Brevet FR3123298A1 — publié le 20221202

L’invention concerne une traverse de planche de bord (1) de véhicule automobile, comportant un corps (10) comportant deux extrémités (10a, 10b), le corps (10) étant destiné à être fixé au niveau de chacune de ses extrémités (10a, 10b) à une caisse d’un véhicule automobile, la traverse de planche de bord (1) comportant deux supports de fixation (14a, 14b) d’une colonne de direction, la traverse de planche de bord (1) étant caractérisée en ce qu’elle comporte deux zones de moindre résistance (18a, 18b) disposées de part et d’autre de l’ensemble formé par les deux supports de fixation (14a, 14b). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Traverse de planche de bord pour véhicule automobile et véhicule automobile comportant une telle traverse L'invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles, et concerne notamment l’intégration d’éléments de la structure avant améliorant le comportement en déformation de la structure des véhicules automobiles en cas de choc frontal à faible recouvrement. Les essais relatifs aux chocs frontaux à faible recouvrement, c'est-à-dire impliquant un choc avec un recouvrement entre un obstacle fixe et la façade avant d'un véhicule automobile inférieur à 25%, prennent une place de plus en plus importante dans le cadre des protocoles d’essais effectués au sein d'agences gouvernementales ou non gouvernementales. Ces essais ont pour but de vérifier le respect des normes en vigueur dans chaque pays, notamment en ce qui concerne les répercussions des chocs sur les véhicules et leurs occupants. Les chocs frontaux à faible recouvrement génèrent une déformation de la structure avant du véhicule fortement dissymétrique, ce qui peut avoir des conséquences dangereuses au sein de l’habitacle du véhicule. La structure avant d’un véhicule comporte généralement un tablier transversal formant une séparation entre l’habitacle et le compartiment moteur du véhicule. le tablier transversal est en général renforcé par une traverse latérale de tablier. Le véhicule comporte également une traverse inférieure de baie, sur laquelle repose la partie inférieure du pare-brise avant du véhicule, et une traverse de planche de bord qui sert de support et de renfort à la planche de bord. L’ensemble des traverses sont fixées, à chacune de leurs extrémités latérales, à un pied avant respectif de la structure de caisse du véhicule. Lors d’un choc frontal à faible recouvrement, ces traverses peuvent être affectées par la déformation dissymétrique du véhicule, ce qui est particulièrement le cas de la traverse de planche de bord. La représente la partie avant de la structure d’un véhicule automobile comportant une traverse de planche de bord T. La traverse de planche de bord T supporte une colonne de direction qui porte un volant de direction V. Comme visible sur la , en cas de choc frontal à faible recouvrement avec un obstacle O, le recul d’une des roues R peut entrainer la déformation et le recul du pied avant correspondant, et donc le recul d’un des points de fixation de la traverse de planche de bord. On observe donc un pivotement de la traverse de planche de bord autour du point de fixation opposé. Comme visible sur la , la colonne de direction étant solidaire de la traverse de planche de bord, la colonne de direction et le volant qu’elle porte sont entrainés dans ce mouvement de pivotement, ce qui peut avoir des conséquences importantes sur la sécurité des occupants et notamment du conducteur. En effet, le volant de direction risque de ne plus se trouver face au conducteur, et ce dernier risque alors de n’être pas protégé correctement par le déploiement du coussin de sécurité gonflable disposé dans le volant. L’invention a pour but de proposer une traverse de planche de bord qui présente un comportement amélioré lors d’un choc frontal à faible recouvrement, de façon à améliorer la sécurité des occupants et en particulier du conducteur. À cet effet, l’invention concerne une traverse de planche de bord de véhicule automobile, comportant un corps comportant deux extrémités, le corps étant destiné à être fixé au niveau de chacune de ses extrémités à une caisse d’un véhicule automobile, la traverse de planche de bord comportant deux supports de fixation d’une colonne de direction, la traverse de planche de bord étant caractérisée en ce qu’elle comporte deux zones de moindre résistance disposées de part et d’autre de l’ensemble formé par les deux supports de fixation. Ainsi, en prévoyant deux zones de moindre résistance disposées chacune à proximité de l’un des supports de fixation de la colonne de direction, on s’assure qu’en cas de choc impliquant le recul d’un des points de fixation de la traverse de planche de bord, cette dernière va plier