WO2012110730A1 - Element de structure pour support de planche de bord et de colonne de direction - Google Patents

Element de structure pour support de planche de bord et de colonne de direction Download PDF

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WO2012110730A1
WO2012110730A1 PCT/FR2012/050292 FR2012050292W WO2012110730A1 WO 2012110730 A1 WO2012110730 A1 WO 2012110730A1 FR 2012050292 W FR2012050292 W FR 2012050292W WO 2012110730 A1 WO2012110730 A1 WO 2012110730A1
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WO
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structural element
vehicle
dashboard
steering column
fastening means
Prior art date
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PCT/FR2012/050292
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Inventor
Jean Pierre Gauthier
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles Sa
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Publication date
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/14—Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145—Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B60K37/10—Arrangements for attaching the dashboard to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B60K37/20—Dashboard panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/14—Dashboards as superstructure sub-units

Definitions

  • the invention relates to dashboards of vehicles, automobiles or other, requiring the maintenance of a steering column or a steering wheel.
  • the invention is also addressed to structural elements forming the framework of such dashboards.
  • the invention also relates to vehicles having such a dashboard or such a structural element.
  • the invention is also directed to the methods of mounting dashboards and / or steering columns.
  • the steering column is generally supported by a cross member constituting the framework of the dashboard.
  • This dashboard crossbar also serves as a support for other elements such as the dashboard, trim aesthetic function in the form of panels generally made of plastic material, or heating and / or air conditioning means. It is conventionally presented in a form of steel bar through the passenger compartment of the vehicle on both sides. It is mounted by double fastening on the lining of the front wings right and left of the vehicle, at the pillars A of the vehicle. It is recalled that the pillars A designate the pillars placed at the front limit of a vehicle.
  • the crossbar is also connected by one or two fasteners and via a connecting bar to the central tunnel.
  • the central tunnel is, in known manner, formed by stamping from the sheet of the floor and extends in the direction of the length of the vehicle.
  • Such a framework allows to provide dashboard architecture sufficient rigidity at the steering column and the steering wheel not to raise annoying vibrations perceptible by the driver. It also has the function of limiting the rise and fall of the steering wheel in the event of a frontal impact.
  • the frame of the dashboard with its two steel tubes, has a mass of several kilograms that would be advantageous to delete while ensuring the same benefits in terms of safety and quality for the occupants of the vehicle .
  • trim elements are fixed on the upper surface of said board to create an aesthetic appearance and dashboard elements such as a car radio are inserted into recesses provided for this purpose.
  • This solution therefore also has drawbacks in terms of freedom of dashboard design which does not necessarily make it applicable to all models of vehicles in a range.
  • the object of the invention is to overcome the drawbacks presented by the prior art by proposing to the person skilled in the art a new element whose use allows a mass gain compared with traditional elements and fulfilling the conventional functions of supporting the dashboard and steering column.
  • Another object of the invention is to provide a new structural element whose use allows a gain in mass compared to traditional elements and generating little constraints on the architecture of the dashboards.
  • the subject of the invention is a structural element intended to serve as a support for the steering column and the dashboard of a remarkable vehicle in that it is in the form of a panel intended for be arranged and fixed between a wing of the vehicle and the central tunnel.
  • the structural element is bent and has a transverse portion and a strut, preferably arranged at right angles. More preferably, said structural element does not extend transversely beyond the central tunnel towards the wing opposite to the wing to which it is intended to be fixed.
  • the structural element is made of a plastic or composite material reinforced by the addition of glass fibers or carbon fibers, preferably the plastic material is polypropylene.
  • the plastic material is polypropylene.
  • it is made of a plastic or composite material having a mechanical strength of at least 8000 MPa.
  • it has metal inserts to improve its mechanical strength characteristics and / or reinforcement ribs on its rear face.
  • it has fastening means on its transverse part for attachment to the vehicle wing in at least one attachment point and fastening means on its strut for attachment to the floor of the vehicle. vehicle in at least one attachment point.
  • the fastening means allow attachment to the vehicle body by screwing or bolting.
  • his strut is vertical.
  • the steering column has a mounting plate on which is intended to be fixed the steering column.
  • the mounting plate is arranged so that the steering column can be suspended there, and said structural member has a recess for being traversed by said steering column.
  • the invention has fastening means for assembly with the dashboard and / or with heating and / or air conditioning means.
  • it has an aesthetic coating on its front face.
  • the invention also relates to a remarkable dashboard in that it has means for attachment to a structural element as defined above.
