Brevet FR2975962A1 — publié le 20121207

i Pièce de renfort de planche de bord de véhicule notamment automobile. L'invention concerne principalement une pièce de renfort de planche de bord de véhicule notamment automobile. L'invention concerne également une planche de bord de véhicule notamment automobile comprenant une telle pièce de renfort. Il est connu d'intégrer à la planche de bord d'un véhicule automobile une traverse permettant d'une part de tenir la fréquence en vibratoire de la colonne de direction, et d'autre part de résister aux chocs principalement frontaux et latéraux io que peut subir le véhicule. Cette traverse a ainsi de façon générale la fonction de pièce de renfort de la planche de bord. On se réfère à la figure 1 qui illustre une traverse 1 de l'art antérieur assemblée sur la planche de bord 2 d'un véhicule automobile. La planche de bord 2 est constituée d'une partie supérieure 3 sensiblement is parallèle au plan P du plancher du véhicule et d'une partie inférieure 4 s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan P du plancher du véhicule depuis la partie supérieure 3 de la planche de bord 2 jusqu'au plancher du véhicule non représenté. La traverse 1 connu est de forme générale cylindrique et réalisée en acier. 20 Cette traverse 1 est fixée au niveau des faces arrières respectives 5,6 des parties inférieure 4 et supérieure 3 de la planche de bord 2. La traverse 1 comprend également des éléments fonctionnels. A cet effet, la traverse 1 intègre deux pattes de fixation 7 à la planche de bord 2 disposés au niveau de chacune des extrémités opposées 8,9 de la 25 traverse 2 ainsi que deux éléments de montage 10a,1 0b de la traverse 2 sur la caisse du véhicule également disposés au niveau de chacune des extrémités opposées 8,9 de la traverse 1. La traverse 1 comprend également un élément de support de la colonne de direction 11 qui s'étend longitudinalement depuis l'avant de la traverse 1 vers 30 l'arrière de la planche de bord 2. Une jambe de force 12 est également montée sur la traverse 1 en acier. Cette jambe de force 12 est disposée approximativement à mi-longueur de la traverse 1 et s'étend sensiblement verticalement à l'arrière de la console centrale 2 13 de la planche de bord 2 depuis la traverse 1 jusqu'au plancher du véhicule non représenté. La traverse 2 intègre enfin du coté passager une interface 14 avec le coussin gonflable de sécurité 15 et un élément de fixation du vide-poche 16 qui s'étend vers le bas en direction du plancher du véhicule. Si une telle traverse est satisfaisante en matière de tenue à la fréquence en vibratoire de la colonne de direction et de résistance aux chocs frontaux et latéraux du véhicule, son poids est important au regard de son matériau métallique de constitution. Or, il est de plus en plus requis un allègement en poids Io des véhicules automobiles, notamment dans le cadre de la diminution de la production de dioxyde de carbone. Dans ce contexte, la présente invention vise une pièce de renfort de planche de bord de véhicule automobile apte à tenir la fréquence en vibratoire de la colonne de direction et de résister aux chocs frontaux et latéraux, tout en is présentant un poids allégé. A cet effet, la pièce de renfort de l'invention qui est destinée à être solidarisée au niveau de la face arrière de la dite planche de bord est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comprend un réseau de nervures destinée à être directement solidarisé sur la face arrière de la planche de bord. 20 La pièce de renfort de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - la pièce de renfort comprend une première série de nervures parallèles destinées à être orientées parallèlement au plan du plancher du 25 véhicule, et une seconde série de nervures perpendiculaires à la première série de nervures et destinées à être orientées perpendiculairement au plan du plancher du véhicule. - la pièce de renfort comprend une troisième série de nervures formant une succession continue de V. 30 - la première série de nervures est destinée à s'étendre sur toute la largeur de la planche de bord. - la pièce de renfort comprend une nervure périphérique encadrant le réseau de nervures. 