Brevet FR2972993A1 — publié le 20120928

Ensemble avec traverse de planche de bord et liaison TIB précontrainte, et procédé d'assemblage correspondant L'invention concerne en général la fixation des traverses de planche de bord sur la structure d'un véhicule automobile. Plus précisément, l'invention selon un premier aspect porte sur un ensemble avec traverse de planche de bord pour véhicule automobile, du type comprenant une traverse, deux montants latéraux, un panneau de séparation, et un dispositif de fixation prévu pour fixer la traverse aux deux montants latéraux et au panneau de séparation, la traverse s'étendant sensiblement sur toute la largeur du véhicule selon une direction transversale à la direction longitudinale de déplacement du véhicule, la traverse comprenant deux parties d'extrémités et une partie allongée qui s'étend entre les deux parties d'extrémités, le dispositif de fixation comprenant une patte fixée à la partie allongée de la traverse et orientée vers le panneau de séparation, et des moyens de fixation adaptés pour fixer les parties d'extrémités de la traverse aux montants latéraux. WO 2010/064624 décrit un ensemble de ce type. La patte est connue sous le nom de liaison TIB car elle lie la traverse de planche de bord à la traverse inférieure de baie (TIB) du véhicule. Cette traverse inférieure de baie est un des éléments du panneau séparant le compartiment moteur de l'habitacle du véhicule. Il est difficile de fixer l'extrémité de la patte à la TIB car cette zone est peu accessible. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un ensemble avec traverse de planche de bord qui soit de montage plus facile. A cette fin, l'invention porte sur un ensemble avec traverse de planche de bord du type précité, caractérisé en ce que chaque partie d'extrémité est fixée à un des montants latéraux de manière que la patte soit précontrainte en contact avec le panneau de séparation. Ainsi, il est nécessaire seulement de fixer les parties d'extrémités de la traverse aux montants latéraux, et il n'est pas nécessaire de prévoir une fixation positive de la patte sur le panneau de séparation. La patte est seulement sollicitée en appui contre le panneau de séparation. Le montage de la traverse de planche de bord sur la structure du véhicule est considérablement facilité, puisqu'il n'est plus nécessaire d'accéder à la zone du panneau de séparation sur laquelle la patte doit être posée. Le panneau de séparation est typiquement le panneau séparant le compartiment moteur de l'habitacle du véhicule. Celui-ci comporte, entre autres, la traverse inférieure de baie qui s'étend sous le pare-brise du véhicule. La patte est typiquement en appui sur la traverse inférieure de baie. Mais un appui en différents lieux possibles ou sur d'autres éléments composants cette traverse inférieure de baie est possible. Les montants latéraux sont d'orientation sensiblement verticale et délimitent latéralement la baie de pare-brise, l'un sur la droite du véhicule et l'autre sur la gauche du véhicule. Ils délimitent également les espaces dans lesquels les ouvrants avant du véhicule vont être montés. On entend ici par précontrainte le fait que la patte soit en appui avec une force prédéterminée. La traverse est rigidement fixée à une position longitudinale par rapport au panneau de séparation choisie pour que la patte soit mise en compression entre le panneau de séparation et la traverse, de manière à créer une précontrainte de compression dans la patte. La précontrainte tend donc à écarter la traverse et le panneau de séparation l'un de l'autre, suivant la direction longitudinale. La patte peut être de tout type adapté pour transmettre des efforts entre le panneau de séparation et la traverse. Dans l'exemple représenté sur les figures, elle comporte plusieurs branches sensiblement parallèles les unes aux autres. Elle peut ne comporter qu'une seule branche. Cette patte doit présenter une rigidité suffisante pour résister à la précontrainte sans se déformer, pour répondre au cahier des charges des constructeurs automobiles, et pour répondre à la réglementation concernant les chocs et la transmission des vibrations. La liaison entre la patte et le panneau de séparation est dimensionnée au juste nécessaire pour répondre principalement aux exigences vibratoires. Par ailleurs, cette zone du véhicule n'a pas à être dessinée de manière à permettre l'accessibilité de visseuse ou d'autres actionneurs, ce qui donne de nouvelles possibilités d'agencement de la dite zone. Typiquement, la patte est en appui par une extrémité d'appui contre une surface d'appui du panneau de séparation, le panneau comportant un dispositif pour limiter un