Brevet FR2975961A1 — publié le 20121207

i PIECE DE RENFORT DE PLANCHE DE BORD DE VEHICULE NOTAMMENT AUTOMOBILE ET PLANCHE DE RENFORT RENFORCEE. L'invention concerne principalement une pièce de renfort de planche de bord 5 de véhicule notamment automobile. L'invention concerne également une planche de bord renforcée de véhicule automobile comprenant une telle pièce de renfort. Enfin, l'invention porte également sur un véhicule automobile comportant une telle planche de bord renforcée. io II 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 que peut subir le véhicule. Cette traverse a ainsi de façon générale la fonction de pièce de renfort de la planche de bord. 15 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 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 20 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. 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. 25 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 traverse 2 ainsi que deux éléments de montage 10a, 10b de la traverse 2 sur la caisse du véhicule également disposés au niveau de chacune des extrémités 30 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 l'arrière de la planche de bord 2. 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 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 Io 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 des véhicules automobiles, notamment dans le cadre de la diminution de la production de dioxyde de carbone. 15 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 présentant un poids allégé. A cet effet, la pièce de renfort de l'invention qui est destinée à être 20 solidarisée au niveau de la face arrière de la dite planche de bord, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une plaque de support en appui de contact surfacique avec la face arrière de la planche de bord et un réseau de nervures solidarisé à la dite plaque de support. La pièce de renfort de l'invention peut également comporter les 25 caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - la plaque de support et/ou le réseau de nervures sont réalisés en composite textile, - le réseau de nervures comprend au moins une rainure transversale 30 destinée à être orientée parallèlement au plan du plancher du véhicule, et une première série de nervures additionnelles dont les nervures constituantes sont obliques relativement à la rainure parallèle, - la première série de nervures additionnelles forme une succession continue de V ou une succession continue de X, 3 - la pièce de renfort comporte une seconde série de nervures additionnelles dont les nervures constituantes sont perpendiculaires relativement à la rainure parallèle, - la pièce de renfort comprend une nervure périphérique encadrant le réseau 5 de nervures. - 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 est io réalisé en composite textile et qui est solidarisé à la plaque de support et au réseau de nervures par surmoulage, assemblage soudure, soudure par ultrasons ou collage. L'invention porte également sur un procédé de fabrication de la pièce de renfort précédemment évoquée qui est caractérisé en ce qu'il comprend une is étape d'injection du réseau de nervures sur la plaque de support qui a été préalablement réalisée par compression à chaud ou emboutissage. L'invention porte en outre sur une planche de bord renforcée pour véhicule notamment automobile qui est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une pièce de renfort précédemment évoquée qui est solidarisée à une planche de 20 bord par contact surfacique entre la plaque de support et la face arrière de la planche de bord, 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. L'invention porte enfin sur un véhicule notamment automobile comprenant 25 une planche de bord renforcée telle précédemment évoquée. 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 30 surélevée de la traverse de l'art antérieur montée sur la planche de bord d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une représentation schématique en perspective de la face arrière d'une partie de la pièce de renfort de l'invention selon une première variante, 4 - la figure 3 est une représentation schématique en perspective de la face avant d'une partie de la pièce de renfort de l'invention selon la première variante ; - la figure 4 est une représentation schématique en coupe de la pièce de renfort de l'invention selon une seconde variante montée sur la planche de bord du véhicule automobile, - la figure 5 est une représentation schématique en perspective surélevée avant de la pièce de renfort de l'invention selon la seconde variante, - la figure 6 est une représentation schématique en perspective surélevée arrière de la pièce de renfort de l'invention selon la seconde variante, et io - la figure 7 est une représentation schématique arrière de la pièce de renfort de l'invention selon la seconde variante représentée montée sur la planche de bord du véhicule automobile. Dans la description qui suit, l'utilisation des termes `avant' et `arrière' se réfèrent au sens d'avancement du véhicule automobile dans laquelle est montée is la pièce de renfort de l'invention. En référence à la figure 2, la pièce de renfort 20 de l'invention comprend une plaque de support 21 qui est plane et de forme rectangulaire, ainsi qu'un réseau de nervures 22 qui est solidarisé à la face arrière 23 de la plaque de support 21. Le réseau de nervures 22 comprend une rainure transversale 24 qui s'étend 20 à mi-hauteur de la plaque de support 21 sur tout la largeur de cette plaque de support 21. Le réseau de nervures 22 comprend également une première série de nervures additionnelles 25 