FR3140059A1 - Dashboard crossmember provided with programmed deformation means in the event of a frontal impact with low coverage on the driver's side - Google Patents
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Abstract
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. 3The invention relates to a dashboard crossmember (10) for a motor vehicle comprising a tube (11) extending transversely between two fixing flanges making it possible to secure the ends of this crossmember (10) to two lateral elements of the structure body of said vehicle located respectively on the driver's side and the front passenger's side, as well as support means for a steering column (14, 15) fixed to said tube (11); characterized in that said tube (11) comprises deformation means programmed (19) in the event of a frontal impact with low overlap on the driver's side, provided on the rear portion of the lateral section (11A) of said tube (11) extending between said fixing flange located on the driver's side and said support means ( 14, 15) of said steering column. Figure to be published with the abstract: Fig. 3
Description
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.The present invention relates to the general field of dashboard crosspieces intended to equip motor vehicles, and more particularly to be fixed to the body structure of the vehicle, transversely to the direction of travel, to allow the fixing of the dashboard. board of said vehicle as well as various equipment including the steering column.
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.In a manner known from the prior art and in particular from document FR 3 069 517 A1, such a dashboard cross member conventionally comprises a metal tube extending transversely between two fixing flanges making it possible to secure the ends of this cross member to two side elements of the vehicle body structure (generally the two fender linings) located respectively on the driver's side and the front passenger side.
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.Usually supported by a central strut connecting it to the central tunnel arranged on the floor of the vehicle, this dashboard cross member is also conventionally provided with a fixing fork connecting its tube to the apron separating the passenger compartment from the engine compartment.
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.It generally has a plurality of fixing supports which allow it to support various equipment such as in particular the steering column, certain instruments, the ventilation ducts, the central console, the dashboard trim panels, 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.Such a dashboard cross member thus makes it possible to ensure relatively rigid support for the steering column so as to limit vibrations coming from the road as well as from the group via this cross member and the steering column and up to the steering wheel. powertrain.
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.Before being placed on the market, motor vehicles must be subjected to numerous test protocols to assess, in particular, their level of passive safety.
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.In the United States, the IIHS institute (for “Insurance Institute for Highway Safety” in English) has implemented for several years a test protocol called “Driver Side Small Overlap Front Test” with the aim of simulating a frontal impact. low overlap on the driver's side.
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.More precisely, this test protocol consists of throwing the vehicle at a speed of 64 km/h against a rigid barrier 150 cm high and covering only 25% of the width of the vehicle on the driver's side.
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.Most modern cars have safety cages encapsulating the passenger compartment and designed to withstand frontal crashes and moderate overlap frontal crashes with little deformation.
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.Crush zones concentrated in the middle half of the vehicle's front end help manage collision energy to reduce forces transmitted to the cabin.
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.During such a low overlap frontal collision on the driver's side, these crush zones are unfortunately under little stress. The barrier thus becomes embedded in the vehicle and compresses the lateral part on the driver's side of the body structure which moves back, which causes a rotation along a substantially vertical axis of the dashboard crosspiece around its lateral end located on the front passenger side .
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.This rotation of the dashboard crossmember unfortunately has harmful consequences on the deployment of the driver's frontal airbag installed in the central hub of the steering wheel.
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.This deployment does not in fact take place in the planned rear longitudinal direction but in a direction angularly deviated from the front passenger side, no longer making it possible to ensure optimal protection for the driver.
La présente invention vise donc à améliorer la situation.The present invention therefore aims to improve the 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.For this purpose, it proposes a dashboard cross member for a motor vehicle comprising a tube extending transversely between two fixing flanges making it possible to secure the ends of this cross member to two lateral elements of the body structure of said vehicle located respectively on the driver's side and front passenger side, as well as support means for a steering column fixed to said tube;
characterized in that said tube comprises programmed deformation means in the event of a frontal impact with low overlap on the driver's side, provided on the rear portion of the lateral section of said tube extending between said fixing flange located on the driver's side and said means of support of said steering column.
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.The addition of such programmed deformation means in the event of a frontal impact with low overlap on the driver's side allows, in the event of such an impact, to preserve the initial transverse orientation of the remaining section of the tube comprising the column support means steering of the vehicle, so that the deployment of the driver's frontal airbag installed in the central hub of the steering wheel takes place in the planned rear longitudinal direction ensuring optimal protection of the driver.
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.According to preferred characteristics of said dashboard crossmember according to the invention:
- said programmed deformation means consist of a controlled folding zone around a substantially vertical axis;
- said controlled folding zone is formed by a recess of substantially vertical orientation;
- said recess has a depth of between 3 and 10 millimeters;
- said recess is made by hammering a cylindrical bar onto said tube;
- said controlled folding zone is formed by several weakening holes arranged discontinuously along a rear half-section of said tube;
- said controlled folding zone is formed by a strip of reduced thickness extending along a rear half-section of the tube;
- said programmed deformation means are installed on the internal half of said lateral section adjoining the steering column support means; and or
- said programmed deformation means are installed at a distance of between 4 and 20 millimeters from said steering column support means.