déplacement de l'extrémité d'appui le long de la surface d'appui. Ainsi, il est exclu que l'extrémité d'appui de la patte glisse à terme le long de la surface d'appui du panneau de séparation, sous l'effet de vibration ou sous l'effet de la précontrainte. La patte est maintenue dans sa position d'origine. Le dispositif pour limiter le déplacement de l'extrémité d'appui de la patte comprend typiquement au moins un relief porté par la surface d'appui. De préférence, le dispositif comporte plusieurs reliefs, chaque relief étant prévu pour limiter le déplacement de l'extrémité d'appui suivant une direction déterminée. Les reliefs définissent entre eux une zone de réception de l'extrémité d'appui. L'extrémité d'appui vient en appui contre la surface d'appui par une surface de contact ayant une taille et une forme déterminée. De manière avantageuse, la zone de réception de l'extrémité d'appui présente une taille légèrement supérieure à celle de la surface de contact, pour tenir compte des tolérances sur la position de la patte au montage de la traverse sur le panneau de séparation. Ces tolérances sont typiquement de plus ou moins 3 mm suivant la direction verticale, et de plus ou moins 3 mm suivant la direction transversale. Ainsi, la zone délimitée par les reliefs présente typiquement la même forme que la surface de contact, et des dimensions augmentées de 6 mm suivant la direction verticale et suivant la direction transversale. De préférence, les dimensions sont augmentées d'une valeur comprise entre 2 et 10 mm, et encore de préférence d'une valeur comprise entre 4 et 8 mm, transversalement et verticalement. La surface de contact de l'extrémité d'appui peut avoir toutes sortes de formes : carré, rectangulaire, circulaire, etc.... Les reliefs peuvent être venus de matière dans le panneau de séparation. Au contraire, ils peuvent être rapportés sur le panneau de séparation. Chaque relief peut être rapporté individuellement, ou tous les reliefs peuvent être constitués d'une pièce unique rapportée sur le panneau de séparation. En variante, le dispositif prévu pour limiter le déplacement de l'extrémité d'appui de la patte comprend un orifice ménagé dans l'un de la patte et du panneau de réception, et un relief engagé dans l'orifice et lié à l'autre de la patte et du panneau de séparation. L'orifice, comme décrit précédemment, présente une forme et une taille permettant un débattement du relief dans l'orifice, pour tenir compte du jeu de montage. Par exemple, l'orifice présente la même forme que le relief, et une taille augmentée de 6 mm verticalement et transversalement. De préférence, la taille de l'orifice est augmentée d'une valeur comprise entre 2 et 10 mm et encore de préférence comprise entre 4 et 8 mm verticalement et transversalement. L'orifice peut avoir toutes sortes de formes : rectangulaire, circulaire, carrée, etc. Typiquement, la précontrainte est comprise entre 200 et 500 Newton, de préférence comprise entre 300 et 400 Newton, et elle vaut par exemple 350 Newton. Une telle précontrainte correspond à un couple de serrage de la patte contre le panneau de séparation compris entre 3 et 8 N.m, de préférence compris entre 5 et 6 N.m. On entend par là que si la patte était rigidement fixée sur le panneau de séparation par des vis, ces vis devraient être serrées avec un couple compris entre 3 et 8 N.m pour obtenir la précontrainte recherchée. Une telle précontrainte permet de répondre aux exigences du cahier des charges des constructeurs concernant les modes vibratoires de la traverse de planche de bord et l'amortissement des chocs, et aux exigences réglementaires, notamment concernant les chocs. Ainsi, les performances générales en terme de vibration et d'absorption des chocs sont les mêmes qu'avec une patte fixée au panneau de séparation par des vis. De préférence, les parties d'extrémités de la traverse sont calées à des positions longitudinales respectives par rapport aux montants latéraux choisis pour obtenir une précontrainte de la patte prédéterminée. Ainsi, c'est en calant longitudinalement les deux parties d'extrémités de la traverse par rapport aux montants latéraux que l'on ajuste la précontrainte de la patte à la valeur souhaitée. Ceci permet d'ajuster la position de la partie allongée de la traverse, longitudinalement, par rapport au panneau de séparation, et donc d'ajuster la contrainte de compression de la patte. Les positions longitudinales des parties d'extrémités de la traverse sont obtenues du fait de la configuration des organes de fixation. Ceux-ci sont configurés pour obtenir automatiquement la position longitudinale recherchée pour les parties d'extrémités de la traverse, au jeu