Brevet FR2874890A1 — publié le 20060310

L'invention concerne un agencement de planche de bord comprenant un corps de planche comportant une pièce de structure et une couche de mousse recouvrant au moins partiellement une face supérieure de la pièce de structure ; - une pièce de support d'un module de sécurité à sac gonflable fixée sur une face inférieure de la pièce de structure ; et - des moyens de fixation de la pièce de support à la pièce de structure. Dans les agencements connus de ce type, les moyens de fixation de la pièce de support sur la pièce de structure sont des vis engagées dans la pièce de structure (ou insert), associées à des écrous serrés avant coulage de la mousse. Le serrage préalable des écrous sur les vis de fixation vise à assurer une étanchéité correcte à la mousse fluide, au niveau des trous de fixation, lors du coulage de la mousse. Une première solution connue pour... fixer la pièce de support à la pièce de structure consiste à retirer les écrous après solidification de la mousse, et à les serrer de nouveau après mise en place de la pièce de support sur les vis. Une telle opération de serrage préalable des écrous est pénalisante du point de vue du temps d'opération dans le processus d'assemblage de la planche de bord. En outre, le desserrage des écrous induit une libération de contraintes qui tend à déformer la mousse et à ainsi dégrader l'aspect extérieur du corps de planche. Une autre solution connue pour fixer la pièce de support consiste à rapporter des écrous supplémentaires, les premiers écrous étant maintenus en place pour éviter les libérations de contraintes dans la mousse. Cette solution n'est pas satisfaisante du fait du nombre élevé d'éléments de fixation nécessaires à la réalisation de l'assemblage. L'invention a pour but de résoudre ces inconvénients. A cet.effet, l'invention a pour objet un agencement du type précité, dans lequel lesdits moyens de fixation comportent au moins un rivet, qui est conçu de sorte que sa déformation assure sa propre fixation sur la pièce de structure et l'étanchéité à la mousse, à l'état fluide de cette dernière, et qui est pourvu d'une section filetée, et dans lequel lesdits moyens de fixation comportent en outre un organe de vissage respectif complémentaire de la section filetée, pour coopérer avec cette dernière et ainsi assurer la fixation de la pièce de support sur la pièce de structure. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention : - la pièce de structure comprend un cadre sur lequel est fixée la pièce de support, et une trappe d'extraction, s'étendant intérieurement par rapport au cadre, et l'agencement comprend en outre au moins une pièce de renfort de la pièce de structure fixée au cadre par ledit rivet ; - la pièce de renfort comprend une plaque fixée au cadre, un volet de renfort de la trappe fixé à cette dernière, et une partie formant charnière reliant ledit volet à ladite plaque ; - la fixation de la pièce de renfort sur le cadre est réalisée par déformation dudit rivet ; et - la pièce de renfort est interposée entre le cadre et la couche de mousse. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ledit rivet est un rivet creux possédant une section filetée intérieure, et l'organe de vissage est une vis complémentaire. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, ledit rivet a une section filetée extérieure, et l'organe de vissage est un écrou complémentaire. De préférence, dans ce dernier cas, ledit rivet a un corps creux, et une tige sécable à tête élargie, agencée à l'intérieur dudit corps de façon à pouvoir coulisser, la déformation dudit rivet étant obtenue par déformation du corps sous l'effet du coulissement de la tige entre une position initiale et une position finale de service. Dans une forme particulière de réalisation de l'invention, la pièce de support comprend un conduit ouvert à ses deux extrémités, formant canal de guidage du déploiement du sac, fixé à une extrémité sur la face inférieure de la pièce de structure et prévu pour supporter, du côté de l'autre extrémité, le module de sécurité. L'invention a également pour objet un procédé d'obtention d'un agencement de planche de bord tel que décrit précédemment, qui comporte les étapes successives consistant à : - mettre en place les rivets sur la pièce de structure et les déformer pour assurer leur fixation ; - appliquer la mousse à l'état fluide sur la pièce de structure ; et - fixer la pièce de support sur la pièce de structure par vissage des organes de vissage sur les rivets. Suivant d'autres caractéristiques du procédé conforme à l'invention : - préalablement à la déformation des rivets, on assemble les pièces de renfort avec la pièce de structure, et on les fixe de façon définitive par déformation des rivets, la mousse étant ensuite appliquée sur