Brevet FR3062367A1 — publié le 20180803

TRAVERSE DE PLANCHE DE BORD ET CONSOLE DE SUPPORT DE COLONNE DE DIRECTION MODULAIRES L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement au montage de la colonne de direction et du tableau de bord. Une traverse de planche de bord est généralement formée par un élément tubulaire métallique et creux formant une poutre qui s'étend transversalement dans la partie avant de l'habitacle d'un véhicule automobile et à laquelle elle est fixée de chaque côté par des supports. La traverse de planche de bord peut aussi être constituée par plusieurs éléments tubulaires préassemblés. Dans les deux cas, ces éléments constituent des unités autoportantes qui ont pour rôle de rigidifier la carrosserie et de supporter différents équipements du véhicule, comme la planche de bord, mais également de servir d'appui à la console de colonne de direction, celle-ci étant formée de plusieurs pièces distinctes de tailles différentes qui se répartissent en deux zones. Une zone inférieure servant à la réception et à la fixation de la colonne de direction et une zone avant qui tient lieu de dispositif de liaison de la colonne de direction à la traverse inférieure de baie ou à un tablier avant de la caisse du véhicule automobile. Par ailleurs, à proximité de la console de colonne de direction se trouve généralement une jambe de force dont le rôle est de relier la traverse de planche de bord au plancher du véhicule. Comme la plupart du temps, à chaque modèle de véhicule automobile correspond une console de colonne de direction de configuration différente, pour limiter les coûts de fabrication et simplifier son installation sur la traverse de planche de bord, l'idéal serait de concevoir une console de colonne de direction standardisée et modulable en fonction du type de véhicule. Cette console pourrait ainsi être utilisée sur une variété de types de véhicules différents. En ce sens, le document brevet DE 10 2008 012 647 Al concerne une traverse de planche de bord qui présente des éléments de support individuels dont notamment un support de console de colonne de direction conçu de manière modulaire pour pouvoir être adapté à différents types de véhicules automobiles. Ce support de colonne de direction est en fait constitué par une pièce moulée qui est incorporée à la traverse de planche de bord à l'aide de deux éléments de support latéral qui 3062367 2 peuvent la positionner sur plusieurs types différents de véhicule. Bien que mettant en avant un concept de modularité de la console de colonne de direction, cette modularité porte toutefois uniquement sur la zone inférieure de la console à savoir le support qui maintient la colonne de direction sur la traverse de planche de bord. Les 5 pièces constituants la partie supérieure et la zone avant de la console ne sont pas envisagées comme pouvant être également modulables et donc adaptables à plusieurs silhouettes de véhicules. En conséquence, la configuration de la console est inchangée puisqu'elle comporte le même nombre de pièces celles-ci nécessitant toujours plusieurs outils pour être installées 10 L'invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de réduire la diversité des pièces formant une console de colonne de direction et en conséquence de simplifier la réalisation de ces dernières ainsi que leur fixation sur une traverse de planche de bord. L'invention a également pour objectif de pouvoir adapter une console de 15 colonne de direction à la traverse de planche de bord de plusieurs silhouettes d'un même modèle de véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet une traverse de planche de bord pour véhicule destinée à maintenir une colonne de direction, ladite traverse comprenant : une poutre transversale ; une console fixée à la poutre et pourvue d'une zone inférieure 20 de réception et de fixation de colonne de direction et d'une zone avant de fixation à une traverse inférieure de baie du véhicule ; remarquable en ce que la console comprend une pièce inférieure disposée sur la poutre et comprenant la zone inférieure de réception et de fixation de colonne de direction ; une pièce supérieure comprenant la zone avant de fixation et deux branches en Y fixées à la poutre ; et 25 une pièce avant reliant une partie avant de la console à une partie supérieure avant de la pièce supérieure. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce inférieure s'étend horizontalement et la pièce supérieure est inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre 30° et 60°. 30 Selon un mode avantageux de l'invention, les deux branches de la pièce supérieure sont fixées sur une portion supérieure de la poutre. 3062367 3 Selon un mode avantageux de l'invention, les branches de la pièce supérieure s'étendant dans un plan, la zone avant de fixation formant une surface perpendiculaire audit plan ou inclinée d'un angle inférieur à 30° avec un plan perpendiculaire audit plan. 5 Selon un mode avantageux de l'invention, ladite traverse comprend deux rallonges reliant les deux branches de la pièce supérieure à la poutre. Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des rallonges présente une section en U épousant la branche correspondante de la pièce supérieure. Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des rallonges est configurée 10 pour pouvoir coulisser le long de la branche correspondante de la pièce supérieure avant fixation à ladite branche. Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des pièces inférieure, supérieure et avant est un embouti, préférentiellement d'un seul tenant. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une traverse 15 de planche de bord, remarquable en ce que ladite traverse est conforme à l'invention. L'invention a aussi pour objet un procédé d'assemblage d'une traverse de planche de bord pour véhicule destinée à maintenir une colonne de direction ; remarquable en ce que la traverse est conforme à l'invention et comprend les étapes suivantes : 20 (a) mise à disposition de la poutre, de la pièce inférieure et la pièce supérieure, lesdites pièces étant communes pour différents types de véhicule, et sélection de la pièce avant en fonction du type de véhicule ; (b) assemblage par soudure de la poutre, des pièces inférieure, supérieure et avant. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que l'invention permet de 25 réduire la diversité des pièces constitutives d'une console de colonne de direction et en ce sens de simplifier leur fabrication mais aussi leur montage sur la traverse de planche de bord car moins d'outils en l'occurrence sont nécessaires. De la même manière, l'invention est intéressante car la mise en place de pièces communes pouvant être associées, selon le type de silhouette de véhicule, à une pièce plus 30 spécifique permet une standardisation de la structure de la console de colonne de direction tout en lui permettant d'être facilement adaptable à plusieurs silhouettes. Il 3062367 4 en est de même pour l'uniformisation du diamètre et de l'épaisseur de la barre transversale de la traverse de planche de bord, car cette uniformisation contribue aussi à la standardisation de la structure de la console de colonne de direction en fonction des différents types de véhicules. Sur le plan économique, cette invention 5 est aussi intéressante car la diminution du nombre de pièces constitutives de la console de colonne de direction, leur simplification et leur uniformisation permettent un gain de temps et donc une réduction des coûts de fabrication et d'installation. D'autres particularités et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins ci-après donnés à titre d'exemples et parmi 10 lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'une traverse de planche de bord, selon un premier mode de réalisation de l'invention. - La figure 2 illustre une vue en perspective d'une traverse de planche de bord, selon un second mode de réalisation de l'invention. 15 - La figure 3 représente une vue en perspective d'une traverse de planche de bord, selon un troisième mode de réalisation de l'invention. - La figure 4 montre une vue en perspective d'une traverse de planche de bord, selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, les termes « inférieur », « supérieur » et « avant » 20 s'entendent bien entendu respectivement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule et par rapport au sens de marche normal du véhicule. La figure 1 représente une traverse de planche de bord 1.1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cette traverse de planche de bord 1.1 comprend une poutre 3 transversale et une console de colonne de direction 5.1. Cette console est 25 fixée à la poutre 3 transversale juste en amont d'une jambe de fixation 8 qui relie la poutre 3 de la traverse de planche de bord 1.1 au plancher (non représenté sur la figure 1). La console de colonne de direction 5.1 est formée de trois pièces métalliques principales ci-après dénommées pièce inférieure 11, pièce supérieure 13 et pièce avant 17.1. 3062367 5 La pièce inférieure 11 est agencée sur la poutre 3 et s'étend horizontalement. Elle est formée en général d'un seul tenant et comprend une zone inférieure de réception et de fixation 7 de la colonne de direction (non représentée). La pièce supérieure 13 est quant à elle formée de deux branches 15.1 en Y qui sont 5 fixées sur une portion supérieure de la poutre 3 de la traverse de planche de bord 1.1. A l'inverse de la pièce inférieure 11 la pièce supérieure 13 est inclinée par rapport à l'horizontale. L'angle d'inclinaison étant compris entre 30 et 60°. Cette pièce supérieure 13 comprend également la zone avant de fixation 9 de la console 5.1 à la traverse inférieure de baie (non représentée sur la figure 1) qui est située 10 sous le pare-brise. Il est à noter que si les branches 15.1 de la pièce supérieure 13 s'étendent dans un plan, la zone avant de fixation 9 forme elle une surface perpendiculaire à ce plan ou inclinée, et dans ce cas l'inclinaison est inférieure à 30°. La troisième pièce de la console, la pièce avant 17.1, est utilisée pour relier une partie avant de la console 5.1 à une partie supérieure avant de la pièce supérieure 15 13, en l'occurrence sur la figure 1 cette pièce 17.1 a une forme allongée rectangulaire. Comme représenté sur la figure 1, les deux branches 15.1 en Y de la pièce supérieure 13 peuvent comprendre chacune une rallonge 19 positionnée sur leur face supérieure. Le rôle de ces rallonges 19 est de raccorder