de montage près. Les organes de fixation sont de tous types adaptés. Par exemple, les organes de fixation comportent des pattes latérales rigidement fixées aux parties d'extrémités de la traverse, et des vis fixant rigidement les pattes latérales aux montants latéraux. Les organes de fixation peuvent également être du type à déclenchement automatique. Selon un second aspect, l'invention porte sur un procédé d'assemblage d'un ensemble ayant les caractéristiques ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes : - approcher longitudinalement la traverse du panneau de séparation et des montants latéraux, jusqu'à ce que la patte soit en contact avec le panneau de séparation ; - fixer les parties d'extrémités de la traverse aux montants latéraux, en calant les parties d'extrémités de la traverse à des positions longitudinales respectives par rapport aux montants latéraux adaptés pour obtenir une précontrainte prédéterminée de la patte contre le panneau intermédiaire. Les deux actions ci-dessus peuvent être successives ou concomitantes. Dans le premier cas, la traverse est d'abord approchée longitudinalement, avant que les parties d'extrémités soient fixées aux montants latéraux. Dans le second cas, la traverse est d'abord approchée jusqu'à une position dans laquelle la patte est légèrement écartée du panneau de séparation, la fixation des parties d'extrémités de la traverse aux montants latéraux amenant la patte en contact avec le panneau de séparation, et créant la pré-contrainte dans la patte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la Figure 1 est une représentation schématique, simplifiée, en perspective d'un ensemble conforme à l'invention ; - la Figure 2 est une représentation schématique simplifiée, de face, d'un premier type de dispositif permettant de limiter le déplacement de l'extrémité d'appui de la patte ; et - la Figure 3 est une représentation schématique simplifiée, en coupe, d'un second type de dispositif pour limiter le déplacement de l'extrémité d'appui de la patte. Dans la description qui va suivre, les directions longitudinale, transversale, la droite et la gauche, l'avant et l'arrière seront entendues relativement au sens de déplacement normal du véhicule. L'ensemble 1 représenté sur la Figure 1 comprend une traverse de planche de bord 3, deux montants latéraux 5, un panneau 7 prévu pour séparer le compartiment moteur de l'habitacle du véhicule, et un dispositif 9 de fixation prévu pour fixer la traverse 3 aux deux montants latéraux 5 et au panneau de séparation 7. La traverse est un organe de structure sur laquelle sont montés les différents éléments de la planche de bord du véhicule automobile. Elle s'étend sensiblement sur toute la largeur du véhicule selon la direction transversale. La traverse comporte deux parties d'extrémités 11 et une partie centrale allongée 13 raccordant les deux parties d'extrémités 11 l'une à l'autre. La traverse 3 est typiquement un tube creux. Elle porte différentes pattes 15 destinées à la fixation d'équipement telle que la boite à gants, un dispositif de sécurité à coussin gonflable, la colonne de direction etc. ... La traverse 3 est rigidement fixée au plancher du véhicule par une jambe de force 17. Les montants latéraux 5 sont des structures rigides du véhicule. Ils sont d'orientation générale verticale. Ils sont disposés l'un à droite et l'autre à gauche du véhicule, et délimitent latéralement la baie de pare-brise. Ils délimitent également les ouvertures destinées à être fermées par les ouvrants avant du véhicule. Le panneau de séparation 7 est connu également sous le nom de tablier. Il comporte entre autres la traverse inférieure de baie 19 qui délimite la baie de pare-brise vers le bas. La traverse inférieure de baie s'étend sensiblement sur toute la largeur transversale du véhicule. Le panneau de séparation comporte encore une cloison 21 interposée entre l'habitacle et le compartiment moteur du véhicule. Le dispositif de fixation 9 comprend une patte 23 fixée à la partie centrale allongée 13 de la traverse et orientée vers le panneau de séparation 7, et des organes de fixation 25 adaptés pour fixer les parties d'extrémités 11 de la traverse aux montants latéraux 5. La patte 23 est connue sous le nom de liaison TIB. Elle lie la partie centrale 13 de la traverse à la traverse inférieure de baie 19. Elle est orientée sensiblement longitudinalement et s'étend vers l'avant à partir de la traverse 3. La patte 23 est précontrainte en contact avec le panneau de séparation 7. Plus précisément, la patte 23 comprend une plaque d'extrémités 25 en appui contre la traverse inférieure de baie 19, et une pluralité de bras 27 chacun rigidement