l'ensemble ainsi formé ; et - on fixe le volet de renfort sur la trappe préalablement à la déformation des rivets, la mousse étant ensuite appliquée sur l'ensemble ainsi formé. Des modes particuliers de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits plus en détail en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique partielle, en coupe dans un plan vertical, d'un agencement conforme à l'invention, en configuration assemblée ; - la Figure 2 est une vue en perspective à plus grande échelle d'un premier type de rivet utilisé dans l'agencement de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 d'un deuxième type de rivet utilisé dans l'agencement de la Figure 1; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 1, dans un état antérieur de réalisation de l'agencement selon l'invention, avant fixation des rivets et coulage de la mousse ;et - la Figure 5 est une vue analogue à la Figure 1, et illustre une variante de réalisation de l'invention utilisant une pièce de support de type différent. Sur la Figure 1, on a représenté, en coupe dans un plan qui sera supposé vertical, un agencement 1 de planche de bord de véhicule automobile conforme à l'invention. Cet agencement comporte essentiellement un corps de planche 3, une pièce 5 de support d'un module de sécurité à sac gonflable (ou module air-bag ) , et des moyens 7A, 7B de fixation de la pièce de support 5 au corps de planche 3. Le corps de planche 3 comprend une couche 11 de matière plastique relativement rigide, qui définit une pièce de structure du corps de planche, une couche de mousse 13 disposée sur la face supérieure (ou externe) de la pièce de structure 11, et une couche 15 de revêtement superposée à la couche de mousse 13 sur la face supérieure (ou externe) de cette dernière, de façon à former une couche d'aspect. La pièce de structure 11 présente un cadre 21 localement plan dans lequel sont formés, au niveau de certaines des régions planes, des trous de fixation permettant d'assurer, avec les moyens de fixation 7A, 7B, la fixation rigide de la pièce de support 5 sur la pièce de structure 11. La pièce de structure 11 présente en outre une trappe d'extraction 25, délimitée par une région périphérique 27 d'affaiblissement de matière, et s'étendant intérieurement par rapport au cadre 21. La pièce de support 5 est, dans l'exemple représenté, formée par un boîtier métallique à l'intérieur duquel est agencé et fixé le module air-bag (non représenté). Ce boîtier, pourvu d'un fond et ouvert du côté du corps de planche 3, présente, autour de l'ouverture, un rebord périphérique essentiellement plan 31. Le rebord 31 est pourvu de trous de fixation correspondant à ceux du cadre 21. Outre les éléments qui viennent d'être décrits, l'agencement de planche de bord 1 comprend des pièces 35, 37 de renfort de la pièce de structure 11, ces pièces de renfort 35, 37 étant réalisées dans un matériau métallique en feuille. Une première 35 de ces pièces de renfort est une plaque s'étendant le long d'un côté du cadre 21, et qui possède des trous de fixation correspondants de ceux du cadre 21 et du rebord 31, afin de pouvoir être fixée rigidement sur le cadre 21 par les moyens de fixation 7B correspondants. La deuxième 37 de ces pièces de renfort est constituée essentiellement d'une plaque 41 analogue à la plaque 35, et disposée sur le côté du cadre 21 opposé, d'un volet 42 de renfort de la trappe 25, et d'une partie 43 formant charnière, qui relie le volet 42 à la plaque 41. Le volet 42 est lui-même fixé rigidement à la trappe 25, par des moyens adaptés quelconques qui ont été ici représentés sous la forme de rivets 49 de type classique. On comprend que lors du déclenchement du dispositif de sécurité, le gonflage du sac provoque l'ouverture de la trappe 25, par rupture de la pièce de structure 11 au niveau de la région périphérique d'affaiblissement 27, et son pivotement solidaire avec le volet 42 autour de la charnière 43, par rapport à la plaque 41 et au côté correspondant du cadre 21. L'ouverture de la trappe 25 s'accompagne d'un déchirement de la couche de mousse 13 et du revêtement 15, selon une ligne périphérique correspondant sensiblement à la région périphérique d'affaiblissement. La pièce de renfort 37 retient la trappe 25 à la pièce de structure 11, et empêche la projection de fragments de la trappe dans l'habitacle. On va à présent décrire la structure et le fonctionnement des moyens de fixation 7A, 7B, qui permettent de réaliser la fixation rigide d'une part des pièces de renfort 35, 37 sur la face supérieure de la pièce de structure 11, et d'autre part de la pièce de support 5 sur la face inférieure de cette dernière. Sur les Figures 1 et 4 , on a représenté deux types différents de moyens de fixation 7A, 7B permettant la mise en u̇vre de l'invention, ces deux types de