3 - la pièce de renfort est solidarisée soit au niveau d'une partie inférieure de la planche de bord, soit au niveau d'une partie supérieure de la planche de bord, soit au niveau des parties inférieure et supérieure de la planche de bord. - le réseau de nervures est réalisé en composite textile. - la pièce de renfort comprend au moins un élément fonctionnel tel que des éléments de fixation à la planche de bord, des éléments de montage, un élément de support de la colonne de direction, une jambe de force, une interface avec le coussin gonflable de sécurité et un élément de fixation du vide-poche, qui io est réalisé en composite textile et qui est solidarisé au réseau de nervures par surmoulage, assemblage soudure, soudure par ultrasons ou collage. - la jambe de force comporte un réseau de nervures orthogonales. Enfin, l'invention porte sur une planche de bord de véhicule notamment automobile, sur la face arrière de laquelle est solidarisée au moins une pièce de is renfort telle que précédemment définie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement 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 déjà décrite est une représentation schématique en perspective 20 surélevée de la traverse de l'art antérieure montée sur la planche de bord d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une représentation schématique en perspective d'une partie de la pièce de renfort de l'invention selon une première variante; - la figure 3 est une représentation schématique en perspective de la pièce 25 de renfort de l'invention selon une deuxième variante ; - la figure 4 est une représentation schématique arrière de la pièce de renfort de l'invention selon la deuxième variante représentée montée sur la planche de bord du véhicule automobile ; et - la figure 5 est une représentation schématique arrière de la pièce de renfort 30 de l'invention selon une troisième variante représentée montée sur la planche de bord du véhicule automobile. En référence à la figure 2, la pièce de renfort 20 de l'invention représentée partiellement comprend un réseau de nervures comportant une première série de 4 nervures parallèles 21 et une deuxième série de nervures 22 perpendiculaires à la première série de nervures parallèles 21. Les première 21 et deuxième 22 séries de nervures sont encadrées par une nervure périphérique 23 dont les bords latéraux opposés 24a,24b sont courbés de façon à épouser la face arrière de la planche de bord sur laquelle ils sont destinés à être fixés. Dans cette variante, la première série de nervures parallèles 21 comprend quatre nervures régulièrement réparties sur la hauteur de la nervure périphérique 23 et la deuxième série de nervures 22 comprend deux nervures régulièrement io réparties entre les bords latéraux opposés 24a,24b de la nervure périphérique 23. Les première 21 et deuxième 22 séries de nervures permettent d'une part de faire passer les efforts pour résister mécaniquement aux chocs frontaux et latéraux du véhicule, et d'autre part d'engendrer la tenue aux vibrations de la colonne de direction. Pour ce faire, comme il sera vu en référence aux figures 4 et is 5, la première série de nervures 21 est destinée à être parallèle au plan P du plancher du véhicule et la deuxième série de nervures 22 est destinée à être perpendiculaire au plan P du plancher du véhicule. La nervure périphérique 23 apporte quant à elle de la raideur à la pièce de renfort et permet également d'améliorer la tenue aux vibrations de la pièce de 20 renfort 20 engendrées par la colonne de direction. En référence aux figures 3 et 4, la pièce de renfort de l'invention 30 selon la deuxième variante comprend une première série de nervures parallèles 31 et une deuxième série de nervures 32 perpendiculaires à la première série de nervures 31. 25 La pièce de renfort de l'invention 30 comprend également une nervure périphérique 33 qui encadre les première 31 et deuxième 32 séries de nervures. Les bords latéraux opposés 34a,34b de la nervure périphérique 33 sont courbés de façon à épouser la face arrière 44 de la planche de bord 45 sur laquelle ils sont destinés à être fixés. 30 La pièce de renfort de l'invention comprend en outre une troisième série de nervures 35 constituée d'une succession continue de V qui s'étend depuis le premier bord latéral 34a de la nervure périphérique 33 jusqu'au deuxième bord latéral opposé 34b de cette nervure périphérique 33. De façon similaire à la première variante illustrée sur la figure 2, les première 31 et deuxième 32 séries de nervures permettent d'une part de faire passer les efforts pour résister mécaniquement aux chocs frontaux et latéraux du véhicule, et d'autre part d'engendrer la tenue aux vibrations de la colonne de direction. s La troisième série de nervures 35 permet de renforcer la résistance mécanique ainsi que la tenue aux vibrations de la colonne conférées par les première 31 et deuxième 32 séries de nervures. La nervure périphérique 33 apporte quant à elle de la raideur à la pièce de renfort et permet également d'améliorer la tenue aux vibrations engendrées par la io colonne de direction de la pièce de renfort 30. La première série de nervures 31 de la pièce de renfort 30 comprend trois rainures sensiblement à mi-hauteur de la nervure périphérique 33. La deuxième série de nervures 32 présente une pluralité de rainures réparties de façon non uniforme sur la largeur de la nervure périphérique 33. 