Brevet FR2877633A1 — publié le 20060512

La présente invention concerne une traverse de planche de bord pour véhicule automobile, du type comprenant: - un élément de structure de forme allongée suivant une ligne et destiné à être disposé entre les montants A d'un véhicule automobile; et - des moyens pour renforcer au moins un tronçon de l'élément de structure. Une telle traverse s'étend le long d'une direction transversale horizontale du véhicule automobile, généralement dénomrné axe Y. La traverse est reliée par ses extrémités aux montants A de la caisse du véhicule automobile, c'est-à-dire les montants avant de la caisse. La traverse est destinée à supporter d'une part la planche de bord, et d'autre part la colonne de direction. Pour satisfaire aux exigences des constructeurs de véhicule automobile, il est nécessaire que la traverse de planche de bord présente une rigidité et donc une fréquence propre de vibration élevée. Le document EP 1 442 965 décrit une traverse du type précité comprenant un premier tube et un deuxième tube de renfort inséré dans le premier tube et relié à ses deux extrémités au premier tube. Cependant, une telle traverse présente un poids important étant donné qu'elle comprend deux tubes. Un but de la présente invention est de fournir une traverse de planche de bord présentant un poids limité et des caractéristiques vibratoires améliorées. A cet effet, l'invention propose une traverse de planche de bord du type précité, caractérisée en ce que les moyens de renfort comprennent au moins un câble présentant une première extrémité fixée sur un premier point de l'élément de structure, et une deuxième extrémité fixée sur un deuxième point de l'élément de structure distant du premier point suivant la longueur dudit élément de structure, le câble étant tendu entre ses première et deuxième extrémités, de sorte que la tension du câble maintient le tronçon de l'élément de structure situé entre les premier et deuxième points sous précontrainte de compression. Selon d'autres modes de réalisation, la traverse comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - le câble est fixé à au moins une de ses extrémités sur un organe de retenue solidaire de l'élément de structure au niveau d'une extrémité du tronçon renforcé ; - l'organe de retenue est en appui sur une extrémité du tronçon renforcé ; - l'organe de retenue fait partie d'un dispositif de fixation de l'élément de structure sur un montant A; - le tronçon renforcé est creux, et l'organe de retenue est disposé à l'intérieur du tronçon renforcé ; - le tronçon renforcé est creux et le câble s'étend à l'intérieur du tronçon renforcé ; - la traverse comprend au moins un écarteur apte à maintenir une portion intermédiaire du câble écartée d'une direction d'alignement des extrémités du câble; - le câble est noyé au moins en partie dans l'épaisseur de paroi du tronçon renforcé ; - le tronçon renforcé est tubulaire, et le câble s'étend longitudinalement d'une extrémité du tronçon renforcé à l'autre en étant noyé dans l'épaisseur du tronçon renforcé ; - la traverse comprend plusieurs câbles de renfort d'un tronçon répartis autour de la ligne L de l'élément de structure au niveau du tronçon renforcé ; - la traverse comprend au moins une paire de câbles de renfort d'un tronçon disposés de façon à se croiser entre les premier' et deuxième points délimitant le tronçon renforcé ; - la traverse comprend au moins un tronçon renforcé et au moins un tronçon non renforcé. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une traverse telle que définie ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe dans le sens de la longueur d'une traverse conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 illustrant une traverse conforme à l'invention, selon un deuxième mode de réalisation; - les figures 3 à 7 sont des vues analogues à la figure 1 illustrant des variantes du deuxième mode de réalisation de la figure 2; et - la figure 8 est une vue analogue à la figure 1 illustrant une traverse conforme à l'invention, selon un troisième mode de réalisai:ion. Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées sont des orientations habituelles d'un véhicule automobile. Ainsi, les termes droite et gauche s'entendent par rapport au sens de marche du véhicule automobile et à la position d'un conducteur. La figure 1 illustre une traverse 2 de planche de bord pour véhicule automobile, cette traverse 2 comprenant un tube principal 4 s'étendant suivant une ligne L destinée à être transversale et horizontale, c'est-àdire confondue avec l'axe Y du véhicule automobile dans lequel la traverse 2 est montée. Le tube 4 présente par exemple une section sensiblement circulaire sur toute sa longueur. Dans l'exemple de la figure 1, le tube 4 est rectiligne. En vue de sa fixation entre les montants A du véhicule automobile (schématisés par des traits mixtes), la traverse 2 comprend