  • the subject of the invention is a vehicle that is remarkable in that it has a structural element according to the invention or a dashboard as defined above.
  • the invention consists in proposing a single element, a panel, which acts both as a trim panel and as a framework for support for the board edge and for other elements that are traditionally attached to the cross bar.
  • the invention consists in replacing both the metal support bars and the panel forming the bottom padding element, by a single structural element made of plastic.
  • the invention provides a structural element which has a mass less than the cumulative mass of the conventional elements that it replaces, namely the crossbar, the connecting bar and the bottom board trim element. It is the presentation in the form of a panel that allows the structural element according to the invention to provide a dual function: a support function on the one hand and an aesthetic function on the other.
  • the invention consists in providing a steering column and dashboard support element, made of plastic, having mechanical characteristics compatible with its function while giving it an aesthetic character.
  • the invention consists in giving to a bottom board member, namely to a packing element, a function of support and / or support of organs traditionally supported and / or supported by a metal frame comprising at least one bar.
  • FIG. 1 is a view of the passenger compartment of a vehicle in which is placed a structural element according to the invention
  • FIG. 2 is a rear view of an exemplary embodiment of a structural element according to the invention.
  • FIG. 1 showing an exemplary implementation of a structural element (1) according to the invention for the arrangement of the front part of the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the structural element (1) according to the invention is in the form of a panel and is placed on the driver's side below the dashboard (3) of the vehicle. It is crossed by the steering column and its sheath (5), the steering column being intended to be connected to the steering wheel (not shown).
  • the structural element (1) according to the invention replaces on the one hand the crossbar and the connecting bar conventionally forming the support of the dashboards, and on the other hand the bottom trim element of plank classically arranged at this place.
  • the invention is remarkable in that the structural element (1) replaces in their functions several different elements.
  • the invention makes it possible to save mass compared to conventional structures where the two functions were dissociated, in that they were provided by separate elements.
  • the structural element (1) is bent and has a general geometry in the shape of an inverted L. It consists of a transverse part (7) intended to be fixed on the lateral structure of the vehicle, for example at its pillar A, and a strut (9) intended to be fixed on the floor of said vehicle for example on or near the central tunnel.
  • the transverse portion (7) and the strut (9) are preferably arranged at right angles, but a right-angle structure is not mandatory for the implementation of the invention.
  • the structural element (1) consists of a single molded part. However, an element of structure (1) consisting of an assembly of several parts is also possible within the scope of the invention.
  • the structural element (1) is made of a plastic material, for example polypropylene.
  • the material used will advantageously be a composite of plastic reinforced with carbon fibers or with glass fibers whose length will preferably be about 1 cm. Methods for adding glass or carbon fibers are well known to those skilled in the art and will therefore not be described herein.
  • the structural element (1) thus formed will have a mechanical strength preferably greater than 8000 MPa. Preferably, it will have a mechanical strength greater than 9000 MPa, more preferably greater than
  • the strength of the structural element (1) according to the invention is greater by at least 10 times that of conventional lining elements which generally have a resistance of the order of 1000 MPa.
  • Increasing the fiber insertion strength increases the mass of the plastic material.
  • this increase in mass, of the order of 10% at equal density is sufficiently reasonable to be able, if necessary, to associate with the structural element (1) according to the invention other reinforcing means, in order to ensure the mechanical characteristics due to its function, while maintaining a gain in mass.
  • the structural element (1) will have to offer resistance to a force of more than one ton. Therefore, when the addition of fibers in the plastic material is not sufficient to achieve the desired mechanical characteristics, the structural element (1) advantageously present additional means of reinforcement.
  • additional means of reinforcement to do this, several solutions, alternative or complementary, are conceivable by the man of the job. For example, it is possible to proceed to the addition of metal inserts in the structural element (1) to improve its mechanical strength. The insertion techniques of metal elements are known to those skilled in the art and will not be detailed further. It is also possible, as illustrated in Figure 2, to place ribs (1 1) of reinforcement on the rear face of the structural element (1).
  • the reinforcing ribs (1 1) are not visible to the user and therefore will not harm the aesthetic character of the structural element (1).
  • the skilled person will easily perform the calculations to define the number and positioning of the ribs (1 1) necessary to obtain the desired mechanical strength characteristics. Any other means of reinforcing the structural element (1) according to the invention may also be envisaged by the skilled person if the latter does not increase the mass of said element (1) in a reckless manner.