qui sont d'orientation oblique relativement à la rainure transversale 24 en formant une succession continue de X sur tout la largeur de la 25 plaque de support 21. Le réseau de nervures 22 permet 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. Le réseau de nervures 22 précédemment décrit est encadré par une nervure 30 périphérique 26 de forme perpendiculaire et de dimension égale à celles de la plaque de support 21. La nervure périphérique 26 apporte de la raideur à la pièce de renfort et permet également d'améliorer la tenue aux vibrations de la pièce de renfort 20 engendrées par la colonne de direction. La pièce de renfort de l'invention est destinée à être solidarisée à la face arrière d'une planche de bord d'un véhicule automobile et à être en contact surfacique avec la dite face arrière de la planche de bord comme il sera décrit en référence à la seconde variante. s A cet effet, la pièce de renfort 20 des figures 2 et 3 est plane et est destinée à être solidarisée sur une partie plane de la planche de bord. En référence à la figure 3, la plaque de support 21 présente une première série d'orifices 27 qui assure la solidarité entre le réseau de nervures 22 et la plaque de support 21. io Plus précisément, la plaque de support 21 peut être fabriquée par compression à chaud ou emboutissage, puis le réseau de nervures 22 peut être injecté sur la plaque de support 21, la matière constituant le réseau de nervures 22 traversant la plaque de support 21 au niveau de la première série d'orifices 27 de façon à venir assurer la fixation solide du réseau de nervures 22 sur la plaque 15 de support 21. La plaque de support 21 comporte également une seconde série d'orifices 28 qui permettent d'assurer ou de renforcer la solidarisation de la pièce de support 20 sur la planche de bord non représentée sur ces figures. La figure 4 présente la juxtaposition de couches formées par la solidarisation 20 de la pièce de renfort 30 de l'invention selon la seconde variante sur la planche de bord 31 du véhicule automobile. Comme pour la première variante, la pièce de renfort 30 est composée d'une plaque de support 32 sur la face arrière 33 de laquelle est solidarisée un réseau de nervures 34. 25 La pièce de renfort 30 est solidarisée à la face arrière 35 de la planche de bord 31 composée sur cette représentation par un panneau principal 36 sur la face avant 37 duquel est solidarisé une mousse 38 constituant le gainage en cuir présent dans certaines gammes de véhicule. Dans cette variante, la planche de bord 31 est incurvée et la pièce de renfort 30 30 est également incurvée en présentant la même courbure que la planche de bord 31 de façon à être en appui de contact surfacique avec la planche de bord 31. 6 En référence aux figures 5 à 7, la pièce de renfort de l'invention 30 selon la deuxième variante comprend le réseau de nervures 34 solidarisé à la plaque de support 32. La pièce de renfort de l'invention 30 comprend également une nervure périphérique 43 qui encadre le réseau de nervures 34, la nervure périphérique 43 étant également incurvée pour venir épouser la face arrière 35 de la planche de bord 31. Le réseau de nervures 34 comporte trois nervures transversales 41 parallèles entre elles et destinées à être parallèle au plan P du plancher du Io véhicule. Le réseau de nervures 34 présente également une première série de nervures additionnelles 42 constituée d'une succession continue de V qui s'étend depuis le premier bord latéral 44a de la nervure périphérique 43 jusqu'au deuxième bord latéral opposé 44b de cette nervure périphérique 43. 15 Le réseau de nervures 34 comprend enfin une seconde série de nervures additionnelles 45 perpendiculaires aux trois nervures transversales 41. Les trois nervures transversales 41 ainsi que la deuxième série de nervures additionnelles 45 permettent d'une part de faire passer les efforts pour résister mécaniquement aux chocs frontaux et latéraux du véhicule, et d'autre part 20 d'engendrer la tenue aux vibrations de la colonne de direction. La première série de nervures additionnelles 42 permet de renforcer la résistance mécanique ainsi que la tenue aux vibrations de la colonne conférées par les trois nervures transversales 41 et la deuxième série de nervures additionnelles 45. 25 La nervure périphérique 43 apporte quant à elle de la raideur à la pièce de renfort et permet également d'améliorer la tenue aux vibrations engendrées par la colonne de direction de la pièce de renfort 30. Comme pour la première variante, la pièce de renfort de l'invention 30 peut être réalisée par injection du réseau de nervures 34 sur la plaque de support 32 30 qui a été préalablement réalisée par compression à chaud ou emboutissage. Les trois rainures transversales 41 sont situées sensiblement à mi hauteur de la nervure périphérique 43. La deuxième série de nervures additionnelles 45 perpendiculaires aux trois rainures transversales 41 présente une pluralité de 7 rainures réparties de façon non uniforme sur la largeur de la nervure périphérique 43. Cette absence d'uniformité de la répartition des trois rainures transversales 41 et de la deuxième série de nervures additionnelles 45 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 deux pattes de fixation 46a, 46b, deux éléments de montage 47a, 47b, un élément de support de la colonne de direction 48, une jambe de force 49, une Io interface avec le coussin gonflable de sécurité 50 et un élément de fixation du vide-poche 51. 