des dispositifs de fixation 6 solidaires des extrémités 8 du tube 4. Ces dispositifs de fixation sont par exemple des équerres 6 destinées à être fixées sur les montants A. Ces équerres 6 étant classiques, elles sont représentées schématiquement et ne seront pas décrites en détail. Le tube 4 est hybride et comprend une âme tubulaire 10 métallique recouverte extérieurement par une enveloppe en matière plastique 12. En variante, le tube 4 est d'une seule pièce et constitué de rnétal ou de matière plastique. La traverse 2 comprend des moyens de renfort du tube 4 sous la forme de câbles 14, ici au nombre de deux. Chaque câble 14 se situe à l'extérieur du tube 4. Chaque câble 14 présente une première extrémité retenue sur l'équerre 6 gauche, et une deuxième extrémité retenue sur l'équerre 6 droite. A cet effet, chaque équerre 6 porte des anneaux 16 permettant l'accrochage des extrémités des câbles 14. En variante, les extrémités des câbles 14 sont fixées directement sur les extrémités 8 du tube 4, par exemple sur des anneaux soudés sur l'âme métallique 10 et traversant l'enveloppe 12. Chaque câble 14 est muni d'un tendeur 18 permettant de modifier sa tension. Avant l'installation de la traverse 2 dans le véhicule, les câbles 14 sont tendus. Ce faisant, les câbles 14 tendent à rapprocher les équerres 6 solidaires des extrémités du tube 4. Ainsi, le tube 4 est maintenu en compression suivant la ligne longitudinale L, ce qui augmente sa rigidité et sa fréquence propre de vibration. Grâce à la rigidité conférée par les câbles 14, il est possible de prévoir un tube 4 présentant en section une aire réduite, de sorte que le tube 4 est léger. Dans le cas du tube 4 hybride, la matière plastique étant généralement plus légère mais moins rigide que le métal, il est en particulier possible, grâce à la rigidité conférée par les câbles 14, de prévoir une âme métallique 10 de section réduite. On notera que les câbles 14 assurent également, au moins en partie, la fixation des équerres 6 sur le tube 4. Afin d'améliorer la rigidité fournie par les câbles 14, la traverse 2 comprend des écarteurs 20 maintenant les câbles 14 écartés du tube 4. Les écarteurs 20 sont par exemple venus de matière avec l'enveloppe 12 du tube 4. En variante, les écarteurs 20 sont rapportés sur le tube 4 et fixés sur l'enveloppe 12 ou sur l'âme 10. Des écarteurs 20 rapportés sont par exemple métalliques et soudés sur l'âme 10. De préférence, les deux câbles 14 sont disposés de façon symétrique de part et d'autre du tube 4. En variante, la traverse 2 comprend des câbles en nombre pair ou impair supérieur à deux, répartis de préférence régulièrement autour de la ligne L. Dans le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 2, la traverse 2 comprend un unique câble 14 s'étendant à l'intérieur du tube 4, suivant la ligne L. Plus spécifiquement, des entretoises d'appui 22 sont fixées à l'intérieur du tube 4 au niveau des extrémités 8. Le tube 4 est d'une seule pièce et constitué de métal, et les entretoises 22 sont fixées à l'intérieur du tube 4 par tous moyens appropriés, par exemple par soudage. En variante, le tube 4 est d'une seule pièce et constitué de matière plastique, ou hybride et formé à partir de métal et de matière plastique. Le câble 14 est fixé à une extrémité sur un anneau 16 fixé sur l'entretoise 22 droite. A son extrémité opposée, le câble 14 traverse un orifice de l'entretoise 22 et est retenu au moyen d'une butée 26 fixée sur l'extrémité du câble 14 et en appui contre l'entretoise 22 gauche du côté opposé à l'entretoise 22 droite. Afin de permettre le réglage de la tension du câble 14, la butée 26 est en appui sur l'entretoise 22 par l'intermédiaire d'un dispositif tendeur 28 comprenant une partie taraudée 28a et une partie filetée 28b mutuellement en prise. La butée 26 est ici en appui sur la partie taraudée 28a, et la partie filetée 28b est en appui sur l'entretoise 22. La rotation de la partie taraudée 28a par rapport à la partie filetée 28b provoque un déplacement axial de la butée 26 et une modification de la tension du câble 14. Pour la fabrication de la traverse 2, on fixe le câble 14 sur l'entretoise 22 droite, on fixe l'entretoise 22 droite à l'intérieur du tube 4, on enfile l'entretoise 22 gauche sur le câble 14, on fixe l'entretoise 22 gauche à l'intérieur du tube 4, on dispose le dispositif tendeur 28 sur le câble 14, puis on place la butée 26, par exemple sous la forme d'une bague sertie sur le câble 14. Ensuite, on peut régler la tension dans le câble 14 à l'aide du dispositif tendeur 28. Dans une variante, les entretoises 22 sont disposées axialement à l'extérieur du tube 4, en appui sur les extrémités 8 du tube 4. II est également possible de fixer le câble 14 directement sur les équerres 6. Par ailleurs, dans une variante, un tronçon seulement du tube 4, c'est-àdire une portion s'étendant sur une longueur limitée du 