  • the reinforcement means may be used in addition to the use of a reinforced plastic composite material by the addition of glass or carbon fibers, or may be used alternatively to the use of such a composite.
  • the structural element (1) is a support element. As such, it is directly attached to the vehicle body.
  • the fixing of the structural element (1) is an indirect fixing for example by screwing or bolting. It can be permanent or removable.
  • the structural element (1) is unmountable.
  • the structural element (1) is attached to the wing of the vehicle, for example on its lining at the pillar A. This attachment will be at least two points.
  • the structural element (1) thus has fastening means (13) arranged at the end of its transverse portion and intended to ensure its attachment to the wing of the vehicle.
  • the strut (9) is fixed on the floor of the vehicle on or near the central tunnel in at least two points.
  • the structural element (1) thus has fastening means (15) disposed at the end of its strut and intended to ensure its attachment to the floor of the vehicle. Note also that the structural element (1) bears on the floor of the vehicle.
  • the structural element (1) can also be attached to the lower berry beam (TIB) and then present TIB connecting means (not shown). It will be understood that said structural element (1) does not extend transversely beyond the central tunnel in the direction of the wing opposite to the wing to which it is intended to be fixed. It therefore extends transversely over a length that is about half the length presented by the dashboard which extends between the two wings of the vehicle.
  • the strut (9) is vertical. This orientation is advantageous for the management of the oscillations of the steering column whose first vibratory mode is a vertical mode. Nevertheless this orientation can not be limiting of the invention, and the skilled person can give an inclination to the strut (9) to optimize the amount of material used for the management of frontal shocks.
  • the strut (9) of the structural element according to the invention may have an inclination of about 20 to 25 degrees in the direction of the length of the vehicle.
  • FIG. 2 illustrates an example of support means (19) offered by the structural element (1) for the steering column (17).
  • the structural element (1) has a mounting plate (19) for fixing by means of four screws of the steering column (17).
  • the adjustment of the depth or height of the steering wheel (21) is done in known manner by adjustments of the steering column (17).
  • the steering column (17) is suspended from the structural element (1) by the fixing plate (19) and passes through the said structural element (1) through a recess (23) arranged under the mounting plate ( 19).
  • the skilled person may however consider other geometries for the support of the steering column. For example, it is not mandatory that the mounting plate is disposed above the column and the latter is suspended.
  • the mounting plate (19) can therefore also be arranged under the column (17) so as to carry it, or on either side of said column (17).
  • the structural element (1) according to the invention will also serve to support other bodies such as the dashboard (3), the airbag devices and / or the heating and / or air conditioning means.
  • the structural element (1) therefore has fastening means (not shown) to these different members. In particular, it has on its upper edge connecting means with the dashboard (3). It should be noted in passing that the use of a structural element (1) according to the invention offers very few constraints on the architecture of the dashboard, which allows to retain full freedom for its design.
  • the invention is also remarkable in that it makes it possible to propose to a person skilled in the art a modular dashboard having a bottom element of the driver's side board, namely the structural element (1) according to the invention. , versatile.
  • the structural element has indeed a versatile character in that it can adapt to different types or dashboard design without altering the aesthetic side since being little visible by the user.
  • the dashboard and the passenger side pocket void can vary in their design and in their design without having real constraints due to this use. Indeed, only the junction zone between the dashboard (3) and the structural element (1) must remain identical or similar to ensure their assembly.
  • the removal of the cross member allows to offer freedom on the layout of a passenger side vacuum which will also be supported by the sheet metal of the vehicle.
  • the support member (1) may have on its front face, visible to the user, a coating fixed for example by gluing, such as a fabric coating conventionally used for rigid fittings of the cockpit.
  • the present invention has seen many advantages, among which we note a gain in weight and a gain in production cost, editing and management (since several elements are replaced by a single element).
  • the invention also makes it possible to offer a cost saving on developments by proposing to the man of the craft a modular dashboard whose bottom board member, namely the structural element (1) according to the invention can be used in combination with different styles of dashboards.

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Abstract

L'invention concerne un élément de structure (1) unique destiné à servir de support à la colonne de direction (17) et à la planche de bord d'un véhicule remarquable en ce qu'il se présente sous forme d'un panneau destiné à être disposé et fixé entre une aile du véhicule et le tunnel central de sorte à tenir à la fois le rôle de panneau de garniture et le rôle d'ossature de support.