au niveau des zones de moindre résistance. Cette déformation programmée va permettre de maintenir l’orientation initiale de la portion de la traverse située entre les deux zones de moindre résistance, et ainsi maintenir l’orientation et la disposition initiales de la colonne de direction et du volant de direction. L’invention permet donc d’éviter qu’un déplacement du volant de direction ne puisse entrainer un décalage entre le volant et le conducteur susceptible de nuire à l’efficacité du coussin de sécurité gonflable disposé dans le volant, et également qu’un recul du volant ne cause des dommages corporels au conducteur. Dans une réalisation, les zones de moindre résistance sont configurées de sorte que le moment fléchissant appliqué à la traverse de planche de bord autour d’un axe de direction parallèle à l’axe vertical d’un véhicule automobile équipé de la traverse de planche de bord et permettant d’atteindre la déformation plastique au niveau des zones de moindre résistance est inférieur de 5 % à 20 % par rapport au moment fléchissant appliqué autour du même axe permettant d’atteindre la déformation plastique des parties du corps ne comportant pas de zone de moindre résistance. Dans une réalisation, les zones de moindre résistance sont configurées pour que le moment quadratique et/ou le moment d’inertie autour d’un axe de direction parallèle à l’axe vertical d’un véhicule automobile équipé de la traverse de planche de bord, soit inférieur de 5 % à 20 % par rapport moment quadratique et/ou au moment d’inertie des parties du corps ne comportant pas de zone de moindre résistance. Dans une réalisation, la distance entre chaque zone de moindre résistance et le support de fixation le plus proche est supérieure ou égale à 5 millimètres, et de préférence supérieure ou égale à 10 millimètres. Dans une réalisation, la distance entre chaque zone de moindre résistance et le support de fixation le plus proche est inférieure ou égale à 100 millimètres, et de préférence inférieure ou égale à 50 millimètres. Dans une réalisation, la traverse de planche de bord comporte deux éléments de fixation pour la fixation de la traverse de planche de bord à une traverse de baie inférieure, les deux zones de moindre résistance étant disposées de part et d’autre de l’ensemble formé par les deux éléments de fixation. Dans une réalisation, les deux zones de moindre résistance sont formées chacune par une encoche ménagée dans le corps de la traverse de planche de bord, les encoches étant réalisées par enlèvement de matière, par exemple par usinage, ou par déformation de matière, par exemple par emboutissage. Dans une réalisation, le corps comporte trois parties reliées deux à deux par des éléments de liaison, chaque élément de liaison formant l’une des deux zones de moindre résistance. Dans une réalisation, les éléments de liaison présentent une section transversale d’aire inférieure à celle des trois parties du corps et/ou sont réalisés dans un matériau différent de celui de ces trois parties. L’invention concerne également un véhicule automobile comportant une traverse de planche de bord conforme à celle définie ci-dessus. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La , déjà décrite, est une vue de dessus de la partie avant de la structure d’un véhicule automobile comportant une traverse de planche de bord. La , déjà décrite, est une vue du véhicule de la montrant le comportement de la traverse de planche de bord lors d’un choc frontal à faible recouvrement. La est une vue de dessus d’une traverse de planche de bord conforme à l’invention. La est une vue de dessus de la partie avant d’une structure de véhicule automobile équipée de la traverse de planche de bord de la , montrant le comportement de la traverse de planche de bord lors d’un choc frontal à faible recouvrement. La est une vue de détail de la . La est une vue partielle en perspective d’un premier exemple de réalisation d’une traverse de planche de bord conforme à l’invention. La est une vue partielle en perspective d’un deuxième exemple de réalisation d’une traverse de planche de bord conforme à l’invention. La est une vue de dessus d’une traverse de planche de bord 1 conforme à l’invention. La traverse de planche de bord 1 comporte un corps 10, dans l’exemple un corps tubulaire de section circulaire. Le corps 10 comporte une première extrémité 10a et une deuxième extrémité 10b, le corps 10 étant solidaire à chacune de ces deux extrémités 10a, 10b d’une platine de fixation 12a, 12b permettant de fixer la traverse de planche de bord 1 à la structure d’un véhicule automobile, et plus précisément à des montants latéraux de la caisse du véhicule dénommés « pieds avant ». Dans une zone intermédiaire du corps 10, située entre l’une des extrémités 