une traverse de planche de bord pour véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement une traverse destinée à se fixer par ses deux extrémités longitudinales à la structure du véhicule, et par exemple, à recevoir un support de colonne de direction. De nombreux véhicules automobiles sont équipés de ce io type de traverse. Toutefois, elle présente l'inconvénient de transmettre les vibrations provenant de la route au volant du conducteur. En effet, lors du roulage du véhicule les vibrations provenant de la route se transmettent à la caisse par les is liaisons au sol. Elles se transmettent alors, via la traverse de planche de bord, les adaptations sur la traverse inférieure de baie et le tunnel à la colonne de direction. Ainsi, le conducteur ressent les aspérités de la chaussée, ce qui provoque un inconfort et nuit à l'image du véhicule. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, la traverse selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux éléments distincts entre lesquels sont interposés des moyens d'amortissement. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: les deux éléments distincts sont des éléments tubulaires 30 coaxiaux, les éléments tubulaires comportent chacun une première extrémité longitudinale destinée à se fixer sur la structure du véhicule, les éléments tubulaires possèdent chacun une seconde extrémité longitudinale, et au moins l'une de ces secondes extrémités longitudinales vient se fixer aux moyens d'amortissement, les moyens d'amortissement sont constitués par une plaque, la plaque est placée entre deux brides appartenant chacune à un élément tubulaire de la io traverse, les deux brides appartiennent aux secondes extrémités longitudinales des éléments tubulaires, - l'une des deux brides appartient à la seconde extrémité longitudinale d'un des éléments tubulaire, l'autre bride is s'étend en saillie à la périphérie de l'autre élément tubulaire en retrait de la seconde extrémité longitudinale, la seconde extrémité longitudinale d'un des éléments tubulaires présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité longitudinale de l'autre élément tubulaire, l'extrémité possédant un diamètre inférieur est insérée à l'intérieur de l'extrémité de l'autre élément tubulaire, les moyens d'amortissement sont disposés au moins partiellement à l'intérieur de l'extrémité longitudinale de plus grand diamètre sensiblement au droit des surfaces situées en regard deux secondes extrémités longitudinales, les moyens d'amortissement sont constitués par un manchon inséré préalablement à l'intérieur de la seconde extrémité longitudinale de plus grand diamètre, la seconde extrémité longitudinale ayant le plus grand diamètre possède une section évolutive tronconique convergente, - la seconde extrémité longitudinale d'au moins un des éléments tubulaires coopère avec des moyens de retenue destinés à limiter le déplacement en torsion et/ou en translation des éléments tubulaires, - les moyens de retenue comprennent des vis destinées à traverser les deux brides et les moyens d'amortissement, les secondes extrémités longitudinales des éléments tubulaires possèdent des trous destinés à être alignés en position assemblé, les trous sont alors traversés par io des moyens de retenue de type plot ou goupille, les secondes extrémités longitudinales des éléments tubulaires possèdent chacune des formes complémentaires disposées de façon à permettre, selon une orientation particulière, l'insertion de la seconde extrémité longitudinale d'un élément tubulaire à l'intérieur de la seconde extrémité longitudinale d'un autre élément tubulaire, - les moyens d'amortissement comprennent un élément viscoélastique, - les moyens d'amortissement comprennent un élément piézoélectrique, - la traverse de planche de bord posséde une jambe de force fixée sur l'un des élément de la traverse, la jambe de force est destinée à relier l'un des élément de la traverse au plancher du véhicule, les moyens d'amortissement se situent au voisinage de la jambe de force, - les moyens d'amortissement sont situés entre le support de colonne de direction et la jambe de force, les moyens d'amortissement sont situés entre la jambe de force et la première extrémité longitudinale de la 25 30 traverse, placée à l'opposée du support de colonne de direction, les moyens d'amortissement sont situés entre le support de colonne de direction et la première extrémité longitudinale de la traverse, l'extrémité est placée à proximité du support de colonne de direction. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après faite en référence aux to figures dans lesquelles: la figure 1 représente une vue en perspective d'une traverse de planche de bord conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 représente une vue en coupe, selon la ligne repérée 1-1 à la figure 1, cette vue met en évidence une première variante de réalisation, la figure 3 représente une vue en coupe, selon la ligne repérée 1-1 à la figure 1, cette vue met en évidence une seconde variante de réalisation, la figure 4 représente une vue identique à celle de la figure 2, cette variante est complétée par un premier dispositif de retenue, les figures 4a et 4b représentent différentes vues de la traverse de la figure 4: respectivement une vue de dessus d'une partie de la traverse équipée du moyen de retenue et une vue en coupe selon la ligne repérée III-III à la figure 4, la figure 5 représente une vue identique à celle de la figure 2, cette variante étant complétée par un deuxième dispositif de retenue, la figure 5a représente une vue de dessus de la traverse de la figure 5, cette vue représente la partie de la traverse possédant le moyen de retenue, la figure 6 représente une vue identique à celle de la figure 2, cette variante étant complétée par un 5 troisième dispositif de retenue, la figure 7 représente une vue en perspective d'une traverse de planche de bord conforme à un second mode de réalisation de l'invention, la figure 8 représente en gros plan et en éclaté la io zone encerclée de la figure 7, la figure 9 représente une vue en coupe, selon la ligne repérée II-II à la figure 7, cette vue met en évidence une première variante de réalisation, la figure 10 représente une vue en coupe, selon la 15 ligne repérée Il-II à la figure 7, cette vue met en évidence une seconde variante de réalisation, la figure 11 représente une vue identique à celle de la figure 9, cette variante est complétée par un dispositif de retenue. Les figures 1 et 7 illustrent une traverse 1 de planche de bord de véhicule destinée à être disposée entre le tablier pare-feu (non représenté) et l'habitacle 23 d'un véhicule. Cette traverse 1 s'étend transversalement dans le véhicule suivant une direction d'allongement 24. La traverse 1 est destinée à réaliser la liaison entre les pieds avant (non représentés) du véhicule, ainsi les deux extrémités longitudinales 2, 3 de la traverse 1 sont fixées à la structure du véhicule. La traverse 1 est également destinée à servir de reprise d'effort à un support de colonne de direction 4 et à la planche de bord du véhicule. De plus, une jambe de force 14 est fixée sur la traverse 1, pour reprendre une partie des efforts supportés par la traverse 1 et les transmettre à la structure du véhicule via le plancher (non représenté) par l'intermédiaire d'une patte de liaison 27. La jambe de force 14 se situe à proximité du support de colonne de direction 4. Selon l'invention, la traverse 1 comprend deux tubes 5,6 w coaxiaux; ces tubes sont par la suite nommés traverse inférieure 5 et traverse supérieure 6, ils correspondent respectivement à la partie située du côté du conducteur et à la partie située du côté du passager. Ainsi les deux traverses 5, 6 présentent chacune deux extrémités: - une première extrémité longitudinale 2, 3 destinée à se fixer sur la structure du véhicule et - une seconde extrémité longitudinale 9, 10, 11, 12, 13, 22. La traverse inférieure 5 supporte le support de colonne de direction 4; la traverse supérieure supporte la jambe de force 14. De plus la traverse 1 de l'invention comprend un dispositif d'amortissement 7, 8 destiné à relier les deux traverses 5, 6. A partir de ce point, nous allons détailler la traverse 1 telle que présentée à la figure 1. Selon ce mode de réalisation la seconde extrémité longitudinale 10 de la traverse supérieure 6 présente un diamètre intérieur supérieur à celui du diamètre extérieur de la seconde extrémité longitudinale 9 de la traverse inférieure 5. Le dispositif d'amortissement est un manchon 7 réalisé par exemple, en matériau viscoélastique. Les secondes extrémités longitudinales 9, 10 venant en regard l'une de l'autre viennent se fixer audit dispositif d'amortissement 7. 