Description

ELEMENT DE STRUCTURE POUR SUPPORT DE PLANCHE DE BORD ET DE
COLONNE DE DIRECTION
L'invention concerne les planches de bord de véhicules, automobiles ou autres, nécessitant le maintien d'une colonne de direction ou d'un volant. L'invention s'adresse également aux éléments de structure formant l'ossature de telles planches de bord. L'invention concerne également les véhicules présentant une telle planche de bord ou un tel élément de structure. L'invention s'adresse également aux procédés de montage de planches de bord et/ou de colonnes de direction.
Dans les véhicules auxquels s'adressent l'invention, la colonne de direction est généralement soutenue par une traverse constituant l'ossature de la planche de bord. Cette traverse de planche de bord sert de support également pour d'autres éléments tels que le tableau de bord, des garnitures à fonction esthétique se présentant sous forme de panneaux généralement en matériau plastique, ou des moyens de chauffage et/ou de climatisation. Elle se présente classiquement sous une forme de barre en acier traversant l'habitacle du véhicule de part et d'autre. Elle est montée, par double fixation sur les doublures des ailes avant droite et gauche du véhicule, au niveau des piliers A du véhicule. On rappelle que les piliers A désignent les piliers placés à la limite antérieure d'un véhicule. La traverse est également reliée par une ou deux fixations et par l'intermédiaire d'une barre de liaison au tunnel central. Le tunnel central est, de manière connue, formé par emboutissage à partir de la tôle du plancher et s'étend dans le sens de la longueur du véhicule.
Une telle ossature permet de fournir à l'architecture de planche de bord une rigidité suffisante au niveau de la colonne de direction et du volant pour ne pas faire remonter des vibrations gênantes perceptibles par le conducteur. Elle a aussi pour fonction de limiter la remontée et le recul du volant en cas de choc frontal. De nos jours, afin de limiter la consommation de carburant, il est cherché à limiter autant que possible la masse des véhicules. A ce titre l'ossature de la planche de bord, avec ses deux tubes en acier, présente une masse de plusieurs kilogrammes qu'il serait avantageux de supprimer tout en garantissant les mêmes prestations en terme de sécurité et de qualité pour les occupants du véhicule.
Il est déjà connu de l'art antérieur des planches de bord permettant de se passer d'une barre de traverse. Ainsi, le document US5088571 décrit une planche de bord en matériau composite s'étendant transversalement entre les deux piliers A d'un véhicule. La structure est assez rigide pour remplacer la traverse métallique classique, mais ne présente pas une rigidité suffisante pour se passer d'une fixation de cette dernière directement sur un élément de structure du véhicule au niveau de la traverse de baie. Or une telle fixation est difficile d'accès et rend les opérations de montage difficiles. Par ailleurs, elle ne permet pas de répondre de manière satisfaisante aux contraintes de limitation de remontée du volant en cas de choc frontal puisque la colonne de direction n'est pas reliée au plancher du véhicule. Enfin, des éléments de garniture se fixent sur la surface supérieure de ladite planche pour créer un aspect esthétique et des éléments du tableau de bord tels qu'un autoradio viennent s'insérer dans des évidements prévus à cet effet. Cette solution présente donc également des inconvénients en termes de liberté de design des tableaux de bord ce qui ne la rend pas forcement applicable à tous les modèles de véhicules d'une gamme.
De même le document US2006/0097539 décrit une planche de bord composée de deux demi-coques en matériau composite assemblés et dont l'assemblage crée la rigidité nécessaire à la suppression de la traverse métallique classique. A cet effet, les deux demi-coques présentent chacune une arête transversale destinée à être placées côte à côte. Cette solution présente plusieurs inconvénients, d'une part elle revient à remplacer la traverse métallique par une traverse en matériau composite et implique que l'ensemble de la planche de bord soit fabriqué en ce matériau composite. Ceci limite le gain potentiel en termes de masse et de coûts de production. Par ailleurs elle impose également un certain design à la planche de bord et limite donc les libertés de conception de l'aménagement intérieur et l'architecture de la planche de bord.
L'invention a pour objectif de remédier aux inconvénients présentés par l'art antérieur en proposant à l'homme du métier un nouvel élément de dont l'utilisation permet un gain massique par rapport aux éléments traditionnels et remplissant les fonctions classiques de support de la planche de bord et de la colonne de direction. Un autre objectif de l'invention est de proposer un nouvel élément de structure dont l'utilisation permet un gain en masse par rapport aux éléments traditionnels et engendrant peu de contraintes concernant l'architecture des planches de bord.
