Brevet FR2901232A1 — publié le 20071123

L'invention concerne en général une structure de support de planche de bord pour véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne une structure de planche de bord pour véhicule automobile du type comprenant : - une traverse transversale, comportant au moins des tronçons transversaux droit et gauche distincts l'un de l'autre, et - des moyens de fixation des tronçons droit et gauche l'un à l'autre, les tronçons droit et gauche comportant des extrémités respectives en regard l'une de l'autre, lesdites extrémités définissant entre elles un passage apte à recevoir la colonne de direction du véhicule dans une position telle qu'au moins une partie de la colonne de direction est disposée entre les extrémités en regard des tronçons droit et gauche. EP-A-0479630 décrit une telle structure de support. Les moyens de fixation des tronçons droit et gauche l'un à l'autre comprennent deux flasques en vis-à-vis, le bras de liaison de la traverse à la baie de pare-brise, et une plaque qui s'étend perpendiculairement à la colonne de direction et qui relie les deux flasques. En cas de choc sur le véhicule automobile générant des efforts dans la structure de planche de bord, lesdits efforts sont transmis d'un flasque à l'autre par l'intermédiaire de la colonne de direction du véhicule. Ces efforts peuvent perturber le fonctionnement de la colonne de direction, et en particulier les dispositifs de sécurité incorporés dans cette colonne. Les efforts peuvent notamment gêner le déplacement de la partie escamotable de la colonne de direction. Par ailleurs, ces efforts peuvent contribuer à dévier l'axe de la colonne de direction. Cette déviation est généralement modérée au niveau de la traverse, mais peut être importante en bout de colonne, au niveau du sac gonflable placé au centre du volant. Le sac risque donc de s'ouvrir dans une direction décalée par rapport au conducteur du véhicule, et donc de ne pas jouer son rôle d'amortissement avec efficacité. L'invention vise donc à proposer une structure de support de planche de bord de comportement amélioré en cas de choc sur le véhicule automobile. A cette fin, l'invention porte sur une structure de support de planche de bord du type précité, caractérisée en ce que les moyens de fixation des tronçons droit et gauche l'un à l'autre comprennent un caisson comportant au moins des parois droite, gauche et supérieure délimitant entre elles le passage de la colonne de direction, les parois droite et gauche opposées l'une à l'autre étant rigidement fixées aux extrémités en regard des tronçons droit et gauche et étant indépendantes de la colonne de direction, la paroi supérieure étant liée aux parois droite et gauche et apte à supporter la colonne de direction. La structure peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la traverse est indépendante de la colonne de direction, - le caisson comprend également une pièce inférieure rigide amovible, opposée à la paroi supérieure et reliant les parois droite et gauche, - le caisson est conformé de telle sorte que, en cas de choc sur le véhicule automobile générant des efforts dans la structure de support de planche de bord, lesdits efforts sont transmis exclusivement par la traverse et le caisson et ne passent pas par la colonne de direction, - au moins les parois droite et gauche et la paroi supérieure du caisson sont venues de matière, - au moins un des tronçons droit et gauche est divisé en deux tronçons distincts l'un de l'autre et comportant des extrémités respectives en regard l'une de l'autre, la structure comprenant au moins une pièce de liaison entre lesdites extrémités en regard définissant une ouverture de passage entre lesdites extrémités en regard apte à recevoir un conduit de ventilation de l'habitacle du véhicule, - la pièce de liaison est un profilé, - la pièce de liaison est disposée à proximité d'une extrémité de la traverse, - la pièce de liaison est disposée dans une partie centrale de la traverse, - le caisson est indépendant des moyens de réglage de la position et de l'orientation de la colonne de direction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue simplifiée, en coupe dans un plan longitudinal vertical, d'une partie avant d'un véhicule automobile comportant une structure