1:ube 4, est renforcé. Pour ce faire, les entretoises 22 sont disposées au niveau des extrémités du tronçon à renforcer. Le tronçon est par exemple un tronçon latéral, auquel cas une des entretoises 22 est disposée au niveau d'une extrémité 8 du tube 4, l'autre étant disposée à distance des extrémités 8 du tube 4. Le tronçon est en variante un tronçon intermédiaire, auquel cas les entretoises 22 sont toutes deux situées à distance des extrémités 8 du tube 4. H est aussi possible de prévoir plusieurs tronçons renforcés. La variante illustrée sur la figure 3 diffère du mode de réalisation de la figure 2 en ce que la traverse 2 est dépourvue de dispositif tendeur. Pour assurer la tension du câble 14, il est par exemple possible, après la fixation de l'entretoise 22 droite, de tendre le câble '14 en exerçant une tension sur le câble 14, d'enfiler l'entretoise 22 gauche sur. la câble 14 et de la fixer à l'intérieur du tube 4, puis de positionner la butée:26 et de relâcher le câble 14, de sorte qu'il est retenu par la butée 26 et est maintenu tendu entre les entretoises 22. La variante illustrée sur la figure 4 diffère de la variante de la figure 3 en ce que la traverse 2 comprend deux câbles 14 disposés à l'intérieur du tube 4 entre les entretoises 22. Les câbles 14 ne sont pas disposés parallèlement à l'axe L et se croisent. Les câbles 14 disposés obliquement par rapport à la ligne L d'extension du tube 4 permettent d'augmenter encore la rigidité de la traverse 2. La variante illustrée sur la figure 5 diffère de la variante précédente en ce que chaque câble 14 est fixé sur les entretoises 22 en des points alignés selon une direction parallèle à la direction L. Le tube 4 comprend intérieurement des écarteurs 20, chaque écarteur 20 maintenant une portion intermédiaire du câble 14 éloignée de la direction d'alignement des extrémités du câble 14. Ceci permet d'augmenter la rigidité de la traverse 2. Les écarteurs 20 sont venus de matière avec le tube 4. Dans ce cas, il est par exemple possible de former le tube 4 à partir de deux coquilles en contact et fixées entre elles au niveau de lignes de jonction sensiblement parallèles à la ligne L. De telles coquilles sont facilement obtenues par emboutissage afin de former les écarteurs 20. Si le tube 4 est constitué de matière plastique, il est possible de réaliser par injection de telles coquilles incluant les écarteurs 20. En variante, les écarteurs 20 sont rapportés et soudés à l'intérieur du tube 4. La variante illustrée sur la figure 6 diffère de la variante de la figure 4 en ce que le tube 4 constitue seulement un tronçon gauche de la traverse 2. A son extrémité droite, le tube 4 est relié à un deuxième tube 30 de diamètre inférieur, le deuxième tube 30 s'étendant entre l'extrémité droite du tube 4 et l'équerre 6 droite. Le deuxième tube 30 est fixé au tube 4 par l'intermédiaire de l'entretoise 22 située à droite du tube 4. En variante, les tubes 4, 30 présentent des sections identiques et sont aboutés par leurs extrémités adjacentes et par exemple soudés l'un sur l'autre. :25 Le tube 4 constitue un tronçon gauche renforcé de la traverse 2 et est adapté pour recevoir par exemple des moyens de fixation d'une colonne de direction. En variante, le tronçon renforcé 4 peut être un tronçon intermédiaire situé à distance des extrémités 8 ou un tronçon situé à l'extrémité droite. Dans la variante illustrée sur la figure 7, la traverse 2 s'étend suivant une ligne L courbe et le tube 4 présente des zones 32 cintrées. Plus spécifiquement, le tube 4 est réalisé à partir de plusieurs tronçons, ici cinq tronçons, présentant des sections sensiblement identiques, les tronçons étant aboutés les uns aux autres et par exemple soudés entre eux. Le tube 4 comprend par exemple successivement, de la gauche vers la droite, un tronçon latéral rectiligne 34, un tronçon 40 cintré en S, un tronçon intermédiaire rectiligne 36, un tronçon 42 cintré en S et un tronçon latéral rectiligne 38. Les tronçons latéraux rectilignes 34, 38 sont reliés, à leurs extrémités opposées aux tronçons cintrés 40, 42, aux équerres 6. Le tronçon intermédiaire rectiligne 36 est un tronçon renforcé au moyen de câbles de façon analogue à la variante illustrée sur la figure 4. Ce tronçon 36 peut servir à la fixation d'une colonne de direction (non représentée). Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 8, la traverse 2 comprend un tube 4 rectiligne constitué de matière plastique et des câbles 14 s'étendant parallèlement à la ligne L en étant noyés dans l'épaisseur du tube 4. Des plaques de retenue 44 sont disposées en appui sur les extrémités latérales du tube 4. Les câbles 14 sortent axialement aux extrémités latérales du tube 4 et traversent des orifices prévus dans les plaques d'appui 44. Les câbles 14 sont munis de butées 46 en appui sur les plaques d'appui du côté opposé au tube 4. Les équerres 6 sont fixées sur les plaques d'appui 44 du côté opposé au tube 4. Pour la fabrication de la traverse 2, il est possible de, successivement, disposer les câbles 14 entre les plaques de retenue 44 en passant les câbles 14 à travers ces plaques 44, tendre les câbles 14, surmouler le tube 4 sur les câbles 14, disposer les butées 46 sur les câbles 14 en appui sur les plaques de retenue 44, et relâcher les câbles 14. Ce faisant, les câbles 14 sont maintenus en tenson et le tube 4 est maintenu en compression longitudinale par les câbles 14. De préférence, le tube 4 comprend plusieurs câbles 14 qui, en section transversalement à la ligne L, sont angulairement espacés, en étant de préférence régulièrement répartis pour des raisons de symétrie. Dans une variante, les plaques 44 sont noyées complètement ou en partie dans l'épaisseur du tube 4. De façon optionnelle, la traverse 2 comprend une bague 48 d'écartement permettant de maintenir l'écartement radial entre les câbles 14, notamment lors de la fabrication. La bague 48 est disposée coaxiale à la ligne L et se situe longitudinalement entre les plaques de retenue 44. La bague 48 s'étend transversalement à la figure L et présente des orifices traversés par les câbles 14. Le tube 4 comprend, en fonction de sa longueur, une ou plusieurs bagues d'écartement 48. La bague 48 est complètement ou en partie noyée dans l'épaisseur du tube 4. La bague 48 est par exemple métallique. Il est possible, dans une variante, que la bague 48 fasse saillie vers l'extérieur du tube 4 et puisse servir dans ce cas de support, par exemple pour une colonne de direction. II est possible de disposer un tel tube 4 renforcé en tant que tronçon d'une traverse 2, comme dans les modes de réalisation des figures 6 et 7. REVENDICATIONS 1.- Traverse de planche de bord pour véhicule automobile, du type 5 comprenant: - un élément de structure de forme allongée (4) suivant une ligne (L) et destiné à être disposé entre les montants A d'un véhicule automobile; et - des moyens pour renforcer au moins un tronçon (4; 36) de l'élément de structure caractérisé en ce que les moyens de renfort comprennent au moins un câble (14) présentant une première extrémité fixée sur un premier point (8) de l'élément de structure (4), et une deuxième extrémité fixée sur un deuxième point (8) de l'élément de structure (4) distant du premier point suivant la longueur dudit élément de structure (4), le câble (14) étant tendu entre ses première et deuxième extrémités, de sorte que la tension du câble (14) maintient le tronçon (4; 36) de l'élément de structure (4) situé entre les premier et deuxième points sous précontrainte de compression. 2.- Traverse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble (14) est fixé à au moins une de ses extrémités sur un organe de retenue (22; 6; 44) solidaire de l'élément de structure (4) au niveau d'une extrémité (8) du tronçon renforcé (4, 36). 3.- Traverse selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de 25 retenue (6; 44) est en appui sur une extrémité du tronçon renforcé (4). 4.- Traverse selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de retenue (6) fait partie d'un dispositif de fixation de l'élément de structure (4) sur un montant A. 5.- Traverse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tronçon renforcé (4; 36) est creux, et en ce que l'organe de retenue (22) est disposé à l'intérieur du tronçon renforcé (4; 36). 6.- Traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon renforcé (4; 36) est creux et en ce que le câble (14) s'étend à l'intérieur du tronçon renforcé (4; 36). 7.- Traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un écarteur (20) apte à maintenir une portion intermédiaire du câble (14) écartée d'une direction d'alignement des extrémités du câble (14). 8.- Traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble (14) est noyé au moins en partie dans l'épaisseur de paroi du tronçon renforcé (4). 9.- Traverse selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tronçon renforcé (4) est tubulaire, et en ce que le câble (14) s'étend longitudinalement d'une extrémité du tronçon renforcé (4) à l'autre en étant noyé dans l'épaisseur du tronçon renforcé (4). 10.- Traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend plusieurs câbles (14) de renfort d'un tronçon (4) répartis autour de la ligne L de l'élément de structure (4) au niveau du tronçon renforcé (4). 11.- Traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins une paire de câbles (14) de renfort d'un tronçon (4; 36) disposés de façon à se croiser entre les premier et deuxième points (22) délimitant le tronçon renforcé (4; 36). 12.- Traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un tronçon (4; 36) renforcé et au moins un tronçon non renforcé (30; 38). 13.- Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une traverse selon l'une quelconque des revendications précédentes.