FR2995862A1

FR2995862A1 - Traverse de planche de bord de vehicule automobile constituee par deux tubes et une jambe de force en materiau composite

Info

Publication number: FR2995862A1
Application number: FR1258916A
Authority: FR
Inventors: Olivier Hochart; Jean Michel Appasamy; Francois Dumont
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA; Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Psa Automobiles Sa Fr; SMRC Automotive Holdings Netherlands BV
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: FR2995862B1; CN103661632A; CN103661632B; DE102013218353A1

Abstract

Traverse de planche de bord (1) pour véhicule automobile constituée par deux tubes (2, 3) reliés axialement l'un à l'autre, l'un (3) des deux tubes ayant un diamètre inférieur à celui de l'autre tube (2), la traverse (1) comportant une jambe de force (4) s'étendant dans une direction transversale par rapport à la traverse (1), caractérisée en ce que lesdits tubes (2, 3) et ladite jambe de force (4) sont en matériau composite, lesdits tubes (2, 3) étant reliés l'un à l'autre par une partie en forme de bague (5) formée sur l'une des extrémités de la jambe de force (4).

Description

TRAVERSE DE PLANCHE DE BORD DE VEHICULE AUTOMOBILE CONSTITUEE PAR DEUX TUBES ET UNE JAMBE DE FORCE EN MATERIAU COMPOSITE pool La présente invention concerne une traverse de planche de bord pour véhicule automobile constituée par deux tubes reliés axialement l'un à l'autre. [0002] Cette traverse est généralement fixée près du bord inférieur de la baie du pare-brise et s'étend par conséquent devant les sièges avant du véhicule. [0003] Cette traverse supporte notamment la colonne de direction et bien entendu la planche de bord. [0004] Les traverses de planche de bord sont généralement constituées par un tube en acier de section constante qui présente l'inconvénient d'avoir une masse élevée. [0005] La partie de ce tube qui s'étend devant le siège du passager du véhicule est moins sollicitée que celle qui s'étend devant le conducteur notamment parce qu'elle ne supporte pas la colonne de direction. [0006] Cet inconvénient a été supprimé en réalisant la traverse en deux tubes en acier reliés axialement l'un à l'autre, le tube destiné à s'étendre devant le passager ayant un diamètre ou une section inférieure à celui du tube destiné à s'étendre devant le conducteur. [0007] Cependant, cette solution ne résout que partiellement le problème de la masse élevée de la traverse qui est due à la masse spécifique de l'acier. [00os] De plus, les traverses de planche de bord connues comportent une jambe de force qui s'étend dans une direction transversale par rapport à la traverse et qui est reliée au plancher du véhicule. [0009] Cette jambe de force soutient par conséquent la traverse. [0010] Cette jambe de force est également en acier et par conséquent présente comme la traverse de planche de bord l'inconvénient d'avoir une masse élevée. [0011] Le but de la présente invention est par conséquent de réduire la masse de 30 l'ensemble traverse de planche de bord et jambe de force sans réduire notablement la résistance de cet ensemble aux efforts engendrés en cas de choc du véhicule. [0012] Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une traverse de planche de bord pour véhicule automobile constituée par deux tubes reliés axialement l'un à l'autre, l'un des deux tubes ayant un diamètre inférieur à celui de l'autre tube, la traverse comportant une jambe de force s'étendant dans une direction transversale par rapport à la traverse, caractérisée en ce que lesdits tubes et ladite jambe de force sont en matériau composite, lesdits tubes étant reliés l'un à l'autre par une partie en forme de bague formée sur l'une des extrémités de la jambe de force. [0013] Le fait de réaliser l'ensemble traverse et jambe de force en matériau composite et de réduire le diamètre de l'un des deux tubes permet de résoudre à la fois le problème de l'allègement de l'ensemble et celui de la résistance aux efforts. [0014] De plus, le fait de réaliser l'une des extrémités de la jambe de force sous forme de bague permet de résoudre d'une manière simple et efficace le problème du raccordement entre eux de trois pièces à savoir les deux tubes et la jambe de force. [0015] Dans une version préférée de l'invention, ladite partie en forme de bague est emboitée d'un côté dans le tube ayant le plus grand diamètre et de l'autre côté sur le tube ayant le plus petit diamètre. [0016] Cet emboitement des deux tubes dans la partie en forme de bague de la jambe de force permet d'obtenir une liaison extrêmement rigide entre ces trois pièces. [0017] Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention la jambe de force est constituée par un tissu en matériau composite mis en forme par thermocompression et par une matière synthétique thermoplastique surmoulée sur ledit tissu en matériau composite. [0018] Le tissu en matériau composite mis en forme par thermocompression forme 30 ainsi une armature noyée dans la matière thermoplastique qui est surmoulée autour du tissu qui confère à la jambe de force une excellente résistance à l'égard des chocs. [0019] De préférence, ledit tissu en