Brevet FR3088611A1 — publié le 20200522

ELEMENT STRUCTUREL LACUNAIRE POUR PLANCHE DE BORD, TRAVERSE ASSOCIEE ET PLANCHE DE BORD CORRESPONDANTE L'invention concerne un élément structurel à structure lacunaire formant un corps de planche de bord. Elle concerne également une traverse conformée pour être introduite dans l'élément structurel et fixée à celui-ci, et une planche de bord comprenant l'élément structurel et la traverse. Dans le domaine des véhicules automobiles, les planches de bord sont installées transversalement dans l'habitacle, à l'avant des places du conducteur et du passager avant. Le corps de planche de bord constitue l'ossature de la planche de bord. Il est recouvert d'une garniture ou peau formant la paroi externe de la planche de bord. Ce corps de planche de bord assure notamment le support de divers équipements tels que le tableau de bord, les indicateurs de conduite, divers moyens de contrôle, par exemple des équipements de climatisation, d'autoradio et de navigation. De manière usuelle, un corps de planche de bord est composé de nombreux éléments assemblés. Il s'agit en général de pièces en matériau polymère ou composite obtenues par moulage et assemblées ensuite par bouterollage, vissage, etc. L'assemblage d'un corps de planche de bord est donc relativement complexe et l'ensemble relativement lourd. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un corps de planche de bord réalisé d'une seule pièce, notamment par un procédé de fabrication additive dite c Selon l'invention, l'élément structurel présente une structure lacunaire d'un seul tenant, notamment issu d'une impression en trois dimensions, et la structure lacunaire définit : un premier passage interne traversant entièrement l'élément structurel et s'étendant transversalement lorsque l'élément structurel est dans la position d'installation, le premier passage étant conformé pour recevoir une traverse cintrée de rayon de courbure constant et comportant au moins deux éléments de fixation destinés à être fixés à la traverse, 2 un deuxième passage interne reliant le premier passage à une face de l'élément structurel dirigée vers l'arrière du véhicule lorsque l'élément structurel est dans la position d'installation, le deuxième passage interne comportant au moins un élément de fixation, de préférence au moins deux éléments de 5 fixation, destiné(s) à fixer un support de fixation de colonne de direction. Par « structure lacunaire », on entend une structure comportant des alvéoles, ajourages, et/ou cavités destinés à limiter la quantité de matière. La quantité de matière utilisée peut correspondre à une quantité de matière minimale nécessaire à la tenue mécanique de la structure pour l'utilisation 10 envisagée. Cette quantité de matière peut être déterminée par calcul des efforts que doit supporter la structure, par exemple pour sa tenue propre sous son poids, pour tenir sous un effort réparti en surface, pour ses fixations à la caisse du véhicule, pour l'intégration d'éléments connexes (interfaces de fixations, intégration du bloc HVAC- «heating, ventilation and air-conditioning 15 (chauffage, ventilation et air conditionné), intégration des éléments des volumes de rangement, etc.). La structure lacunaire de l'élément structurel selon l'invention se présente ainsi sous la forme d'un réseau de matière formant des mailles et des noeuds. Un tel réseau peut être formé de parties semblables à des vaisseaux creux, 20 semi pleins (structure intérieure appelée aussi latice) ou pleins interconnectés. Les éléments de fixation de l'élément structurel pour la fixation de la traverse peuvent être positionnés de manière à être fixés à une zone supérieure ou inférieure de la traverse, dans la position d'installation de l'élément structurel. Une fixation à une zone inférieure de la traverse peut 25 toutefois améliorer le maintien de la traverse. Le deuxième passage reçoit le support de fixation de colonne de direction, sur lequel sera monté le volant du véhicule. Il est par conséquent situé en regard du conducteur, dans la position d'installation de l'élément structurel. Ainsi, le deuxième passage peut être relié au premier passage à proximité 30 d'une extrémité du premier passage et les éléments de fixation du premier passage sont alors situés entre le deuxième passage et l'autre extrémité du premier passage. Ceci peut permettre de faciliter l'introduction de la traverse à l'intérieur du premier passage. L'élément structurel peut comporter une ossature interne de structure lacunaire d'un seul tenant avec une peau externe délimitant au moins en partie un volume de l'élément structurel, ladite peau externe présentant une surface externe choisie parmi une surface lacunaire, une surface pleine, une surface 3 présentant une ou plusieurs zones lacunaires et pleines. Notamment, cette peau externe peut correspondre à une partie visible de l'intérieur de l'habitacle lorsque l'élément structurel est dans la position d'installation. Le deuxième passage débouche alors sur une face de l'élément structurel pourvue de cette 5 peau externe. L'élément structurel selon l'invention est de préférence obtenu par impression en trois dimensions, par exemple par dépôt de filament en fusion (t, Fused Deposition Modeling »- Réalisation d'un modèle par dépôt en fusion ou t REVENDICATIONS1. Elément structurel (10) formant un corps de planche de bord de véhicule automobile destiné à être installé dans une position d'installation transversale à l'intérieur d'un habitacle de véhicule, caractérisé en ce qu'il présente une structure lacunaire d'un seul tenant, notamment issu d'une impression en trois dimensions, et en ce que ladite structure lacunaire définit : - un premier passage interne (14) traversant entièrement l'élément structurel et s'étendant transversalement lorsque l'élément structurel est dans la position d'installation, le premier passage (14) étant conformé pour recevoir une traverse (20) cintrée de rayon de courbure constant et comportant au moins deux éléments de fixation (141-144) destinés à être fixés à la traverse, - un deuxième passage interne (16) reliant le premier passage (14) à une face (11b) de l'élément structurel dirigée vers l'arrière du véhicule lorsque l'élément structurel est dans la position d'installation, le deuxième passage (16) comportant au moins un élément de fixation (161, 162) destiné à fixer un support de fixation (30) de colonne de direction. 