10a et un plan transversal médian P du corps 10, sont disposés deux supports de fixation 14a, 14b pour la fixation d’une colonne de direction. À proximité de chacun de ces supports de fixation 14a, 14b, la traverse de planche de bord 1 comporte un élément de liaison 16a, 16b pour assurer la liaison de la traverse de planche de bord 1 à un élément solidaire de la structure du véhicule et dénommé traverse inférieure de baie. Conformément à l’invention, la traverse de planche de bord 1 comporte deux zones de moindre résistance 18a, 18b disposées de part et d’autre de l’ensemble formé par les deux supports de fixation 14a, 14b de colonne de direction. Ainsi, chaque zone de moindre résistance 18a, 18b se trouve à proximité de l’un des deux supports de fixation 14a, 14b, et les zones de moindre résistance 18a, 18b encadrent ainsi les deux supports de fixation 14a, 14b. Comme explicité en détail ci-après, la présence des zones de moindre résistance permet d’obtenir qu’en cas de choc frontal à faible recouvrement, la traverse de planche de bord 1 fléchisse et plie au niveau des deux zones de moindre résistance, évitant ainsi un pivotement de l’ensemble de la traverse de planche de bord comme montré sur la . La présence des deux zones de moindre résistance 18a, 18b permet ainsi d’assurer une déformation programmée de la traverse de planche de bord 1 en cas de choc frontal à faible recouvrement. La illustre la déformation de la partie avant de la structure d’un véhicule 2 équipé d’une traverse de planche de bord 1 conforme à l’invention, en cas de choc frontal à faible recouvrement avec un obstacle O. La est une vue de détail de la partie avant de la structure du véhicule 2 avant déformation. Le véhicule 2 comporte une caisse 20, la caisse 20 comportant deux montants latéraux avant 22a, 22b, ou pieds avant 22a, 22b, auxquels sont respectivement fixées les platines de fixation 12a, 12b de la traverse de planche de bord 1. Le véhicule 2 comporte en outre une traverse de baie inférieure 24, à laquelle est fixée la traverse de planche de bord 1 par l’intermédiaire des deux éléments de liaison 16a, 16b. Le véhicule 2 comporte par ailleurs une colonne de direction 26 portant un volant de direction 28 permettant de commander deux roues avant 30, 32 directrices. La colonne de direction 26 est fixée notamment à la traverse de planche de bord 1, par l’intermédiaire des deux supports de fixation 14a, 14b de la traverse de planche de bord 1. Comme visible sur la , en cas de choc frontal à faible recouvrement avec un obstacle O, la présence, à proximité de chacun des deux supports de fixation 14a, 14b de la colonne de direction 26 d’une zone de moindre résistance 18a, 18b permet d’obtenir qu’en cas de déformation de la structure impliquant un recul d’une des roues avant 30, de l’un des pieds avant 22a et donc de l’une des extrémités 10a de la traverse de planche de bord 1, la traverse de planche de bord 1 fléchisse et plie au niveau d’au moins l’une des zones de moindre résistance 18a, 18b. Dans l’exemple de la , la déformation de la structure du véhicule 2 consécutive au choc avec l’obstacle O aboutit au pliage de la traverse de planche de bord 1 au niveau des deux zones de moindre résistance 18a, 18b. La déformation en flexion de la traverse de planche de bord 1 au niveau d’au moins une des deux zones de moindre résistance 18a, 18b a pour effet de maintenir la portion de la traverse située entre ces deux zones sensiblement dans son orientation d’origine, c’est-à-dire selon une direction parallèle à l’axe transversal du véhicule 2. Ainsi, comme visible sur la , le volant de direction 28 conserve sensiblement son orientation et sa disposition initiales. Le déplacement éventuel du volant de direction 28 est très fortement diminué par rapport à une traverse de planche de bord conventionnelle, et reste limité, grâce à la traverse de planche de bord conforme à l’invention, à un déplacement n’entrainant pas un décalage entre le conducteur et le volant susceptible de diminuer l’efficacité d’un coussin de sécurité gonflable disposé dans le volant de direction 28. La illustre un premier exemple de réalisation d’une traverse de planche de bord 1 conforme à l’invention. Dans l’exemple de la , chaque zone de moindre résistance 18a, 18b est formée par une encoche 180 permettant de réduire la surface de la section transversale du corps 10 au niveau de la zone de moindre résistance correspondante. Les encoches 180 peuvent avoir différentes formes (par exemple en V comme sur la ou en U comme sur la ). Les encoches 180 peuvent être réalisées par enlèvement de matière, par exemple par usinage, ou par déformation plastique, par exemple par emboutissage. La illustre un deuxième exemple de réalisation d’une traverse de planche de