de support de planche de bord conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective, simplifiée, de la structure de support de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective, détaillée, de la structure de support de la figure 2 et de la colonne de direction du véhicule, considérée suivant l'incidence de la flèche III de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue suivant une direction longitudinale d'une variante de réalisation de la structure de support de l'invention, qui comporte des caissons de passage pour les conduits latéraux de ventilation du véhicule ; et - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, pour une autre variante de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, les directions longitudinale, transversale et verticale, les côtés droit et gauche seront appréciés relativement au sens de déplacement normal du véhicule. Le véhicule automobile représenté partiellement sur la figure 1 comporte un pare-brise 2, une planche de bord 4 placée sous le pare-brise 2 et un ensemble de direction 6. La planche de bord 4 s'étend suivant une direction générale transversale. Elle comporte des indicateurs visuels 8 et une structure de support 10. La structure de support 10 comporte une traverse 12 transversale s'étendant à la verticale des indicateurs visuels 8, imrnédiatement sous ces indicateurs 8. La traverse 12 est fixée à ses deux extrémités transversales opposées sur la caisse du véhicule. Les indicateurs 8 comportent typiquement un cadran d'affichage de la vitesse de déplacement du véhicule, et un cadran d'affichage de la vitesse de rotation du moteur du véhicule. L'ensemble de direction 6 comporte un volant 14 mobile en rotation autour d'un axe X, et une colonne de direction 16, s'étendant selon l'axe X et liée en rotation au volant 14. La colonne 16 s'étend, à partir du volant 14, vers le bas et vers l'avant, dans un plan vertical longitudinal du véhicule. Comme on le voit clairement sur la figure 1, l'axe X de la colonne de direction 16 coupe l'axe Y de la traverse 12, l'axe Y s'étendant suivant une direction sensiblement transversale. De manière à permettre une telle intersection, la traverse 12 comporte des tronçons transversaux droit et gauche 18 et 20 (voir figure 2), distincts l'un de l'autre. Les tronçons 18 et 20 présentent par exemple une forme tubulaire, et sont rectilignes et transversaux. Ils sont alignés transversalement et coaxiaux à l'axe Y. Ils présentent par exemple chacun une section circulaire. Les tronçons 18 et 20 comportent des extrémités respectives 22 et 24 disposées en regard l'une de l'autre, ces extrémités définissant entre elles un passage 26 apte à recevoir la colonne de direction 16 dans une position telle qu'au moins une partie de la colonne 16 est disposée entre les extrémités 22 et 24. La structure de support 10 comprend des moyens 28 de fixation des tronçons 18 et 20 l'un à l'autre. Ces moyens 28 comprennent un caisson 30 comportant lui-même des parois droite et gauche 32 et 34 parallèles et opposées, une paroi supérieure 36 et un barreau inférieur 38. Les parois gauche et droite 32 et 34 s'étendent dans des plans verticaux longitudinaux et sont rigidement fixés respectivement aux extrémités 22 et 24. La paroi supérieure 36 s'étend dans un plan transversal parallèle à l'axe X, et est venue de matière avec les parois gauche et droite 32 et 34. Le barreau inférieur 38, visible sur la figure 3, est parallèle à la paroi supérieure 36 et relie les parois gauche et droite 32 et 34. Le barreau 38 est amovible. Il est susceptible d'être démonté des parois 32 et 34, notamment en vue de remplacer la colonne de direction 16. La paroi supérieure 36 est située au-dessus de la colonne de direction 16, et le barreau inférieur 38 en dessous de la colonne 16. Comme le montre la figure 2, la structure de support 10 comporte également une jambe de force 40 rigidement fixée par une extrémité supérieure au tronçon droit 18 de la traverse, et par une extrémité inférieure au plancher du véhicule. La jambe de force 40 assure une liaison fortement rigide entre la traverse 12 et le plancher du véhicule, en vue de reprendre les efforts exercés sur la structure de support de planche 10 en cas de choc sur le véhicule. La structure 10 comporte encore un bras 42 