2. Elément structurel (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième passage (16) est relié au premier passage (14) à proximité d'une extrémité (15a) du premier passage et en ce que les éléments de fixation (141-144) du premier passage (14) sont situés entre le deuxième passage (16) et l'autre extrémité (15b) du premier passage. 3. Elément structurel (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une ossature interne (10a) de structure lacunaire d'un seul tenant avec une peau externe (10b) délimitant au moins en partie un volume de l'élément structurel, ladite peau externe (10b) présentant une surface externe (11) choisie parmi une surface lacunaire, une surface pleine, une surface présentant une ou plusieurs zones lacunaires et pleines. 4. Elément structurel (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est en un matériau polymère choisi parmi l'acrylonitrile-butadiène-styrène, le polypropylène, l'acide polylactique. 14 5. Traverse de planche de bord (20), notamment en métal, apte à être insérée à l'intérieur d'un élément structurel (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un tube cintré (22), de préférence creux, présentant un rayon de 5 courbure constant, - optionnellement au moins deux éléments de fixation (221-224) solidaires du tube (22). 6. Traverse de planche de bord (20) selon la revendication 5, 10 caractérisée en ce que le tube (22) est équipé d'un flasque (23, 24) à chacune de ses extrémités, au moins l'un des flasques étant assemblé de manière amovible au tube (22). 7. Traverse de planche de bord (20) selon la revendication 5 ou 6, 15 caractérisée en ce que les éléments de fixation (221-224) s'étendent le long d'une même ligne longitudinale (L) à la surface du tube (22), parallèlement à un axe central (X) du tube. 8. Planche de bord (40) de véhicule automobile destinée à être 20 montée à l'intérieur d'un véhicule suivant une direction transversale de celui-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend : - une traverse (20) comprenant un tube cintré (22) de rayon de courbure constant, équipé d'un flasque (23, 24) à chacune de ses extrémités, au moins l'un des flasques (23) étant assemblé au tube de manière amovible, 25 - un support de fixation (30) de colonne de direction comportant au moins un élément de fixation (32) à la traverse (20), - un élément structurel lacunaire (10) d'un seul tenant formant un corps de planche de bord, notamment issu d'une impression en trois dimensions, l'élément structurel définissant : 30 un premier passage interne (14) traversant entièrement l'élément structurel et s'étendant transversalement au véhicule lorsque la planche de bord est montée à l'intérieur du véhicule, le premier passage (14) étant conformé pour recevoir la traverse (20) et comportant au moins deux éléments de fixation (141-144) à la traverse (20), 35 un deuxième passage interne (16) reliant le premier passage (14) à une face (11 b) de l'élément structurel dirigée vers l'arrière du véhicule lorsque la planche de bord est montée à l'intérieur du véhicule, le deuxième passage (16) 15 comportant au moins un élément de fixation (161, 162) au support de fixation (30) de colonne de direction, dans laquelle le support de fixation (30) de colonne de direction est fixé à l'élément structurel (10) à l'intérieur du deuxième passage (16), la traverse (20) 5 est fixée à l'élément structurel (10) à l'intérieur du premier passage (14) et est fixée au support de fixation (30) de colonne de direction. 9. Véhicule automobile comprenant une caisse structurelle, une planche de bord (40) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la planche de bord 10 (40) est fixée à la caisse via au moins quatre zones de fixation localisées : - sur chacun des deux flasques (23, 24) d'extrémité de la traverse (20), - à l'arrière du support de fixation de colonne (30), - dans une zone basse de l'élément structurel (10). 15 10. Procédé de montage d'une planche de bord (40) selon la revendication 8, comprenant : - l'introduction du support de fixation (30) de colonne de direction à l'intérieur du deuxième passage (16) et sa fixation à l'élément structurel lacunaire (10), 20 - l'introduction de la traverse (20) à l'intérieur du premier passage (14) par coulissement via une des extrémités (15b) du premier passage, la traverse étant introduite par une extrémité (22a) dépourvue de flasque (23) le cas échéant, - la fixation de la traverse (20) au support de fixation (30) de 25 colonne de direction et à l'élément structurel lacunaire (10), - optionnellement, le montage du flasque (23) à l'extrémité (22a) de la traverse (20) par laquelle la traverse (20) a été introduite à l'intérieur de l'élément structurel (10) et fixation du flasque (23) à la traverse (20) par soudage ou au moyen d'une vis, rivet ou similaire. 30 11. Procédé de montage selon la revendication 10, comprenant au moins une des caractéristiques suivantes : - le support de fixation (30) de colonne de direction est fixé sous la traverse, 35 - la traverse s'étend dans un plan sensiblement horizontal, - la concavité de la traverse est dirigée vers l'avant du véhicule lorsque la planche de bord est montée à l'intérieur de celui-ci.