Brevet FR3140059A1 — publié le 20240329

L’invention concerne une traverse de planche de bord (10) pour véhicule automobile comportant un tube (11) s’étendant transversalement entre deux brides de fixation permettant d'arrimer les extrémités de cette traverse (10) à deux éléments latéraux de la structure de caisse dudit véhicule situés respectivement côté conducteur et côté passager avant, ainsi que des moyens de support pour une colonne de direction (14, 15) fixés audit tube (11) ; caractérisée en ce que ledit tube (11) comprend des moyens de déformation programmée (19) en cas de choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur, ménagés sur la portion arrière du tronçon latéral (11A) dudit tube (11) s’étendant entre ladite bride de fixation située du côté conducteur et lesdits moyens de support (14, 15) de ladite colonne de direction. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3 Traverse de planche de bord pourvue de moyens de déformation programmée en cas de choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur La présente invention se rapporte au domaine général des traverses de planche de bord destinées à équiper des véhicules automobiles, et plus particulièrement à venir se fixer à la structure caisse du véhicule, transversalement au sens de la marche, pour permettre la fixation de la planche de bord dudit véhicule ainsi que de divers équipements dont la colonne de direction. De manière connue de l’art antérieur et notamment du document FR 3 069 517 A1, une telle traverse de planche de bord comporte classiquement un tube métallique s’étendant transversalement entre deux brides de fixation permettant d'arrimer les extrémités de cette traverse à deux éléments latéraux de la structure de caisse du véhicule (généralement les deux doublures d’ailes) situés respectivement côté conducteur et côté passager avant. Usuellement soutenue par une jambe de force centrale la reliant au tunnel central agencé sur le plancher du véhicule, cette traverse de planche de bord est également pourvue classiquement d’une fourche de fixation reliant son tube au tablier séparant l'habitacle du compartiment moteur. Elle présente généralement une pluralité de supports de fixation qui lui permettent de soutenir divers équipements tels que notamment la colonne de direction, certains instruments, les conduits de ventilation, la console centrale, les panneaux d'habillage de la planche de bord, etc. Une telle traverse de planche de bord permet ainsi d’assurer un support relativement rigide de la colonne de direction de sorte à limiter les remontées via cette traverse et la colonne de direction et jusqu’au volant des vibrations provenant de la route ainsi que du groupe motopropulseur. Avant leur mise sur le marché, les véhicules automobiles doivent être soumis à de nombreux protocoles de test permettant d’évaluer notamment leur niveau de sécurité passive. Aux Etats-Unis, l’institut IIHS (pour « Insurance Institute for Highway Safety » en anglais) a ainsi mis en place depuis plusieurs années un protocole de test désigné « Driver Side Small Overlap Front Test » ayant pour objectif de simuler un choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur. Plus précisément, ce protocole de test consiste à projeter le véhicule à une vitesse de 64 km/h contre une barrière rigide de 150 cm de haut et ne recouvrant que 25% de la largeur du véhicule côté conducteur. La plupart des voitures modernes sont dotées de cages de sécurité encapsulant l'habitacle et conçues pour résister aux collisions frontales et aux collisions frontales à chevauchement modéré avec peu de déformation. Des zones d'écrasement concentrées dans la moitié médiane de l'extrémité avant du véhicule aident à gérer l'énergie de collision pour réduire les forces transmises à l'habitacle. Lors d’une telle collision frontale à faible recouvrement côté conducteur, ces zones d’écrasement sont malheureusement peu sollicitées. La barrière s’incruste ainsi dans le véhicule et comprime la partie latérale côté conducteur de la structure de caisse qui recule, ce qui entraine une rotation suivant un axe sensiblement vertical de la traverse de planche de bord autour de son extrémité latérale située côté passager avant. Cette rotation de la traverse de planche de bord a malheureusement des conséquences néfastes sur le déploiement du coussin gonflable de sécurité frontal du conducteur implanté dans le moyeu central du volant de direction. Ce déploiement ne s’effectue en effet pas suivant la direction longitudinale arrière prévue mais suivant une direction déviée angulairement du côté passager avant ne permettant plus d’assurer une protection optimale du conducteur. La présente invention vise donc à améliorer la situation. Elle propose à cet effet une traverse de planche de bord pour véhicule automobile comportant un tube s’étendant transversalement entre deux brides de fixation permettant d'arrimer les extrémités de cette traverse à deux éléments latéraux de la structure de caisse dudit véhicule situés respectivement côté conducteur et côté passager avant, ainsi que des moyens de support pour une colonne de direction fixés audit tube ; caractérisée en ce que ledit tube comprend des moyens de déformation programmée en cas de choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur, ménagés sur la portion arrière du tronçon latéral dudit tube s’étendant entre ladite bride de fixation située du côté conducteur et lesdits moyens de support de ladite colonne de direction. L’adjonction de tels moyens de déformation programmée en cas de choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur permet en cas de survenance d’un