moyens de fixation correspondant de préférence à deux modes de réalisation distincts de l'invention. En d'autres termes, bien que les deux types de moyens de fixation 7A, 7B aient été représentés ensemble sur les mêmes Figures, on préfère en réalité adopter pour l'ensemble des fixations concernées, des deux côtés opposés du cadre 21 visibles dans le plan de coupe des Figures 1 et 4, l'un ou l'autre des deux types. Bien entendu, il n'est pas exclu que les deux types de moyens de fixation 7A, 7B soient mis en u̇vre dans le même agencement de planche de bord. On se réfère en premier lieu aux Figures 1 et 2 pour décrire les moyens de fixation 7A. Ces moyens de fixation 7A comprennent un rivet creux 61 possédant essentiellement, à l'état initial (avant déformation) tel que représenté sur la Figure 2, un corps cylindrique creux 63 ouvert à une extrémité 65, et fermé à l'extrémité opposée par une tête hémisphérique 67. Le rivet 61 est formé avec un rebord annulaire 69 qui s'étend coaxialement avec le corps cylindrique 63 à la base de la tête hémisphérique 67. Une collerette 71 à dentures radiales est formée sous le rebord annulaire 69, avec un diamètre extérieur inférieur à celui du rebord 69. Le corps cylindrique 63 est formé avec des lumières axiales 73 réparties sur sa périphérie, qui favorisent la déformation en compression du corps 63 sous charge axiale. Sur une section axiale située du côté de la tête 67, le corps cylindrique 63 est formé intérieurement avec un filetage 75 (ou taraudage). Le rivet 61 est en outre pourvu, à l'extrémité ouverte 65 du corps cylindrique 63, d'un rebord annulaire 77 coaxial formé de façon périphérique sur le corps 63. Comme représenté sur la Figure 1, les moyens de fixation 7A comprennent, pour chaque rivet 61, une vis 81 complémentaire de la section filetée 75, possédant une tête 83 d'appui sur le rebord 31. Comme cela est visible sur la Figure 1, les moyens de fixation 7A assurent en premier lieu le serrage de la plaque 41 et la fixation propre du rivet 61 sur le cadre 21, par déformation du corps du rivet. Les moyens de fixation 7A assurent en deuxième lieu la fixation de la pièce de support 5 sur le cadre 21, par serrage de la vis 81 dans le corps 63 du rivet, dont la section filetée 75 fait office d'écrou complémentaire. La déformation du corps 63 du rivet est obtenue au moyen d'un outil adapté (qui peut être un outil fileté), que l'on engage dans le corps, en appliquant une charge axiale de compression sur le corps. Comme représenté sur la Figure 1, l'application d'une telle charge axiale produit une expansion radiale d'une section inférieure du corps 63, sous la forme de bras radiaux repliés 83. Après déformation du corps 63, la plaque 41 et le cadre 21 sont pressés l'un contre l'autre entre d'une part le rebord annulaire 69, et d'autre part les bras radiaux 83 et le rebord 77 du rivet 61. En référence à présent aux Figures 1, 3 et 4, on va décrire les moyens de fixation 7B correspondant à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les moyens de fixation 7B comportent un rivet 161, dont la conception est basée sur un rivet connu sous l'appellation rivet POP , modifié de façon à présenter un filetage externe. Le rivet 161 comprend plus précisément un corps cylindrique creux 163, une collerette annulaire 164 coaxiale, et une tige 166 montée dans le corps 163 de façon à pouvoir coulisser. La tige 166 est solidaire d'une tête sensiblement sphérique 168, qui a un diamètre supérieur au diamètre intérieur du corps 163, et qui fait saillie dudit corps à l'une de ses extrémités. Sur la Figure 3, de même que sur la Figure 4, le rivet 161 est représenté dans son état initial, c'est-à-dire avant déformation pour assurer sa fonction de fixation. Dans cette configuration, la tige 166 présente vers son milieu une région d'affaiblissement 170 (Figure 4), qui sépare la tige en deux sections 166A, 166B séparables sous un effort d'étirement axial prédéterminé F1. La section de tige 166A située du côté de la tête 168 s'étend entièrement à l'intérieur du corps 163, tandis que la section 166B, dans la configuration initiale, s'étend partiellement à l'intérieur du corps 163 et fait saillie de ce dernier par l'extrémité opposée à la tête 168, de façon à pouvoir être saisie et tirée. La collerette 164 sépare le corps 163 en deux sections de corps : la première 163A, située du côté de la tête 168, est prévue pour être déformée par la tête 168 sous l'effet d'une traction de la tige 166 selon la direction indiquée par la flèche D sur la Figure 3 ; et la deuxième section 163B présente un filetage extérieur 175. Comme est visible sur la Figure 1, les moyens de fixation 7B comprennent, pour chaque rivet 161, un écrou 181 complémentaire de la section filetée 175. Sur cette même Figure 1, on a représenté les moyens de