les deux branches 15.1 20 en Y à la poutre 3 de la traverse de planche de bord 1.1 permettant ainsi une meilleure rigidité de la console 5.1 en cas notamment de choc. Ces deux rallonges 19 se présentent sous la forme de profilés métalliques avec une section en U qui épouse la branche 15.1 correspondante de la pièce supérieure 13. En général, elles sont configurées pour pouvoir glisser le long de la branche 15.1 sur laquelle elles 25 sont disposées, cela a pour résultat de faciliter leur mise en place sur la branche 15.1 proprement dit avant leur fixation, cette dernière pouvant bien sûr être réalisée par tous moyens connus de l'homme du métier, comme par exemple des vis, des rivets ou des points de soudure. Les trois pièces 11, 13, 17.1 formant la console 5.1 sont formées par des tôles 30 embouties qui peuvent être en aluminium, en acier en matériaux composites mais chacune d'elles est préférentiellement formée d'un seul tenant. 3062367 6 La pièce inférieure 11 et la pièce supérieure 13 forment la structure proprement dite de la console de colonne de direction 5.1 et constituent des pièces qui sont communes. En l'occurrence, elles sont communes à plusieurs consoles de direction. Cette uniformisation a pour résultat de standardiser la forme de la plupart des 5 consoles de colonne de direction et ainsi de simplifier leur fabrication. La pièce avant 17.1 de la console de colonne de direction 5.1 est quant à elle une pièce spécifique à chaque console 5.1, sa forme et sa longueur varient en fonction du modèle de véhicule sur lequel la console 5.1 est installée. Ainsi, sur le mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur la figure 1, cette pièce 17.1 est 10 sensiblement repliée. Son rôle est de permettre d'adapter les deux pièces 11, 13 communes à différents modèles de véhicules. Pour certaines consoles de colonne de direction 5.1 cette pièce 17.1 s'avère ne pas être nécessaire et donc avoir un rôle optionnel. La figure 2 illustre une vue en perspective d'une traverse de planche de bord 1.2, 15 selon un second mode de réalisation de l'invention. Cette traverse 1.2 est également formée d'une poutre 3 transversale et d'une console de colonne de bord 5.2. Cette console est identique à celle du premier mode de réalisation à l'exception que la pièce avant est une plaque allongée linéaire non repliée. Il est à noter par ailleurs que dans cette variante une des rallonges 19 de la branche 15.2 en Y est maintenue 20 sur la partie supérieure de la traverse 1.2 par un dispositif de fixation supplémentaire 21. La figure 3 montre un troisième mode de réalisation de la traverse de planche de bord 1.3. Dans cette variante, la console de colonne de direction 1.3 fixée à la poutre 3 de la traverse de planche de bord est également composée des trois pièces 25 principales mais à la différence du premier mode de réalisation la pièce supérieure 13 est maintenue fixée à la traverse de la planche de bord 1.3 par insertion des extrémités de chaque branche 15.3 en Y dans la partie creuse de la poutre 3 de la traverse 1.3. Pour adapter d'autant plus facilement la console de colonne de direction 1.1 selon 30 l'invention au plus grand nombre de modèles de véhicules automobiles, la poutre 3 de la traverse de planche de bord 1.1 est également uniformisée. Ainsi, la poutre 3 a 3062367 7 un diamètre et une épaisseur standards qui sont identiques dans tous les modes de réalisation. Cette poutre 3 peut ainsi avoir préférentiellement un diamètre de 41mm et une épaisseur de 2,2mm. A l'inverse, la forme et la longueur de cette poutre 3 sont ajustables et peuvent varier selon le modèle de véhicule auquel la poutre est 5 destinée. La poutre 3 peut ainsi présenter une ouverture longitudinale par rapport à sa longueur, plus ou moins large, et dans laquelle les extrémités des branches 15.3 en Y de la pièce supérieure 13 peuvent être insérées (figure 3). Cette poutre 3 peut également être constituée de plusieurs morceaux assemblés. Dans ce cas, l'assemblage peut être réalisé par une pièce métallique 29, comme illustré dans le 10 troisième mode de réalisation (figure 3), ou par un dispositif en forme de coude. Dans la figure 4 qui représente un quatrième mode de réalisation de la traverse de planche de bord, la poutre 3 comprend notamment un dispositif d'assemblage en forme de coude 27. Il est intéressant aussi de préciser que dans ce mode de réalisation la console de colonne de direction 5.4 a en fait une configuration similaire 15 à celle de la deuxième mode de réalisation (figure 2). Le montage de la console de colonne de direction 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 selon l'invention à la poutre 3 transversale de la planche de bord 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 est facilité par le fait que la console 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 est constituée par un très faible nombre de pièces, en l'occurrence trois, dont deux sont standardisées, à savoir la pièce 20 inférieure 11 et la pièce supérieure 13. Cette configuration limite donc le nombre d'outils nécessaires pour assembler ces pièces sur la poutre 3. L'assemblage proprement dit est quant à lui réalisé en deux étapes. Dans un premier temps, la poutre 3 et les deux pièces