de liaison à la traverse inférieure 44 de la baie de pare- brise (visible sur la figure 1). Le bras 42 est fixé sur une face de la paroi supérieure 36 tournée vers le haut. Le bras 42 est fusible, et est susceptible de se déformer en cas de choc sur le véhicule. Comme le montre la figure 3, l'ensemble de direction 6 comporte une platine 44 de fixation sur le caisson 30, et des moyens de liaison 46 entre la platine 44 et le corps de colonne 16. Les moyens de liaison 46 sont aptes à autoriser le réglage de la position et de l'orientation de la colonne 16 par rapport à la platine 44, et sont également aptes à verrouiller la colonne 16 dans cette position par rapport à la platine 44. La platine 44 est normalement fixée sur une face de la paroi supérieure 36 tournée vers le bas, par exemple par des vis. La colonne 16 comporte également des organes de sécurité (non représenté), par exemple en vue de rendre le volant et la partie arrière de la colonne escamotable en cas de choc, sous l'effet de la pression exercée sur le volant par le torse du conducteur. Comme visible sur la figure 3, quand la colonne de direction 16 est rigidement fixée sur la paroi supérieure 36 du caisson par l'intermédiaire de la platine 44, les parois gauche et droite 32 et 34 du boîtier sont totalement indépendantes du corps de colonne 16. Elles ne sont pas en contact direct avec le corps de colonne 16 ni avec la platine de fixation 44 ou les moyens de liaison 46 ou les organes de sécurité de la colonne 16. De même, le barreau inférieur 38 est complètement indépendant de l'ensemble de direction 6. Le comportement de la structure de support décrite ci-dessus en cas de choc longitudinal sur le véhicule automobile va maintenant être détaillé. En cas de choc longitudinal à l'avant du véhicule, la traverse 12 est sollicitée en flexion autour d'un axe sensiblement vertical. Cette sollicitation se traduit par des efforts transversaux dans les tronçons droit et gauche 18 et 20 de la traverse, représentés par les flèches F de la figure 3. L'effort imposé au tronçon droit 18 est repris directement par la jambe de force 40, sans passer par le caisson de liaison 30. Au contraire, l'effort F imposé au tronçon gauche 20 passe par le caisson 30 avant d'être repris par la jambe de force 40. Comme le montre la figure 3, cet effort en transmis du tronçon gauche 20 à la paroi gauche 34 du caisson, qui le distribue dans la paroi supérieure 36 et dans le barreau inférieur 38. Ces efforts sont repris par la paroi droite 32 puis par la jambe de force 40. Les efforts imposés au tronçon droit 18 et au tronçon gauche 20 de la traverse ne passent donc ni l'un ni l'autre par la colonne de direction 16. Par ailleurs, la paroi supérieure 36 est dimensionnée de manière à présenter une rigidité importante, de telle sorte que la paroi supérieure 36 ne subit qu'une déformation minimale en transmettant les efforts de la paroi gauche 34 à la paroi droite 32. Ainsi, le corps de colonne n'est pratiquement pas désaxé en cas de choc, et l'airbag situé au niveau du volant 6 reste orienté vers le conducteur. Selon un second aspect de l'invention, visible sur la figure 4, chacun des tronçons droit et gauche 18 et 20 est divisé en deux tronçons distincts 50 et 52, rectilignes et transversaux. Le tronçon 50 constitue une extrémité de la traverse 12, et porte un étrier 54 de fixation de la traverse à la caisse du véhicule. Le tronçon 52 est rigidement fixé au caisson 30. Par ailleurs, les tronçons 50 et 52 présentent des extrémités respectives 56 et 58 disposées en regard l'une de l'autre. L'extrémité 58 du tronçon 52 est opposée au caisson 30. La structure comprend pour chacun des tronçons droit et gauche 18 et 20, üne pièce de liaison 60 entre les extrémités en regard 56 et 58, définissant une ouverture de passage 62 entre lesdites extrémités en regard apte à recevoir un conduit 64 de ventilation de l'habitacle du véhicule. La pièce de liaison 60 est par exemple un profilé à section fermée, de section ronde, carré, ou rectangulaire. La pièce de liaison 60 peut également être un profilé à section ouverte, en U ou en C. Comme le montre la figure 4, il est ainsi possible de réaliser un gain sur l'encombrement total vertical de la structure de support et des conduits de ventilation desservant les