L’invention vise également sous un second aspect un véhicule automobile comportant une telle traverse de planche de bord.The invention also relates, in a second aspect, to a motor vehicle comprising such a dashboard crossmember.
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 :
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La
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.In the description which follows and by convention, when reference is made to qualifiers of orientation (such as the terms “vertical”, “transverse” or “horizontal”) or position (such as the terms “front” , “rear”, “upper” or “lower”), the latter will be defined in relation to the normal mounting position of this dashboard cross member 10 in a vehicle and following the ordinary direction of progression of the latter.
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.The terms “external” and “internal” will be used to define the relative position of an element with reference to the median longitudinal plane of the vehicle. The element closest to this plane will thus be qualified as internal as opposed to the other element further away from this same plane which will be qualified as external.
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.Finally, the use of the term “substantially” will indicate that a slight deviation is permitted from a predetermined nominal position or arrangement, while remaining included within the scope of the invention. For example, “substantially vertical” indicates that a deviation of around 10° from a strictly vertical orientation is permitted within the framework of the invention.
Tel qu’illustré sur cette
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.In order to obtain a satisfactory compromise between the desired mechanical strength, the mass and the manufacturing cost, this metal tube 11 is advantageously formed from a steel strip with a thickness of between 1 and 1.6 millimeters.
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.The crossmember 1 also includes support means intended to ensure the fixing of the steering column (not shown) of the vehicle on this crossmember 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.Better visible in Figures 2 and 3, these support means are in this case constituted by two metal anchoring members 14, 15 welded to the tube 11 being spaced transversely from one another.
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.Still with reference to Figures 2 and 3, the crosspiece 1 is also conventionally provided with a metal fixing fork 16 longitudinally connecting the tube 11 to the apron 4 separating the passenger compartment from the engine compartment.
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.Deformable in the event of a frontal impact, this fixing fork 16 is advantageously arranged transversely between the two metal anchoring members 14, 15 so as to be facing the steering column after its installation.
Tel qu’illustré sur la
Comme on peut le remarquer sur cette
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.According to the invention, the tube 11 of this dashboard cross member 10 comprises programmed deformation means in the event of a frontal impact with low overlap on the driver's side, provided on the rear portion of the lateral section 11A of the tube 11 extending between the fixing flange 12 located on the driver's side and the support means 14, 15 of the steering column of the vehicle.
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.As illustrated in Figures 2 and 3, these programmed deformation means are constituted by a controlled folding zone 19 around a substantially vertical axis.
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.More precisely, this controlled folding zone is formed by a recess of substantially vertical orientation 19 whose depth is advantageously between 3 and 10 millimeters.
De préférence en forme de portion de cylindre (voir
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.When carrying out the frontal impact test protocol with low overlap on the driver's side, the barrier becomes embedded in the vehicle and compresses the lateral part on the driver's side of the body structure 1 which moves back, which causes the folding towards the before and around a substantially vertical axis of the lateral section 11A of the tube 11 of the crosspiece 10 vis-à-vis the remaining main section 11B of this tube 10 which keeps its transverse orientation.
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.Fixed to this remaining main section 11B of the tube 11 via the support means 14, 15, the position of the steering column of the vehicle is therefore not (or almost not) impacted by the shock, so that the deployment of the cushion The driver's front safety inflatable installed in the central hub of the steering wheel is carried out in the rear longitudinal direction provided so as to ensure optimal protection of the driver.
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.In order to limit the folding angle of the lateral section 11A of the tube 11 so as to avoid rupture of this tube 11 at the level of the programmed deformation means 19, the latter are advantageously installed on the internal half of this lateral section 11A adjoining the support means 14, 15 of the steering column of the vehicle.
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.In order to limit this folding angle as much as possible while allowing the production of weld beads ensuring the fixing of the support means 14, 15 on the tube 11, the programmed deformation means 19 are preferably installed at a distance between 4 and 20 millimeters of these support means 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.According to alternative embodiments not shown, the controlled folding zone can be formed by several weakening holes arranged discontinuously along a rear half-section of the tube 11. These weakening holes are advantageously distributed at regular intervals one another.
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.According to other embodiment variants not shown, the controlled folding zone can be formed by a strip of reduced thickness extending along a rear half-section of the 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.Finally, it is recalled that the present invention is not limited to the embodiments described and represented, but also encompasses all the variants of execution within the reach of those skilled in the art.
Claims (10)
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.Dashboard crossmember (10) for a motor vehicle comprising a tube (11) extending transversely between two fixing flanges (12, 13) making it possible to secure the ends of this crossmember (10) to two lateral elements (2, 3) of the body structure (1) of said vehicle located respectively on the driver's side and the front passenger's side, as well as support means for a steering column (14, 15) fixed to said tube (11);
characterized in that said tube (11) comprises programmed deformation means (19) in the event of a frontal impact with low overlap on the driver's side, provided on the rear portion of the lateral section (11A) of said tube (11) extending between said fixing flange located on the driver's side (12) and said support means (14, 15) of said steering column.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Effective date: 20240329 |
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