fixation 7B en position finale de fixation, c'est-à-dire en service. Dans cette position, le rivet 161 est déformé au niveau de la section 163A en assurant un plaquage avec serrage de la pièce de renfort 35 sur le cadre 21, entre la collerette 164 et un bourrelet de matière 183. Ce bourrelet 183 est venu de l'expansion radiale de l'extrémité de la section de corps 163A située sous la tête 168. Cette expansion est obtenue par traction vers le bas (suivant la direction D de la Figure 3) sur la tige 166, sous un effort de traction supérieur à F1, de sorte que la tige sécable 166 se rompt au niveau de la région d'affaiblissement 170. Lorsque le rivet 161 est en service, seule la section 166A de tige reste dans le corps 163, le rivet 161 étant débarrassé de l'autre section de tige 166B. L'écrou 181 assure la fixation et le serrage du rebord 31 de la pièce de support 5 sur le cadre 21, entre l'écrou lui-même 181 et la collerette 164 du rivet 161, préalablement fixé sur le cadre par déformation du corps, comme décrit précédemment. On va à présent décrire un procédé de réalisation de l'agencement 1 qui a été décrit précédemment, en référence aux Figures 1 et 4. On fabrique dans un premier temps la pièce de structure 11, par exemple par moulage de matière plastique. On met ensuite en place sur cette pièce de structure 11 les pièces de renfort 35, 37, et on fixe le volet 42 sur la trappe 25 au moyen des rivets 49. On engage ensuite les rivets 61 et/ou 161 dans les trous de fixation prévus à cet effet, qui sont répartis sur le cadre 21, et en correspondance sur la plaque 41 et la pièce de renfort 35. Dans le cas des rivets 61, ces derniers sont engagés par le haut dans les trous de fixation, jusqu'à ce que le rebord annulaire 69 vienne en appui sur la pièce de renfort. Dans le cas de l'utilisation des rivets 161, ces derniers sont engagés dans les trous de fixation correspondants par le bas, jusqu'à ce que la collerette 164 vienne en appui sur la face inférieure du cadre 21. On parvient alors dans la configuration intermédiaire qui a été représentée sur la Figure 4. Dans une étape ultérieure, on déforme les rivets 61 et/ou 161 pour assurer leur propre fixation sur le cadre 21, ainsi que le serrage de la plaque 41 de la pièce de renfort 35 sur le cadre 21. On assure ainsi également une étanchéité à la mousse fluide au niveau des trous de fixation, qui empêche cette dernière de couler depuis la face supérieure de la pièce de structure 11 vers sa face inférieure, au travers des trous de fixation. L'ensemble ainsi réalisé, qui comprend notamment la pièce de structure 11, les pièces de renfort 35, 37, et les rivets 61 et/ou 161 mis en place, est ensuite introduit dans un moule de moussage. Dans le moule de moussage, on introduit en outre la couche de revêtement 15 qui est disposée et maintenue avec un espacement par rapport à la pièce de structure 11. Cet espacement définit une cavité de moussage, dans laquelle la mousse à l'état liquide est ensuite injectée, par exemple au travers de trous traversants prévus dans la pièce de structure 11. La mousse s'expanse et comble la cavité de moussage, assurant la solidarisation de la couche de revêtement 15 et de la pièce de structure 11. La mousse donne à la planche de bord l'effet de souplesse au toucher et l'aspect esthétique caractéristiques des planches de bord moussées. Après durcissement de la mousse 13, la pièce de support 5 est montée sur le cadre 21 par vissage des vis 81 et/ou des écrous 181 sur les sections filetées 75, respectivement 175, des rivets 61, respectivement 161. On notera que, dans le cas des rivets 61, la collerette dentée 71, en s'engageant dans les trous de fixation correspondant de la plaque 41 et du cadre 21, empêche la rotation du rivet 61 autour de son axe, lors du serrage de la vis 81. Dans une autre forme de réalisation de l'invention (voir Figure 5), la pièce de support 205 comprend un conduit ouvert à ses deux extrémités, qui est fixé, à une extrémité, sur la face inférieure de la pièce de structure 11, de façon analogue à ce qui a été décrit pour le boîtier 5. L'autre extrémité du conduit est prévue pour recevoir le module de sécurité 207. Ce dernier est supporté par le conduit 205 par exemple au moyen de crochets 209, que ce soit de façon permanente ou seulement lors du déclenchement. Le conduit définit un canal de déploiement du sac gonflable. Dans cette forme de réalisation, le module de sécurité n'est pas dédié à un type particulier de planche de bord : c'est le conduit (ou canal de tir) qui assure l'interface entre un module standard et la planche de bord. En outre, le canal de tir permet un réglage fixe du comportement du sac lors de sa sortie, en termes de direction de déploiement et de pression appliquée sur la trappe. Grâce à l'invention qui vient d'être décrite, il