ouïes latérales de ventilation de l'habitacle. En effet, chaque ouïe est desservie par un conduit de ventilation 64 comportant une première partie 66 sensiblement transversale, s'étendant à partir du centre du véhicule transversalement vers les côtés de celui-ci. Cette première partie 66 est disposée à l'avant de la traverse 12, sensiblement au même niveau vertical que les tronçons 18 et 20. Chaque conduit 64 comprend en outre une seconde partie 68 incurvée, prolongeant la partie rectiligne 66 vers le côté et vers l'arrière du véhicule. Cette partie incurvée 68 est engagée dans la pièce de liaison 60 et traverse la traverse 12. Du fait qu'elle passe entre les tronçons 50 et 52, elle n'augmente pas l'encombrement vertical total de la traverse et du conduit de ventilation 64. Le tronçon recourbé 68 débouche dans l'ouïe de ventilation de l'habitacle. Les pièces de liaison 60 sont placées à proximité des extrémités transversales de la traverse 12. Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 5, le tronçon droit 18 comporte un tronçon 52 lui-même subdivisé en deux parties 70 et 72 reliées par une pièce de liaison 74 du même type que les pièces de liaison 60. Cette pièce de liaison 74 est disposée sensiblement au centre de la traverse 12, c'est-à-dire légèrement à droite du caisson 30. La pièce 74 est un profilé de section fermée rectangulaire. Elle est apte à laisser passer deux conduits de ventilation 76 desservant les ouïes centrales de ventilation de l'habitacle du véhicule. On réalise ainsi un gain important sur l'encombrement vertical de différents éléments du véhicule. La colonne de direction, les conduits de ventilation desservant les ouïes latérales, et les conduits de ventilation desservant les ouïes centrales de ventilation de l'habitacle du véhicule, passent dans l'épaisseur de la traverse 12. Ceci permet un gain de place appréciable suivant la direction verticale pour loger d'autres équipements à l'intérieur de la planche de bord. Par ailleurs, comme le montre la figure 1, le fait de disposer la traverse 12 à une position telle que son axe coupe l'axe X de la colonne de direction permet d'éloigner les indicateurs visuels 8 du volant 14 vers l'avant du véhicule. En effet, dans l'état de la technique, la traverse 12 est placée au-dessus de la colonne de direction 16, c'est-à-dire sensiblement à l'emplacement des indicateurs visuels 8 sur la figure 1. De ce fait, ces indicateurs doivent être placés à l'arrière de la colonne. En outre, les moyens de réglage de la position et de l'orientation de la colonne de direction 16 sont totalement indépendants du caisson 30. L'ensemble de direction 6 peut être démonté en retirant le barreau inférieur 38, puis en dévissant les vis de fixation de la platine 44 au caisson 30. On retire ensuite d'un bloc la platine 44, les moyens de liaison 46 et la colonne 16. Le démontage ne perturbe pas les réglages de position et d'orientation de la colonne. L'invention peut présenter de multiples variantes. Les tronçons droit et gauche 18 et 20 de la traverse 12 peuvent ne pas être entièrement rectilignes, mais comporter par exemple plusieurs portions rectiliignes reliées par des portions courbes. Les parois 32 et 34 du caisson 30 peuvent ne pas être rigoureusement verticales mais plutôt légèrement inclinées par rapport à la verticale. De même, les parois 32, 34 et 36 du caisson peuvent ne pas être exactement parallèles à l'axe X de la colonne de direction mais être faiblement inclinées par rapport à celle-ci. Les tronçons 18 et 20 de la traverse ne sont pas nécessairement tubulaires de section circulaire, mais peuvent présenter toutes sortes de sections, par exemple ou elliptique. Le barreau inférieur 38 du caisson peut ne pas présenter la forme d'une barre, mais plutôt d'une plaque. La structure peut ne comporter qu'une seule pièce de liaison 60, disposée soit dans le tronçon droit 18, soit dans le tronçon gauche 20 de la traverse. Les tronçons 18 et 20 de la traverse peuvent chacun être d'une pièce, ou comporter deux demi-coquilles assemblées l'une à l'autre. Les tronçons 18 et 20 peuvent être obtenus par toutes sortes de procédé de fabrication, par exemple par cintrage et soudage d'une bande de métal, par hydroformage ou par injection d'un métal tel que le magnésium ou l'aluminium Clans