15 Cette absence d'uniformité de la répartition des première 31 et deuxième 32 séries de nervures s'explique par la présence sur la pièce de renfort des éléments fonctionnels déjà décrits en référence à la traverse de l'art antérieur illustrée sur la figure 1. A cet effet, la pièce de renfort de l'invention 30 comporte ainsi également 20 deux pattes de fixation 36a,36b, deux éléments de montage 37a,37b, un élément de support de la colonne de direction 38, une jambe de force 39, une interface avec le coussin gonflable de sécurité 40 et un élément de fixation du vide-poche 41. En variante non représentée, il pourra être prévu deux jambes de force, l'une située du coté du siège conducteur comme celle représentée sur les figures 3 et 25 4, et l'autre située du coté du siège passager. Ces éléments fonctionnels sont positionnés de la même façon que sur la traverse 1 de la figure 1 et présentent la même structure. La jambe de force 39 présente, comme illustré sur la figure 3, un réseau de nervures orthogonales 42 permettant de diminuer les vibrations et de rigidifier la 30 pièce de renfort 30 en cas de choc latéral ou frontal. En référence à la figure 4, la pièce de renfort est fixée, par exemple par collage, sur la face arrière 44 de la planche de bord 45 du véhicule. La planche de bord 45 comporte une partie supérieure 46 et une partie inférieure 47. Dans la 6 deuxième variante, la pièce de renfort 30 de l'invention est fixée au niveau de la jonction entre les parties supérieure 46 et inférieure 47 de la planche de bord 45. Il peut être prévu en variante non représentée que la pièce de renfort de l'invention soit située soit uniquement au niveau de la face arrière de la partie supérieure 46 de la planche de bord 45, soit uniquement au niveau de la face arrière de la partie inférieure 47 de la planche de bord 45, soit s'étende plus largement sur toute la face arrière 44 de la planche de bord 45 comme il est prévu pour la troisième variante illustrée sur la figure 5. Par ailleurs, la première série de nervures 31 est parallèle au plan P du io plancher du véhicule et la deuxième série de nervures 32 est perpendiculaire au plan P du plancher du véhicule. On note également que la première série de nervures 31 s'étend sur toute la largeur de la face arrière 44 de la planche de bord 45 du véhicule. Les première 21,31 et deuxième 22,32 séries de nervures et la nervure is périphérique 23,33 des première et deuxième variantes, ainsi que la troisième série de nervures 35 de la deuxième variante sont de préférence réalisées en matériau composite textile. On entend par matériau composite textile tout matériau comprenant un arrangement de fibres noyées dans une matrice. Le composite textile peut être 20 bidimensionnel tissus, tricoté ou tressé. Il peut également être tridimensionnel tissé, tricoté, cousu ou tressé. Les fibres pourront être de tout type connu dans ce domaine tel que notamment et sans limitation des thermoplastiques, des fibres de carbone ou des fibres de verre. 25 La matrice pourra être minérale ou organique. La résistance mécanique et la tenue aux vibrations engendrées par la colonne de direction sont obtenues par la configuration intrinsèque du composite textile et notamment par l'arrangement de fibres. La résistance aux chocs frontaux et latéraux sera plus particulièrement 30 obtenue pour un composite textile dans lequel les fibres sont selon deux orientations. Une première orientation transversale des fibres relativement au véhicule engendre la résistance aux chocs latéraux, et une seconde orientation longitudinale des fibres relativement au véhicule est destinée à la résistance aux 7 chocs frontaux. Ces deux orientations des fibres du composite textile participeront également à la tenue aux vibrations de la colonne de direction. Les éléments fonctionnels 36a,36b,37a,37b,38,39,40,41 