est possible de réaliser avec une bonne fiabilité de fixation, le montage d'une pièce de support de module air-bag sur la face inférieure d'un corps de planche de bord, pourvue d'une couche de mousse, en remplissant les objectifs suivants : - étanchéité à la mousse liquide au niveau des trous de fixation, - utilisation d'un nombre restreint de pièces de fixation, - faible durée de l'opération de montage, et - absence de libération de contraintes dans la mousse après durcissement. REVENDICATIONS 1. Agencement de planche de bord comprenant - un corps de planche (3) comportant une pièce de structure (11) et une couche de mousse (13) recouvrant au moins partiellement une face supérieure de la pièce de structure (11); - une pièce (5 ; 205) de support d'un module de sécurité à sac gonflable fixée sur une face inférieure de la pièce de structure (11); et - des moyens de fixation (7A ; 7B) de la pièce de support (5 ; 205) à la pièce de structure (11), caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation (7a ; 7B) comportent au moins un rivet (61 ; 161), qui est conçu de sorte que sa déformation assure sa propre fixation sur la pièce de structure (11) et l'étanchéité à la mousse (13), à l'état fluide de cette dernière, et qui est pourvu d'une section filetée (75 ; 175), et en ce que lesdits moyens de fixation (7A ;7B) comportent en outre un organe de vissage respectif (81 ; 181) complémentaire de la section filetée (75 ; 175), pour coopérer avec cette dernière et ainsi assurer la fixation de la pièce de support (5 ; 205) sur la pièce de structure (11) . 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de structure (11) comprend un cadre (21) sur lequel est fixée la pièce de support (5 ; 205), et une trappe d'extraction (25), s'étendant intérieurement par rapport au cadre (21), et en ce que l'agencement comprend en outre au moins une pièce de renfort (35, 37) de la pièce de structure (11) fixée au cadre (21) par ledit rivet (61 ; 161 ) . 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce de renfort (37) comprend une plaque (41) fixée au cadre (21), un volet (42) de renfort de la trappe (25) fixé à cette dernière, et une partie formant charnière (43) reliant ledit volet (42) à ladite plaque (41) . 4. Agencement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la fixation de la pièce de renfort (35, 37) sur le cadre (21) est réalisée par déformation dudit rivet (61 ; 161). 5. Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la pièce de renfort (35, 37) est interposée entre le cadre (21) et la couche de mousse (13). 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit rivet (61) est un rivet creux possédant une section filetée intérieure (75), et l'organe de vissage est une vis complémentaire (81) . 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit rivet (161) a une section filetée extérieure (175), et l'organe de vissage est un écrou complémentaire (181). 8. Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit rivet (161) a un corps creux (163), et une tige sécable (166) à tête élargie (168), agencée à l'intérieur dudit corps (163) de façon à pouvoir coulisser, la déformation dudit rivet (161) étant obtenue par déformation du corps (163) sous l'effet du coulissement de la tige (166) entre une position initiale et une position finale de service. 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce de support (205) comprend un conduit ouvert à ses deux extrémités, formant canal de guidage du déploiement du sac, fixé à une extrémité sur la face inférieure de la pièce de structure (11) et prévu pour supporter, du côté de l'autre extrémité, le module de sécurité. 10. Procédé de réalisation d'un agencement de planche de bord selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives consistant à : - mettre en place les rivets (61 ; 161) sur la pièce de structure (11) et les déformer pour assurer leur fixation ; - appliquer la mousse (13) à l'état fluide sur la pièce de structure (11); et - fixer la pièce de support (5; 205) sur la pièce de structure (11) par vissage des organes de vissage (81 ; 181) sur les rivets (61 ; 161). 11. Procédé suivant la revendication 10, l'agencement étant de plus conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que préalablement à la déformation des rivets (61 ; 161), on assemble les pièces de renfort (35, 37) avec la pièce de structure (11), et on les fixe de façon définitive par déformation des rivets (61 ; 161), la mousse (13) étant ensuite appliquée sur l'ensemble ainsi formé. 12. Procédé suivant la revendication 11, l'agencement étant de plus conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'on fixe le volet de renfort (42) sur la trappe (25) préalablement à la déformation des rivets (61 ; 161), la mousse (13) étant ensuite appliquée sur l'ensemble ainsi formé.