30 Ainsi, en vue de l'assemblage des différents éléments 7, 9, 10, le manchon 7 est préalablement inséré à l'intérieur de la seconde extrémité longitudinale 10 de la traverse supérieure 6; puis, la seconde extrémité longitudinale 9 de la traverse inférieure 5 est à son tour insérée à l'intérieur de la seconde extrémité longitudinale 10 de la traverse supérieure 6. Le manchon 7 amortissant est ainsi placé en regard des secondes extrémités longitudinales 9, 10 des deux traverses 5, 6. Ainsi le manchon 7 est placé entre la seconde extrémité io longitudinale 10 de la traverse supérieure 6 et la seconde extrémité longitudinale 9 de la traverse inférieure 5. Selon ce cas, le manchon amortissant 7 est placé à l'aplomb de la jambe de force, comme le représente la figure 1. Afin d'assurer le maintien des différents éléments 7, 9, 10, différentes variantes peuvent être envisagées: selon la première variante représentée à la figure 2, le matériau utilisé pour réaliser le manchon 7 amortissant est un matériau qui s'expanse sous l'effet de la chaleur, par exemple une mousse. Ainsi le manchon 7 est dans un premier temps placé comme décrit précédemment, puis chauffé ; alors, le matériau gonfle et adhère parfaitement aux parois de la traverse 1, selon la seconde variante représentée à la figure 3, un matériau viscoélastique est utilisé pour réaliser le manchon 7 amortissant. Afin d'assurer, la tenue des différents éléments 7, 9, 22, un serrage (voir flèches représentées à la figure 3) est réalisé au niveau de la seconde extrémité longitudinale 22 de la traverse supérieure 6. Ce serrage est réalisé par une bague de serrage ou par emboutissage ou par magnéto-striction... Ainsi la seconde extrémité longitudinale 22 de la traverse supérieure est rétreinte et possède une section évolutive tronconique convergente. Evidemment d'autres modes d'assemblage ou d'autres modes de maintiens des différents éléments 7, 9, 10, décrits s ci-dessus peuvent être envisagés afin de parvenir aux résultats décrits ci-dessus. Bien sûr, le manchon 7 peut également recouvrir que partiellement les extrémités 9, 10 des traverses 5, 6. De plus comme le montre les figures 4 à 6, des moyens io de retenue 20, 21, 28 peuvent être placés en complément pour limiter le déplacement en torsion et/ou en translation des traverses inférieure 5 et supérieure 6. Ces moyens de retenue peuvent appartenir aux secondes extrémités longitudinales 9, 10 ou être des éléments rapportés. Comme le montre la figure 4, les secondes extrémités longitudinales 9, 10 des traverses inférieure 5 et supérieure 6 peuvent posséder chacune deux trous 18, 19; ces trous 18, 19 sont placés sur chaque extrémité 9, 10 à 180 l'un de l'autre de façon à ce que selon une position donnée, les quatre trous 18, 19 présents sur les extrémités 9, 10 soient alignés. Selon cette variante, les trous 18, 19 sont traversés par une goupille 20. Ces trous 18, 19 possèdent un diamètre plus grand que le diamètre de la goupille 20 ainsi les mouvements en rotation et en translation des tubes 5, 6 sont limités; toutefois le matériau amortissant utilisé peut travailler correctement. Ainsi dans le cas d'un matériau viscoélastique, le dispositif est dimensionné de façon à ce que ce matériau se cisaille correctement sans se détériorer. De même des plots placés à 180 l'un de l'autre peuvent être utilisés à la place de la goupille pour réaliser cette variante. La figure 5 présente un second dispositif de retenue destiné à limiter les mouvements en rotation et en translation des tubes 5, 6. La seconde extrémité longitudinale 10 de la traverse supérieure 6 est découpée sur une partie de sa longueur; cette découpe 26 débute au bout de la seconde extrémité longitudinale 10, elle mesure de l'ordre de 5 à 15 cm et se termine par une encoche 25. Selon cette variante, deux découpes 26 et deux encoches 25 sont réalisées de part et d'autre de l'extrémité 10 io de la traverse supérieure 6; elles sont réalisées de façon symétrique. L'extrémité 9 la traverse inférieure 5 possèdent des plots 28 soudés à 180 l'un de l'autre. Lors de l'insertion de la traverse inférieure 5 dans la traverse supérieure 6, les plots 28 coulissent dans les découpes 26; lorsqu'ils arrivent en butée, la traverse inférieure 5 est tourné de 90 . Ainsi, les plots 28 se logent dans les encoches 25 de la traverse supérieure. De cette façon, les tubes 5, 6 sont bloqués. La figure 6 présente un troisième dispositif de retenue destiné à limiter les mouvements en translation des tubes 5, 6. Selon cette variante, deux encoches 21 sont réalisées sur les secondes extrémités longitudinales 9, 10 de la traverse inférieure 5 et sur celle de traverse supérieure 6. Ces encoches 21 réalisées sur chaque extrémité 9, 10 sont placées à 180 l'une de l'autre. Lors de l'assemblage des deux extrémités, la seconde extrémité longitudinale 9 de la traverse inférieure 5 est insérée à l'intérieure de la seconde extrémité longitudinale 10 de la traverse inférieure 6; les encoches 21 de chaque extrémité 9, 10 sont alors complémentaires. Lorsque les pièces 9, 10 sont emboîtées, la traverse inférieure 5 est tournée de 90 ; ainsi les tubes 5, 6 sont bloqués. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à ces dispositifs de retenue, d'autres dispositifs produisant les mêmes effets peuvent être envisagés. Voyons maintenant, le second mode de réalisation de l'invention, tel que représenté aux figures 7 et 8. Selon ce mode, les extrémités 11, 12 de la traverse inférieure 5 et de la traverse supérieure 6 sont munies de brides 15, 16. Le dispositif d'amortissement est placé entre ces deux brides 15, 16. Il est constitué par un anneau 8. L'anneau 8 peut, par io exemple, être en matériau viscoélastique. Selon ce cas, l'anneau amortissant 8 est situé entre la jambe de force 14 et le support de colonne de direction 4. Bien sûr, le dispositif d'amortissement peut également être une plaque ou posséder toute autre forme. Ainsi le dispositif d'amortissement peut se composer de multiples morceaux de matériaux viscoélastiques placés de façon discontinus sur les brides 15, 16. La figure 10 présente une variante ce mode de réalisation. Selon cette variante, la seconde extrémité longitudinale 12 de la traverse supérieure 6 est munie d'une bride 16. L'autre bride 17 est elle placée en saillie à la périphérie de la traverse inférieure 5; ainsi, l'extrémité 13 de cette traverse est insérée à l'intérieur de la traverse supérieure 6. L'anneau amortissant 8 est placé comme précédemment entre les deux brides 16, 17. L'assemblage des tubes 5, 6 est réalisé par épaulement Les deux variantes de réalisation peuvent être complétées par un dispositif de retenue, tel que représenté à la figure 11. Ainsi les brides 15, 16, 17 et l'anneau 8 peuvent être maintenus, par exemple, par des vis 29 munis de rondelles; ces dernières permettant de limiter les mouvements en rotation et en translation des tubes 5, 6. Afin de ne pas bloquer totalement les mouvements des tubes un jeu est laissé entre les rondelles et les brides 15, 16,17. Là aussi, d'autres systèmes limitant les mouvements peuvent être envisagés. Pour que le système dissipe suffisamment d'énergie vibratoire, les matériaux viscoélastiques utilisés peuvent, par exemple, posséder à la température et à la fréquence de fonctionnement: - un module de cisaillement assez faible compris entre 1 et 10 MPa, et - un amortissement au moins supérieur à 0,5 10 L'amortissement équivaut à : ta n A = partie imaginaire du module de cisailleme nt (G) partie réelle du module de cisailleme nt (G) Bien entendu, le matériau amortissant peut être réalisé en tout autre matériau dissipatif permettant de diminuer les vibrations: en matériau plastique, en matériau permettant de réaliser des frottements secs ou par exemple, en un matériau permettant la conversion de l'énergie vibratoire en énergie électrique, tel qu'un matériau piézoélectrique. De plus le dispositif amortissant tel que décrit peut être disposé à d'autres endroits de la traverse selon la conception 20 du véhicule, ainsi par exemple: - entre la jambe de force 14 et la première extrémité longitudinale 3 de la traverse supérieure 6, entre la première extrémité longitudinale 2 de la traverse inférieure 5 et le support de colonne de 25 direction 4. De même, plusieurs systèmes amortissant peuvent être placés sur la traverse; celle-ci se composant alors de plusieurs tubes. Bien entendu, l'invention telle que décrite concerne toute traverse réalisée en deux parties et possédant un dispositif d'amortissant, quel qu'il soit. Le dispositif d'amortissement peut par exemple être un vérin. Ainsi l'invention peut également s'appliquer à un véhicule ne possédant pas de jambe de force. De plus, la traverse peut posséder diverses formes: sa section peut être carrée, hexagonale et/ou posséder des sections de différentes tailles. w L'invention s'applique à une traverse réalisée en acier, en aluminium, en magnésium, en matériaux composites... REVENDICATIONS 1. Traverse de planche de bord pour véhicule automobile, ladite traverse (1) étant destinée à se fixer par ses deux extrémités longitudinales (2, 3) à la structure du véhicule, et par exemple, à recevoir un support (4) de colonne de direction, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux éléments distincts (5, 6) entre lesquels sont interposés des moyens d'amortissement (7, 8). 2. Traverse de planche de bord selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux éléments distincts sont des éléments tubulaires coaxiaux (5, 6), lesdits éléments tubulaires comportant chacun une première extrémité longitudinale (2, 3) destinée à se fixer sur la structure du véhicule. 3. Traverse de planche de bord selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits éléments tubulaires (5, 6) possèdent chacun une seconde extrémité longitudinale (9, 10, 11, 12, 13, 22), et en ce qu'au moins l'une de ces secondes extrémités longitudinales (9, 10, 11, 12, 22) vient se fixer auxdits moyens d'amortissement (7, 8). 