fixé à la plaque d'appui 25. La plaque 25 est d'orientation verticale et transversale. Elle est en appui par une surface de contact 29 tournée vers l'avant contre une surface d'appui 31 de la traverse inférieure de baie tournée vers l'arrière. La patte 23 comporte quatre bras 27, tous d'orientation sensiblement longitudinale. Deux des pattes 27 se rejoignent à leurs extrémités opposées à la plaque 25 et forment un flasque 32 présentant un orifice 33 traversé par la partie centrale de la traverse. La traverse est typiquement soudée sur le flasque 32. Les deux autres bras 27 se rejoignent eux aussi à leurs extrémités opposées à la plaque 25 pour former un autre flasque 32 comportant lui aussi un orifice 33 traversé par la partie centrale de la traverse. Les deux flasques sont décalées transversalement l'un par rapport à l'autre. Les bras 27 sont rigidement fixés à une grande face de la plaque 25 opposée à la surface de contact 29. L'ensemble 1 comporte encore un dispositif 35 prévu pour limiter le déplacement de la plaque 25 le long de la surface d'appui 31, cet ensemble n'étant pas représenté sur la Figure 1 et étant visible sur les Figures 2 et 3. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 2, le dispositif 35 comporte une pièce métallique rapportée sur la traverse inférieure de baie 19. Cette pièce présente une forme générale de boîte. Elle comporte un fond 37 et quatre parois 39 perpendiculaires les unes aux autres et faisant saillies vers l'arrière du véhicule par rapport au fond 37. Le fond 37 ou la surface opposée, dispose d'une qualité de surface ne permettant pas de glissement avec l'élément d'appui 31 du panneau de séparation 7 (frottements ou éléments à effet pénétrant). Le fond 37 est rigidement fixé à la surface 31 de la traverse inférieure de baie. Les parois 39 délimitent entre elles une zone du fond à contour fermé, de forme carrée. Cette zone est de taille légèrement supérieure à la taille de la surface de contact 29 de la plaque d'appui 25. La taille de la surface de contact 29 a été représentée sur la Figure 2. La zone du fond 37 délimitée par les parois 39 présente un côté de taille correspondant à la taille du côté de la surface 29 plus 6 mm. Cette cote de 6 mm correspond à l'incertitude sur le positionnement de la plaque 25 lors du montage. La pièce 35 est fixée par tout moyen adapté sur la traverse inférieure de baie 19, par exemple par soudage. Une autre variante du dispositif prévu pour limiter le déplacement de la plaque d'appui 25 est illustrée sur la Figure 3. Le dispositif 35 comporte un orifice 41 ménagé dans la plaque 25. La plaque 25 ou la surface opposée, dispose d'une qualité de surface ne permettant pas de glissement avec l'élément d'appui 31 du panneau de séparation 7 (frottements ou éléments à effet pénétrant) et un ergot 43 rigidement fixé à la traverse inférieure de baie 19. L'ergot 43 fait saillie vers l'arrière par rapport à la surface d'appui 31. Il est engagé à travers l'orifice. L'orifice 41 est à contour fermé, de telle sorte que le débattement de la plaque d'appui 25 est limité par l'ergot venant en appui contre la paroi périphérique de l'orifice 41. L'orifice 41 et l'ergot 43 sont de formes circulaires, le diamètre interne de l'orifice 41 correspondant au diamètre externe de l'ergot 43 plus 6 mm. Comme indiqué précédemment, cette cote de 6 mm correspond à la tolérance de positionnement de la plaque d'appui 25 lors du montage. Les organes 25 des parties d'extrémités 11 de la traverse sur les montants latéraux comprennent typiquement pour chaque extrémité de la traverse une patte latérale 45 et des vis 47 de fixation de la patte 45 au montant latéral 5 correspondant. Les vis 47 sont représentées par des traits mixtes sur la Figure 1. Elles sont d'orientation longitudinale. Une fois les parties d'extrémités 11 rigidement fixées aux montants latéraux 5 par les organes 25, ces parties d'extrémités 11 sont calées longitudinalement à une position prédéterminée par rapport aux montants latéraux 5. La partie centrale allongée 13 de la traverse est alors calée longitudinalement elle aussi à une position prédéterminée par rapport à la traverse inférieure de baie 19, et notamment à la surface d'appui 31. De ce fait, la patte 23 est alors comprimée entre la surface d'appui 31 et la traverse 3, et est précontrainte en contact avec la traverse inférieure de baie 19 avec une précontrainte prédéterminée. Cette précontrainte est fonction de la position, c'est-à-dire de l'écartement longitudinal entre la zone de la traverse 3 sur laquelle est fixée la patte 23 et la zone de la surface d'appui 31 contre laquelle est en appui la patte 23. Le procédé d'assemblage de