bord 1 conforme à l’invention. Dans l’exemple de la , le corps 10 comporte trois portions 10c, 10d, 10e raccordées deux à deux au niveau des deux zones de moindre résistance 18a, 18b par des éléments de liaisons 182, dans l’exemple des manchons 182. Dans l’exemple, les manchons 182 présentent un diamètre extérieur inférieur à celui des trois portions 10c, 10d, 10e. Alternativement ou en complément, les manchons 182 peuvent être réalisés dans un matériau différent du matériau des trois portions 10c, 10d, 10e du corps 10, de préférence un matériau moins résistant que celui des trois portions 10c, 10d, 10e Avantageusement, la distance d entre chaque zone de moindre résistance 18a, 18b et le support de fixation 14a, 14b le plus proche est supérieure ou égale à 5 millimètres, et de préférence supérieure ou égale à 10 millimètres. La distance d est avantageusement inférieure ou égale à 100 millimètres, et de préférence inférieure ou égale à 50 millimètres. Traverse de planche de bord (1) de véhicule (2) automobile, comportant un corps (10) comportant deux extrémités (10a, 10b), le corps (10) étant destiné à être fixé au niveau de chacune de ses extrémités (10a, 10b) à une caisse (20) d’un véhicule (2) automobile, la traverse de planche de bord (1) comportant deux supports de fixation (14a, 14b) d’une colonne de direction (26), la traverse de planche de bord (1) étant caractérisée en ce qu’elle comporte deux zones de moindre résistance (18a, 18b) disposées de part et d’autre de l’ensemble formé par les deux supports de fixation (14a, 14b). Traverse de planche de bord (1) selon la revendication précédente, dans laquelle les zones de moindre résistance (18a, 18b) sont configurées de sorte que le moment fléchissant appliqué à la traverse de planche de bord (1) autour d’un axe de direction parallèle à l’axe vertical d’un véhicule (2) automobile équipé de la traverse de planche de bord (1) et permettant d’atteindre la déformation plastique au niveau des zones de moindre résistance (18a, 18b) est inférieur de 5% à 20% par rapport au moment fléchissant appliqué autour du même axe permettant d’atteindre la déformation plastique des parties du corps (10) ne comportant pas de zone de moindre résistance. Traverse de planche de bord (1) selon la revendication1 ou 2, dans laquelle les zones de moindre résistance (18a, 18b) sont configurées pour que le moment quadratique et/ou le moment d’inertie autour d’un axe de direction parallèle à l’axe vertical d’un véhicule (2) automobile équipé de la traverse de planche de bord (1), soit inférieur de 5% à 20% par rapport au moment quadratique et/ou au moment d’inertie des parties du corps (10) ne comportant pas de zone de moindre résistance. Traverse de planche de bord (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la distance (d) entre chaque zone de moindre résistance (18a, 18b) et le support de fixation (14a, 14b) le plus proche est supérieure ou égale à 5 millimètres, et de préférence supérieure ou égale à 10 millimètres. Traverse de planche de bord (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la distance (d) entre chaque zone de moindre résistance (18a, 18b) et le support de fixation (14a, 14b) le plus proche est inférieure ou égale à 100 millimètres, et de préférence inférieure ou égale à 50 millimètres. Traverse de planche de bord (1) selon l’une des revendications précédentes, comportant deux éléments de fixation (16a, 16b) pour la fixation de la traverse de planche de bord (1) à une traverse de baie inférieure (24), les deux zones de moindre résistance (18a, 18b) étant disposées de part et d’autre de l’ensemble formé par les deux éléments de fixation (16a, 16b). Traverse de planche de bord (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les deux zones de moindre résistance (18a, 18b) sont formées chacune par une encoche (180) ménagée dans le corps (10) de la traverse de planche de bord (1), les encoches (180) étant réalisées par enlèvement de matière, par exemple par usinage, ou par déformation de matière, par exemple par emboutissage. Traverse de planche de bord (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le corps (10) comporte trois parties (10c, 10d, 10e) reliées deux à deux par des éléments de liaison (182), et dans laquelle chaque élément de liaison (182) forme l’une des deux zones de moindre résistance (18a, 18b). Traverse de planche de bord (1) selon la revendication précédente, dans laquelle les éléments de liaison (182) présentent une section transversale d’aire inférieure à celle des trois parties (10c, 10d, 10e) du corps (10) et/ou sont réalisés dans un matériau différent de celui de ces trois parties. Véhicule automobile comportant une traverse de planche de bord (1) conforme à l’une des revendications précédentes.