un moule. Par ailleurs, les différents éléments de la traverse 12, du caisson 30 et des pièces de liaison 60 peuvent présenter des parois d'épaisseur variable en fonction du niveau de contrainte à subir. Ainsi, les zones de la traverse 12 situées à proximité du caisson 30, de la jambe de force 40 et des extrémités de la traverse peuvent comporter des parois plus épaisses. Les zones intermédiaires peuvent comporter des parois moins épaisses. En variante, un élément amortisseur (non représenté) peut être interposé entre le barreau 38 et la colonne 16. Cet élément permet d'amortir une partie des vibrations auxquelles la colonne 16 est soumise. Cet élément en revanche ne transmet pas les efforts depuis le barreau 38 vers la colonne 16 en cas de choc. Il présente une faible rigidité et ne perturbe pas la transmission des efforts depuis le tronçon 20 vers la jambe de force 40 à travers le caisson 30. REVENDICATIONS 1. Structure de support de planche de bord pour véhicule automobile, la structure (10) comprenant : - une traverse transversale (12), comportant au moins des tronçons 5 transversaux droit et gauche (18, 20) distincts l'un de l'autre, et - des moyens (28) de fixation des tronçons droit et gauche (18, 20) l'un à l'autre, les tronçons droit et gauche (18, 20) comportant des extrémités (22, 24) respectives en regard l'une de l'autre, lesdites extrémités (22, 24) définissant entre elles un passage (26) apte à recevoir la colonne de direction (16) du 10 véhicule dans une position telle qu'au moins une partie de la colonne de direction (16) est disposée entre les extrémités (22, 24) en regard des tronçons droit et gauche (18, 20), caractérisée en ce que les moyens de fixation (28) des tronçons droit et gauche (18, 20) l'un à l'autre comprennent un caisson (30) comportant au 15 moins des parois droite, gauche et supérieure (32, 34, 36) délimitant entre elles le passage (28) de la colonne de direction (16), les parois droite et gauche (32, 34) opposées l'une à l'autre étant rigidement fixées aux extrémités (22, 24) en regard des tronçons droit et gauche (18, 20) et étant indépendantes de la colonne de direction (16), la paroi supérieure (36) étant liée aux parois droite et 20 gauche (32, 34) et apte à supporter la colonne de direction (16). 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la traverse (12) est indépendante de la colonne de direction (16). 3. Structure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le caisson (30) comprend également une pièce inférieure (38) rigide amovible, 25 opposée à la paroi supérieure (36) et reliant les parois droite et gauche (32, 34). 4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le caisson (30) est conformé de telle sorte que, en cas de choc sur le véhicule automobile générant des efforts dans la structure (10) de support de planche de bord, lesdits efforts sont transmis exclusivement par la 30 traverse (12) et le caisson (30) et ne passent pas par la colonne de direction (16). 5. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que au moins les parois droite et gauche (32, 34) et la paroi supérieure (36) du caisson (30) sont venues de matière. 6. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins un des tronçons droit et gauche (18, 20) est divisé en deux tronçons (50, 52) distincts l'un de l'autre et comportant des extrémités respectives (56, 58) en regard l'une de l'autre, la structure (10) comprenant au moins une pièce de liaison (60) entre lesdites extrémités en regard (56, 58) définissant une ouverture (62) de passage entre lesdites extrémités en regard apte à recevoir un conduit (64) de ventilation de l'habitacle du véhicule. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pièce de liaison (60) est un profilé. 8. Structure selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la pièce de liaison (60) est disposée à proximité d'une extrémité de la traverse (12). 9. Structure selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la pièce de liaison (60) est disposée dans une partie centrale de la traverse (12). 10. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le caisson (30) est indépendant des moyens de réglage de la position et de l'orientation de la colonne de direction (16) et des organes de sécurité de la colonne de direction (16).