matériau composite s'étend sur sensiblement toute la longueur de la jambe de force, ce qui permet d'optimiser la tenue de la jambe de force aux efforts. [0020] Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, ledit tissu composite comporte à l'une de ses extrémités une partie en forme d'arc de cercle centrée sur un axe perpendiculaire au plan formé par le reste dudit tissu, cette partie en forme d'arc de cercle étant surmoulée par la matière synthétique thermoplastique constituant ladite partie en forme de bague. [0021] Dans un exemple de réalisation de l'invention, ledit tissu composite comprend des fibres de carbone. [0022] Ces fibres de carbone permettent d'obtenir des structures capables de résister à des efforts très importants. [0023] Dans cet exemple de réalisation, la matière synthétique thermoplastique est de préférence une résine polyamide. [0024] Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention : - la surface extérieure de la jambe de force comporte des nervures de renforcement formées lors du surmoulage par la matière thermoplastique ; - l'assemblage entre lesdits tubes et la partie en forme de bague de la jambe de force est réalisé par collage, soudure laser ou vissage. [0025] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'une traverse de planche de bord et d'une jambe de force, selon l'invention. [0026] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. [0027] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble traverse de planche de bord et jambe de force selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective à échelle agrandie montrant partiellement les deux tubes de la traverse de planche de bord et la jambe de force avant l'assemblage de ces trois pièces, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle des deux tubes de la traverse et de la jambe de force après assemblage de ceux-ci. [0028] La figure 1 représente une traverse de planche de bord 1 pour véhicule automobile constituée par deux tubes 2, 3 reliés axialement l'un à l'autre. [0029] L'un 3 des deux tubes a un diamètre inférieur à celui de l'autre tube 2. [0030] La traverse 1 comporte en outre une jambe de force 4 s'étendant dans une direction transversale par rapport à la traverse 1. [0031] Le tube 2 dont le diamètre est le plus important est destiné à s'étendre devant le conducteur du véhicule et de ce fait est destiné à supporter la colonne de direction. [0032] Le tube 3 dont le diamètre est inférieur à celui du tube 2 est destiné à s'étendre devant le passager avant. [0033] La jambe de force 4 est destinée à être fixée sur le plancher du véhicule et à soutenir la traverse 1. [0034] Conformément à l'invention, les tubes 2 et 3 et la jambe de force 4 sont en matériau composite. [0035] De plus, les tubes 2 et 3 sont reliés l'un à l'autre (voir figures 2 et 3) par une partie 5 en forme de bague 5 formée sur l'une des extrémités de la jambe de force 4. [0036] La figure 3 monte en outre que la partie 5 en forme de bague est emboitée d'un côté dans le tube 2 ayant le plus grand diamètre et de l'autre côté sur le tube 3 ayant le plus petit diamètre. [0037] De ce fait, la partie 5 en forme de bague présente un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du tube 2 et un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du tube 3. [0038] Les deux tubes 2, 3 peuvent par exemple être en résine polyamide ou autre matière thermoplastique renforcée par un tissu en fibres de carbone ou autres fibres. [0039] De tels tubes 2, 3 sont beaucoup plus légers que des tubes en acier de même section, tout en étant extrêmement résistants aux efforts. [0040] Comme montré par la figure 3, la jambe de force 4 est constituée par un tissu en matériau composite 6 mis en forme par thermocompression et par une matière synthétique thermoplastique 7 surmoulée sur le tissu en matériau composite 6. [0041] Une telle jambe de force 4 est également beaucoup plus légère qu'une jambe de force en acier et présente une excellente tenue aux efforts exercés sur la traverse 1. [0042] Le tissu en matériau composite 6 s'étend sur sensiblement toute la longueur de la jambe de force 4. [0043] Le tissu composite 6 comporte à l'une de ses extrémités une partie 6a en forme d'arc de cercle centrée sur un axe X-X' perpendiculaire au plan formé par le reste du tissu 6. [0044] Cette partie 6a en forme d'arc de cercle est surmoulée par la matière synthétique thermoplastique constituant la partie 5 en forme de bague. [0045] Le tissu composite 6 peut être en fibres de carbone. [0046] La matière synthétique thermoplastique est une résine polyamide. [0047] Les figures 2 et 3 montrent également que la surface extérieure de la jambe de force 4 comporte des nervures de renforcement 8 formées lors du surmoulage par la matière thermoplastique 7. [0048] Par ailleurs, l'assemblage entre les tubes 2 et 3 et la partie 5 en forme de bague de la jambe de force 4 est réalisé par collage, soudure laser ou vissage. [0049] Grâce à cet assemblage et à l'emboitement des extrémités des tubes 2, 3 sur et dans la partie en forme de bague 5, on obtient une liaison extrêmement rigide entre ces deux tubes 2, 3 et la jambe de force 4.