tel choc de préserver l’orientation transversale initiale du tronçon restant du tube comprenant les moyens de support de la colonne de direction du véhicule, de manière à ce que le déploiement du coussin gonflable de sécurité frontal du conducteur implanté dans le moyeu central du volant s’effectue suivant la direction longitudinale arrière prévue assurant une protection optimale du conducteur. Selon des caractéristiques préférées de ladite traverse de planche de bord selon l’invention : - lesdits moyens de déformation programmée sont constitués par une zone de pliage contrôlée autour d’un axe sensiblement vertical ; - ladite zone de pliage contrôlée est formée par un renfoncement d’orientation sensiblement verticale ; - ledit renfoncement présente une profondeur comprise entre 3 et 10 millimètres ; - ledit renfoncement est réalisé par martelage d’un barreau cylindrique sur ledit tube ; - ladite zone de pliage contrôlée est formée par plusieurs trous d’affaiblissement agencés de manière discontinue le long d’une demi-section arrière dudit tube ; - ladite zone de pliage contrôlée est formée par une bande d’épaisseur réduite s’étendant le long d’une demi-section arrière du tube ; - lesdits moyens de déformation programmée sont implantés sur la moitié interne dudit tronçon latéral jouxtant les moyens de support de la colonne de direction ; et/ou - lesdits moyens de déformation programmée sont implantés à une distance comprise entre 4 et 20 millimètres desdits moyens de support de la colonne de direction. L’invention vise également sous un second aspect un véhicule automobile comportant une telle traverse de planche de bord. L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée de plusieurs exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - représente une vue en perspective de la partie avant de la structure de caisse d’un véhicule automobile comportant une traverse de planche de bord selon l’invention ; - est une vue partielle de dessus de la traverse de planche de bord selon l’invention ; et - représente une vue partielle en perspective de la traverse de planche de bord selon l’invention. La montre la partie avant de la structure de caisse 1 d’un véhicule automobile comportant une traverse de planche de bord 10 selon l’invention. Dans la description qui va suivre et par convention, lorsque l'on fera référence à des qualificatifs d'orientation (tels que les termes « vertical », « transversal » ou « horizontal ») ou de position (tels que les termes « avant », « arrière », « supérieur » ou « inférieur »), ces derniers seront définis par rapport à la position normale de montage de cette traverse de planche de bord 10 dans un véhicule et suivant le sens de progression ordinaire de ce dernier. Les termes « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence au plan longitudinal médian du véhicule. L’élément le plus proche de ce plan sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même plan qui sera quant à lui qualifié d’externe. Enfin, l’utilisation du terme « sensiblement » indiquera qu’un léger écart est admis par rapport à une position ou disposition nominale prédéterminée, tout en restant inclus dans le cadre de l’invention. Par exemple, « sensiblement vertical » indique qu’un écart de l’ordre de 10° par rapport à une orientation strictement verticale est admis dans le cadre de l’invention. Tel qu’illustré sur cette , la traverse de planche de bord 10 comporte un tube métallique 11 s’étendant selon une direction transversale entre deux brides de fixation 12, 13 permettant d'arrimer les extrémités de cette traverse 10 à deux éléments latéraux 2, 3 (en l’espèce, les deux doublures d’ailes) de la structure de caisse 1 du véhicule situés respectivement côté conducteur et côté passager avant. Afin d’obtenir un compromis satisfaisant entre la résistance mécanique souhaitée, la masse et le coût de fabrication, ce tube métallique 11 est avantageusement formé à partir d’une bande d’acier d’épaisseur comprise entre 1 et 1,6 millimètre. La traverse 1 comprend également des moyens de support destinés à permettre d’assurer la fixation de la colonne de direction non représentée du véhicule sur cette traverse 1. Mieux visibles sur les figures 2 et 3, ces moyens de support sont en l’espèce constitués par deux organes métalliques d’ancrage 14, 15 soudés au tube 11 en étant espacés transversalement l’un de l’autre. Toujours en référence aux figures 2 et 3, la traverse 1 est également pourvue de manière classique d’une fourche de fixation métallique 16 reliant longitudinalement le tube 11 au tablier 4 séparant l'habitacle du compartiment moteur. Déformable en cas de choc frontal, cette fourche de fixation 16 est avantageusement agencée transversalement entre les deux organes métalliques d’ancrage 14, 15 de sorte à se trouver en vis-à-vis de la colonne de direction après sa mise en place. Tel qu’illustré sur la , la traverse 1 comporte en outre une jambe de force métallique 17, soudée à la partie centrale du tube 10 et destinée à venir en appui sur le tunnel central 5 agencé sur le plancher 6 du véhicule afin de reprendre une partie des efforts supportés par de ce tube 11 et de les transmettre à la structure de caisse 1 de ce véhicule par l’intermédiaire du plancher 6. Comme on peut le remarquer sur cette , la traverse 10 peut comporter par ailleurs d’autres éléments de support 18 destinés par exemple à la fixation des canaux de ventilation, ou encore des instruments et/ou des panneaux d'habillage de la planche de bord du véhicule. Selon l’invention, le tube 11 de cette traverse de planche de bord 10 comporte des moyens de déformation programmée en cas de choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur, ménagés sur la portion arrière du tronçon latéral 11A du tube 11 s’étendant entre la bride de fixation 12 située du côté conducteur et les moyens de support 14, 15 de la colonne de direction du véhicule. Tel qu’illustré par les figures 2 et 3, ces moyens de déformation programmée sont constitués par une zone de pliage contrôlée 19 autour d’un axe sensiblement vertical. Plus précisément, cette zone de pliage contrôlée est formée par un renfoncement d’orientation sensiblement verticale 19 dont la profondeur est comprise avantageusement entre 3 et 10 millimètres. De préférence en forme de portion de cylindre (voir ), ce renfoncement 19 est par exemple réalisé par martelage d’un barreau cylindrique sur le tube 11. Lors de la réalisation du protocole d’essai choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur, la barrière s’incruste dans le véhicule et comprime la partie latérale côté conducteur de la structure de caisse 1 qui recule, ce qui entraine le pliage vers l’avant et autour d’un axe sensiblement vertical du tronçon latéral 11A du tube 11 de la traverse 10 vis-à-vis du tronçon principal restant 11B de ce tube 10 qui garde son orientation transversale. Fixée à ce tronçon principal restant 11B du tube 11 via les moyens de support 14, 15, la position de la colonne de direction du véhicule n’est donc pas (ou quasiment pas) impactée par le choc, de sorte que le déploiement du coussin gonflable de sécurité frontal du conducteur implanté dans le moyeu central du volant de direction s’effectue suivant la direction longitudinale arrière prévue de sorte à assurer une protection optimale du conducteur. Afin de limiter l’angle de pliage du tronçon latéral 11A du tube 11 de sorte à éviter la rupture de ce tube 11 au niveau des moyens de déformation programmée 19, ces derniers sont avantageusement implantés sur la moitié interne de ce tronçon latéral 11A jouxtant les moyens de support 14, 15 de la colonne de direction du véhicule. Dans un but de limiter au maximum cet angle de pliage tout en permettant la réalisation des cordons de soudure assurant la fixation des moyens de support 14, 15 sur le tube 11, les moyens de déformation programmée 19 sont préférentiellement implantés à une distance comprise entre 4 et 20 millimètres de ces moyens de support 14, 15. Selon des variantes de réalisation non représentées, la zone de pliage contrôlée peut être formée par plusieurs trous d’affaiblissement agencés de manière discontinue le long d’une demi-section arrière du tube 11. Ces trous d’affaiblissement sont avantageusement répartis à intervalle régulier les uns des autres. Selon d’autres variantes de réalisation non représentées, la zone de pliage contrôlée peut être formée par une bande d’épaisseur réduite s’étendant le long d’une demi-section arrière du tube 11. On rappelle enfin que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe également toutes les variantes d’exécution à la portée de l'homme du métier. Traverse de planche de bord (10) pour véhicule automobile comportant un tube (11) s’étendant transversalement entre deux brides de fixation (12, 13) permettant d'arrimer les extrémités de cette traverse (10) à deux éléments latéraux (2, 3) de la structure de caisse (1) dudit véhicule situés respectivement côté conducteur et côté passager avant, ainsi que des moyens de support pour une colonne de direction (14, 15) fixés audit tube (11) ; caractérisée en ce que ledit tube (11) comprend des moyens de déformation programmée (19) en cas de choc frontal à faible recouvrement du côté conducteur, ménagés sur la portion arrière du tronçon latéral (11A) dudit tube (11) s’étendant entre ladite bride de fixation située du côté conducteur (12) et lesdits moyens de support (14, 15) de ladite colonne de direction. Traverse de planche de bord (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de déformation programmée sont constitués par une zone de pliage contrôlée (19) autour d’un axe sensiblement vertical. Traverse de planche de bord (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite zone de pliage contrôlée est formée par un renfoncement (19) d’orientation sensiblement verticale. Traverse de planche de bord (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit renfoncement (19) présente une profondeur comprise entre 3 et 10 millimètres. Traverse de planche de bord (10) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ledit renfoncement (10) est réalisé par martelage d’un barreau cylindrique sur ledit tube (11). Traverse de planche de bord (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite zone de pliage contrôlée (19) est formée par plusieurs trous d’affaiblissement agencés de manière discontinue le long d’une demi-section arrière dudit tube (11). Traverse de planche de bord (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite zone de pliage contrôlée (19) est formée par une bande d’épaisseur réduite s’étendant le long d’une demi-section arrière du tube (11). Traverse de planche de bord (10) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits moyens de déformation programmée (19) sont implantés sur la moitié interne dudit tronçon latéral (11A) jouxtant lesdits moyens de support (14, 15) de la colonne de direction. Traverse de planche de bord selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de déformation programmée (19) sont implantés à une distance comprise entre 4 et 20 millimètres desdits moyens de support (14, 15) de la colonne de direction. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comporte une traverse de planche de bord (10) selon l’une des revendications 1 à 9.