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 5 à 7, et l'autre située du coté du siège passager. Ces éléments fonctionnels sont positionnés de la même façon que sur la is traverse 1 de la figure 1 et présentent la même structure. La jambe de force 49 présente, comme illustré sur la figure 3, un réseau de nervures orthogonales 52 permettant de diminuer les vibrations et de rigidifier la pièce de renfort 30 en cas de choc latéral ou frontal. Ces éléments fonctionnels sont également présents, bien que non 20 représentés, sur la pièce de renfort de la première variante des figures 2 et 3. En référence à la figure 4, la pièce de renfort 30 est solidarisée, par exemple par collage ou par surmoulage, à la face arrière 35 de la planche de bord 31 du véhicule. La planche de bord 31 comporte une partie supérieure 56 et une partie inférieure 57. 25 Dans la deuxième variante, la pièce de renfort 30 de l'invention est fixée au niveau de la jonction entre les parties supérieure 56 et inférieure 57 de la planche de bord 31, la plaque de support 32 qui supporte le réseau de nervures 34 venant épouser la face arrière 35 de la planche de bord 31. Dans cette position, la pièce de renfort 30 s'étend sur toute la largeur de la 30 face arrière 35 de la planche de bord 31 du véhicule. 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 56 de la planche de bord 31, soit uniquement au niveau de la face 8 arrière de la partie inférieure 57 de la planche de bord 31, soit s'étende plus largement sur toute la face arrière 35 de la planche de bord 31. La planche de bord 31 sur laquelle a été solidarisée la pièce de renfort 30 forme une planche de bord renforcée. La plaque de support 21,32 et le réseau de nervures 22,34 des première et deuxième variantes sont de préférence réalisées en matériau composite textile. On pourra également prévoir que seule la plaque de support 21,32 ou seul le réseau de nervures 22,34 soit réalisé en matériau composite textile. On entend par matériau composite textile, tout matériau comprenant un io arrangement de fibres noyées dans une matrice. Le composite textile peut être 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 carbones ou is des fibres de verre. 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. 20 La résistance aux chocs frontaux et latéraux sera plus particulièrement 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 25 chocs frontaux. Ces deux orientations des fibres du composite textile participeront également à la tenue en vibrations de la colonne de direction. Les éléments fonctionnels 46a, 46b, 47a, 47b, 48, 49, 50,51 représentés sur les figures 5 à 7 sont de préférence réalisés en composite textile à fibres courtes. Ils sont solidarisés à la plaque de support 32 et au réseau de nervures 34 par 30 surmoulage, assemblage par soudure, soudure par ultrasons ou collage. Ainsi, l'utilisation de composite textile combinée à la structure de la pièce de renfort 20,30 telle que décrite précédemment en référence aux figures 2 à 7, confère un allègement en poids substantiel tout en assurant la tenue aux 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 au moins une plaque de support (21,32) en appui de contact surfacique avec la face arrière (35) de la planche de bord (31) et un réseau de nervures (22,34) solidarisé à la dite plaque de support (21,32). io 2. Pièce de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de support (21,32) et/ou le réseau de nervures (22,34) sont réalisés en composite textile. 3. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, is caractérisé en ce que le réseau de nervures (22,34) comprend au moins une rainure transversale (24,41) destinée à être orientée parallèlement au plan (P) du plancher du véhicule, et une première série de nervures additionnelles (25,42) dont les nervures constituantes sont obliques relativement à la rainure parallèle (24,41). 20 4. Pièce de renfort selon la revendication 3, caractérisée en ce que la première série de nervures additionnelles (25,42) forme une succession continue de V ou une succession continue de X. 25 5. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde série de nervures additionnelles (45) dont les nervures constituantes sont perpendiculaires relativement à la rainure parallèle (41). 30 6. Pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une nervure périphérique (26,43) encadrant le réseau de nervures (22,34).. 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 (46a,46b), des éléments de montage (47a,47b), un élément de support de la colonne de direction (48), une jambe de force (49), une interface avec le coussin gonflable de sécurité (50) et un élément de fixation du vide-poche (51), qui est réalisé en composite textile et qui est solidarisé à la plaque de support (32) et au réseau de nervures (34) par surmoulage, assemblage soudure, soudure par ultrasons ou collage. Io 8. Procédé de fabrication de la pièce de renfort selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'injection du réseau de nervures (22,34) sur la plaque de support (21,32) qui a été préalablement réalisée par compression à chaud ou emboutissage. 15 9. Planche de bord renforcée pour véhicule notamment automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une pièce de renfort (20,30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 qui est solidarisée à une planche de bord (31) par contact surfacique entre la plaque de support (21,32) et la face arrière (35) de la planche de bord (31) soit au niveau d'une partie inférieure (57) 20 de la planche de bord (31), soit au niveau d'une partie supérieure (56) de la planche de bord (31), soit au niveau des parties inférieure (57) et supérieure (56) de la planche de bord (31). 10. Véhicule notamment automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une 25 planche de bord renforcée (60) selon la revendication 9.