l'ensemble décrit ci-dessus va maintenant être détaillé. Le procédé comprend les étapes suivantes : - approcher longitudinalement la traverse du panneau de séparation 7 et des montants 5, jusqu'à ce que la patte 23 soit en contact avec le panneau de séparation 7 ; - fixer les parties d'extrémités 11 de la traverse aux montants latéraux 5, en calant les parties d'extrémités 11 de la traverse à des positions longitudinales respectives par rapport aux montants latéraux 5 adaptées pour obtenir une précontrainte prédéterminée de la patte 23 contre le panneau intermédiaire 7. Typiquement, la traverse est introduite dans l'habitacle du véhicule automobile par l'intermédiaire d'un porteur (non représenté) suivant un mouvement transversal. Elle est ensuite déplacée par le porteur longitudinalement vers l'avant du véhicule, jusqu'à ce que la plaque d'appui 25 vienne en butée contre la surface d'appui 31. Les pattes latérales 45, qui sont déjà montées sur la traverse 3, sont ensuite rigidement fixées aux montants 5 par vissage des vis 47. Les vis 47 sont vissées par des opérateurs, à l'aide de visseuse. La patte 23 est alors automatiquement mis en précontrainte contre la traverse inférieure de baie 19.20 REVENDICATIONS1.- Ensemble avec traverse de planche de bord pour véhicule automobile, comprenant une traverse (3), deux montants latéraux (5), un panneau de séparation (7), et un dispositif de fixation (9) prévu pour fixer la traverse (3) aux deux montants latéraux (5) et au panneau de séparation (7), la traverse (3) s'étendant sensiblement sur toute la largeur du véhicule selon une direction transversale à la direction longitudinale de déplacement du véhicule, la traverse (3) comprenant deux parties d'extrémité (11) et une partie allongée (13) qui s'étend entre les deux parties d'extrémité (11), le dispositif de fixation (9) comprenant une patte (23) fixée à la partie allongée (13) de la traverse (3) et orientée vers le panneau de séparation (7), et des organes de fixation (25) adaptés pour fixer les parties d'extrémité (11) de la traverse (3) aux montants latéraux (5) ; caractérisé en ce que chaque partie d'extrémité (11) est fixée à un des montants latéraux (5) de manière que la patte (23) soit précontrainte en contact avec le panneau de séparation (7). 2.- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la patte (23) est seulement sollicitée en appui contre le panneau de séparation (7) et n'est pas fixée positivement au panneau de séparation (7). 3.- Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la patte (23) est en appui par une extrémité d'appui (25) contre une surface d'appui (31) du panneau de séparation (7), l'ensemble comportant un dispositif (35) pour limiter un déplacement de l'extrémité d'appui (25) le long de la surface d'appui (31). 4.- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (35) pour limiter le déplacement de l'extrémité d'appui (25) de la patte (23) comprend au moins relief (39) porté par la surface d'appui (31). 5.- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (35) pour limiter le déplacement de l'extrémité d'appui (25) de la patte (23) comprend au moins un orifice ménagé dans l'un de la patte (23) et du panneau de séparation (7), et un relief (43) engagé dans l'orifice (41) et lié à l'autre de la patte (23) et du panneau de séparation (7). 6.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la précontrainte est comprise entre 200 et 500 Newtons. 7.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la précontrainte correspond à un serrage de la patte (23) contre le panneau de séparation (7) compris entre 3 et 8 N.m. 8.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties d'extrémité (11) de la traverse (3) sont calées à des positionslongitudinales respectives par rapport aux montants latéraux (5) choisies pour obtenir une précontrainte de la patte (23) prédéterminée. 9.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau de séparation (7) comprend une traverse inférieure de baie (19), la patte (23) étant précontrainte contre la traverse inférieure de baie (19). 10.- Procédé d'assemblage d'un ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes : - approcher longitudinalement la traverse (3) du panneau de séparation (7) et des montants latéraux (5), jusqu'à ce que la patte (23) soit en contact avec le panneau de séparation (7) ; - fixer les parties d'extrémité (11) de la traverse (3) aux montants latéraux (5), en calant les parties d'extrémité (11) de la traverse (3) à des positions longitudinales respectives par rapport aux montants latéraux (5) adaptées pour obtenir une précontrainte prédéterminée de la patte (23) contre le panneau intermédiaire (7).15