communes 11, 13 sont mises à disposition, puis la pièce avant 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 ou pièce spécifique est choisie en fonction du type de 25 véhicule. La deuxième étape consiste ensuite à raccorder par soudure la poutre 3 et les trois pièces 11, 13, 17.1, 17.2, 17.3, 17.4. De manière générale, cette invention est avantageuse car elle permet la mise au point d'une console de colonne de direction qui comprend une architecture entièrement modulaire pouvant être très facilement et rapidement déclinée pour être 30 adaptée à plusieurs modèles de véhicules. Elle est d'autant plus intéressante qu'elle est constituée d'un nombre limité de pièces, deux reconduites et une spécifique. Les 3062367 8 deux pièces reconduites forment en fait une structure commune à l'ensemble des consoles seule la forme de la pièce spécifique est à moduler en fonction de chaque silhouette de véhicule automobile. La poutre de la traverse de planche de bord est également uniformisée et rendue adaptable aux différents types de modèles de 5 véhicules par de légères modifications structurelles. Cette standardisation de la structure de la console de colonne de direction ainsi que celle de la poutre de la traverse a l'avantage de simplifier la mise au point des traverses de planche de bord et leur installation ce qui se traduit par un double gain, économique et temporel. REVENDICATIONS1. Traverse de planche de bord (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) pour véhicule destinée à maintenir une colonne de direction, ladite traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) comprenant : une poutre transversale (3); et une console (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) fixée à la poutre (3) et pourvue d'une zone inférieure de réception et de fixation (7) de colonne de direction et d'une zone avant de fixation (9) à une traverse inférieure de baie du véhicule ; caractérisée en ce que la console (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) comprend une pièce inférieure (11) disposée sur la poutre (3) et comprenant la zone inférieure de réception et de fixation (7) de colonne de direction; une pièce supérieure (13) comprenant la zone avant de fixation (9) et deux branches (15.1, 15.2, 15.4) en Y fixées à la poutre (3); et une pièce avant (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) reliant une partie avant de la console (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) à une partie supérieure avant de la pièce supérieure (17.1, 17.2, 17.3, 17.4). 2. Traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce inférieure (11) s'étend horizontalement et la pièce supérieure (13) est inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre 30° et 60°. 3. Traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les deux branches (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) de la pièce supérieure (13) sont fixées sur une portion supérieure de la poutre (3). 4. Traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les branches (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) de la pièce supérieure (13) s'étendant dans un plan, la zone avant de fixation (9) formant une surface perpendiculaire audit plan ou inclinée d'un angle inférieure à 30° avec un plan perpendiculaire audit plan. 5. Traverse (1.1, 1.2, 1.4) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite traverse (1.1, 1.2, 1.4) comprend deux rallonges (19) reliant les deux branches (15.1, 15.2, 15.4) de la pièce supérieure (13) à la poutre (3). 3062367 10 6. Traverse (1.1, 1.2, 1.4) selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune des rallonges (19) présente une section en U épousant la branche (15.1, 15.2, 15.4) correspondante de la pièce supérieure (13). 7. Traverse (1.1, 1.2, 1.4) selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en 5 ce que chacune des rallonges (19) est configurée pour pouvoir coulisser le long de la branche (15.1, 15.2, 15.4) correspondante de la pièce supérieure (13) avant fixation à ladite branche (15.1, 15.2, 15.4). 8. Traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chacune des pièces inférieure (11), supérieure (13) et avant (17.1, 10 17.2, 17.3, 17.4) est un embouti, préférentiellement d'un seul tenant. 9. Véhicule automobile comprenant une traverse de planche de bord (1.1, 1.2, 1.3, 1.4), caractérisé en ce que ladite traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) est conforme à l'une des revendications 1 à 8. 10. Procédé d'assemblage d'une traverse de planche de bord (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) 15 pour véhicule destinée à maintenir une colonne de direction ; caractérisé en ce que la traverse (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) est conforme à l'une des revendications 1 à 8 et comprend les étapes suivantes : (a) mise à disposition de la poutre (3), de la pièce inférieure (11) et la pièce supérieure (13), lesdites pièces (11, 13) étant communes pour 20 différents types de véhicule, et sélection de la pièce avant (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) en fonction du type de véhicule ; (b) assemblage par soudure de la poutre (3), des pièces inférieure (11), supérieure (13) et avant (17.1, 17.2, 17.3, 17.4).