Claims

REVENDICATIONS1. Traverse de planche de bord (1) pour véhicule automobile constituée par deux tubes (2, 3) reliés axialement l'un à l'autre, l'un (3) des deux tubes ayant un diamètre inférieur à celui de l'autre tube (2), la traverse (1) comportant une jambe de force (4) s'étendant dans une direction transversale par rapport à la traverse (1), caractérisée en ce que lesdits tubes (2, 3) et ladite jambe de force (4) sont en matériau composite, lesdits tubes (2, 3) étant reliés l'un à l'autre par une partie en forme de bague (5) formée sur l'une des extrémités de la jambe de force (4).
2. Traverse de planche de bord selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie en forme de bague (5) est emboité d'un côté dans le tube (2) ayant le plus grand diamètre et de l'autre côté sur le tube (3) ayant le plus petit diamètre.
3. Traverse de planche de bord selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la jambe de force (4) est constituée par un tissu (6) en matériau composite mis en forme par thermocompression et par une matière synthétique thermoplastique (7) surmoulée sur ledit tissu (6) en matériau composite.
4. Traverse de planche de bord selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit tissu (6) en matériau composite s'étend sur sensiblement toute la longueur de la jambe de force (4).
5. Traverse de planche de bord selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisée en ce que ledit tissu composite (6) comporte à l'une de ses extrémités une partie (6a) en forme d'arc de cercle centrée sur un axe (X-X') perpendiculaire au plan formé par le reste dudit tissu (6), cette partie (6a) en forme d'arc de cercle étant surmoulée par la matière synthétique thermoplastique (7) constituant ladite partie en forme de bague (5).
6. Traverse de planche de bord selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ledit tissu composite (6) comprend des fibres de carbone.
7. Traverse de planche de bord selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la matière synthétique thermoplastique (7) est une résine polyamide.
8. Traverse de planche de bord selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que la surface extérieure de la jambe de force (4) comporte des nervures de renforcement (8) formées lors du surmoulage par la matière thermoplastique (7).
9. Traverse de planche de bord selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'assemblage entre lesdits tubes (2, 3) et la partie (5) en forme de bague de la jambe de force (4) est réalisé par collage, soudure laser ou vissage.
10. Véhicule automobile équipé d'une traverse de planche de bord et d'une 10 jambe de force selon l'une des revendications 1 à 9.