4. Traverse de planche de bord selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement sont constitués par une plaque (8), ladite plaque étant placée entre deux brides (15, 16, 17) appartenant chacune à un élément tubulaire (5, 6) de la traverse (1). 5. Traverse de planche de bord selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux brides (15, 16) appartiennent aux secondes extrémités longitudinales (11, 12) desdits éléments tubulaires (5, 6). 6. Traverse de planche de bord selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'une des deux brides (16) appartient à la seconde extrémité longitudinale (12) d'un des éléments tubulaires (6), l'autre bride (17) s'étendant en saillie à la périphérie de l'autre élément tubulaire (5) en retrait de ladite seconde extrémité longitudinale (13). 7. Traverse de planche de bord selon la revendication 3, caractérisée en ce que la seconde extrémité longitudinale (9) d'un des éléments tubulaires (5) présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité longitudinale (10) de l'autre élément tubulaire (6), ladite extrémité (9) possédant un diamètre inférieur étant insérée à l'intérieur de l'extrémité (10) de l'autre élément tubulaire (6) , les moyens d'amortissement (7) étant disposés au moins partiellement à l'intérieur de l'extrémité longitudinale (10) de plus grand diamètre sensiblement au droit des surfaces situées en regard deux secondes extrémités longitudinales (9, 10). 8. Traverse de planche de bord selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement sont constitués par un manchon (7) inséré préalablement à l'intérieur de la seconde extrémité longitudinale (10) de plus grand diamètre. 9. Traverse de planche de bord selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la seconde extrémité longitudinale (22) ayant le plus grand diamètre possède une section évolutive tronconique convergente. 10. Traverse de planche de bord selon les revendications 2 à 9, caractérisée en ce que la seconde extrémité longitudinale (9, 10, 11, 12, 13, 22) d'au moins un des éléments tubulaires (5, 6) coopère avec des moyens de retenue (20, 21, 28, 29) destinés à limiter le déplacement en torsion et/ou en translation des éléments tubulaires (5, 6). 11. Traverse de planche de bord selon les revendications 4 à 6 et 10, caractérisée en ce que les moyens de retenue comprennent des vis destinées à traverser les deux brides (15, 16, 17) et les moyens d'amortissement (8). 12. Traverse de planche de bord selon les revendications 7 à 9 et 10, caractérisée en ce que les secondes extrémités to longitudinales (9, 10, 22) des éléments tubulaires (5, 6) possèdent des trous destinés à être alignés (18, 19) en position assemblé, lesdits trous (18, 19) étant alors traversés par des moyens de retenue de type plot ou goupille (20, 28). 13. Traverse de planche de bord selon les revendications 7 à 9 et 10, caractérisée en ce que les secondes extrémités longitudinales (9, 10, 22) des éléments tubulaires (5, 6) possèdent chacune des formes complémentaires (21) disposées de façon à permettre, selon une orientation particulière, l'insertion de la seconde extrémité longitudinale (9) d'un élément tubulaire (5) à l'intérieur de la seconde extrémité longitudinale (10) d'un autre élément tubulaire (6). 14. Traverse de planche de bord selon les revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement comprennent un élément viscoélastique (7, 8). 15. Traverse de planche de bord selon les revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement comprennent un élément piézoélectrique. 16. Traverse de planche de bord selon les revendications 1 à 15, possédant une jambe de force (14) fixée sur l'un des élément de la traverse (5, 6), ladite jambe de force (14) étant destinée à relier l'un des élément de la traverse (5, 6) au plancher du véhicule, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement (7, 8) se situent au voisinage de la jambe de force (14). 17. Traverse de planche de bord selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement sont situés entre le support (4) de colonne de direction et la jambe de force (14). 18. Traverse de planche de bord selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement sont situés entre la jambe de force (14) et la première extrémité longitudinale (3) de la traverse, placée à l'opposée du support de colonne de direction (4). 19. Traverse de planche de bord selon les revendications 1 à 15, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement sont situés entre le support (4) de colonne de direction et la première extrémité longitudinale (2) de la traverse (1), ladite extrémité étant placée à proximité du support de colonne de direction (4).