représentés sur les figures 3 et 4 sont de préférence réalisés en composite textile à fibres courtes ou longues de préférence en fibres de verre ou en fibres de carbone. Ils sont solidarisés aux première 31 et deuxième 32 séries de nervures par surmoulage, assemblage par soudure, soudure par ultrasons ou collage. La figure 5 illustre la pièce de renfort 50 selon une troisième variante représentée sans les éléments fonctionnels. Cette pièce de renfort 50 est io constituée d'une première série de nervures 51 parallèles au plan P du plancher du véhicule et d'une second série de nervures 52 perpendiculaires au plan P du plancher du véhicule. La première série de nervures 51 parallèles au plan P du plancher du véhicule et la deuxième série de nervures 52 perpendiculaires au plan P du is plancher du véhicule sont uniformément réparties sur la face arrière 44 de la planche de bord 45 en étant fixées, par exemple par collage de leurs bords arrières respectifs non visibles sur cette figure, sur la face arrière 44 de la planche de bord 45. Ainsi, comme pour la deuxième variante, la première série de nervures 51 s'étend sur toute la largeur de la planche de bord 45 du véhicule. 20 La première série de nervures parallèles 51 et la deuxième série de nervures 52 sont réalisées en matériau composite textile identique à celui constituant les première 21,31 et les deuxième 22,32 séries de nervures des première et deuxième variantes. Ainsi, l'orientation des fibres et la position relative de ces première 51 et 25 deuxième 52 séries de nervures respectivement parallèlement et perpendiculairement au plan P du plancher du véhicule permettent de conférer la résistance aux chocs frontaux et latéraux du véhicule ainsi que la tenue en vibratoire de la colonne de direction. Enfin, l'utilisation de composite textile pour réaliser la pièce de renfort 30 20,30,50 confère un allègement en poids substantiel. 20 REVENDICATIONS1. Pièce de renfort de planche de bord de véhicule notamment automobile destinée à être solidarisée au niveau de la face arrière de la dite planche de bord, caractérisée en ce qu'elle comprend un réseau de nervures (21,22,23 ;31,32,35 ;51,52) destiné à être directement solidarisé sur la face arrière (44) de la planche de bord (45). Io 2. Pièce de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une première série de nervures parallèles (21,31,51) destinées à être orientées parallèlement au plan (P) du plancher du véhicule, et une seconde série de nervures (22,32,52) perpendiculaires à la première série de nervures parallèles (21,31,51) et destinées à être orientées perpendiculairement au plan is (P) du plancher du véhicule. 3. Pièce de renfort selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une troisième série de nervures (35) formant une succession continue de V. 4. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la première série de nervures (31,51) est destinée à s'étendre sur toute la largeur de la planche de bord (45). 25 5. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une nervure périphérique (23,33) encadrant le réseau de nervures (21,22 ;31,32,35). 6. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisée en ce qu'elle est solidarisée soit au niveau d'une partie inférieure (47) de la planche de bord (45), soit au niveau d'une partie supérieure (46) de la planche de bord (45), soit au niveau des parties inférieure (47) et supérieure (46) de la planche de bord (45).9 7. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réseau de nervures (21,22,23 ;31,32,33,35 ;51,52) est 5 réalisée en composite textile. 8. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un élément fonctionnel tel que des éléments de fixation à la planche de bord (36a,36b), des éléments de montage Io (37a,37b), un élément de support de la colonne de direction (38), une jambe de force (39), une interface avec le coussin gonflable de sécurité (40) et un élément de fixation du vide-poche (41), qui est réalisé en composite textile et qui est solidarisé à le réseau de nervures (21,22,23 ;31,32,33,35 ;51,52) par surmoulage, assemblage soudure, soudure par ultrasons ou collage. 15 9. Pièce de renfort selon la revendication 8, caractérisé en ce que la jambe de force (39) comporte un réseau de nervures orthogonales (42). 10. Planche de bord de véhicule notamment automobile, sur la face arrière 20 de laquelle est solidarisée au moins une pièce de renfort (20,30,50) selon l'une quelconque des revendications précédentes.