A cet effet, l'invention a pour objet un élément de structure destiné à servir de support à la colonne de direction et à la planche de bord d'un véhicule remarquable en ce qu'il se présente sous forme d'un panneau destiné à être disposé et fixé entre une aile du véhicule et le tunnel central. Avantageusement, l'élément de structure est coudé et présente une partie transversale et une jambe de force, de préférence disposées en équerre. De préférence encore, ledit élément de structure ne s'étend pas transversalement au-delà du tunnel central en direction de l'aile opposée à l'aile à laquelle il est destiné à être fixé.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément de structure est constitué d'un matériau plastique ou composite renforcé par l'ajout de fibres de verre ou de fibres de carbone, de préférence le matériau plastique est du polypropylène. De manière optionnelle, il est constitué d'un matériau plastique ou composite présentant une résistance mécanique d'au moins 8000 MPa. Eventuellement, il présente des inserts métalliques afin d'améliorer ses caractéristiques mécaniques de résistance et/ou des nervures de renfort sur sa face arrière. De préférence, il présente des moyens de fixation sur sa partie transversale en vue de sa fixation sur l'aile du véhicule en au moins un point de fixation et des moyens de fixation sur sa jambe de force en vue de sa fixation sur le plancher du véhicule en au moins un point de fixation. Eventuellement, les moyens de fixation permettent une fixation à la caisse du véhicule par vissage ou boulonnage.
Avantageusement, sa jambe de force est verticale.
Préférentiellement, il présente une platine de fixation sur laquelle est destinée à venir se fixer la colonne de direction. Eventuellement, la platine de fixation est agencée de telle sorte à ce que la colonne de direction puisse y être suspendue, et ledit élément de structure présente un évidement destiné à être traversé par ladite colonne de direction.
Selon une mise en œuvre préférée de l'invention, il présente des moyens de fixation en vue de son assemblage avec la planche de bord et/ou avec des moyens de chauffage et/ou de climatisation.
Optionnellement, il présente un revêtement à caractère esthétique sur sa face avant.
L'invention a également pour objet une planche de bord remarquable en ce qu'elle présente des moyens de fixation à un élément de structure tel que défini plus haut.
Enfin l'invention a pour objet un véhicule remarquable en ce qu'il présente un élément de structure selon l'invention ou une planche de bord telle que définie plus avant.
Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée l'invention consiste à proposer un élément unique, un panneau, qui tienne à la fois le rôle de panneau de garniture et le rôle d'ossature de support pour la planche de bord et pour les autres éléments qui sont traditionnellement fixés à la barre de traverse. Pour ce faire, l'invention consiste à remplacer à la fois les barres de support métalliques et le panneau formant l'élément de garniture de bas de planche, par un élément de structure unique réalisé en plastique. L'invention propose un élément de structure qui présente une masse inférieure à la masse cumulée des éléments classiques qu'il remplace, à savoir la traverse, la barre de liaison et l'élément de garniture de bas de planche. C'est la présentation sous forme de panneau qui permet à l'élément de structure selon l'invention d'assurer une double fonction : une fonction de support d'une part et une fonction esthétique d'autre part. L'invention consiste à proposer un élément de support de colonne de direction et de planche de bord, en plastique, présentant des caractéristiques mécaniques compatibles avec sa fonction tout en lui conférant un caractère esthétique. En d'autres termes, l'invention consiste à donner à un élément de bas de planche, à savoir à un élément de garniture, une fonction de support et/ou de soutien des organes traditionnellement soutenus et/ou supportés par une ossature métallique comprenant au moins une barre.
On notera qu'il est connu du document US4682788 une structure permettant de supporter la colonne de direction d'un véhicule et s'étendant depuis un pilier A jusqu'au tunnel central. La structure présentée comprend deux barres de traverse tubulaires. On comprend sans peine que le remplacement d'une traverse par deux barres de mi-longueur n'offre pas de solution au problème de masse résolu par l'invention. Par ailleurs la structure selon l'art antérieur n'assure aucune fonction esthétique et est vraisemblablement destinée à être masquée par un panneau de garniture.
L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles :
- La figure 1 est une vue de l'habitacle d'un véhicule dans lequel est placé un élément de structure selon l'invention ; - La figure 2 est une vue arrière d'un exemple de réalisation d'un élément de structure selon l'invention.
On se référera en premier lieu à la figure 1 représentant un exemple de mise en œuvre d'un élément de structure (1 ) selon l'invention pour l'agencement de la partie antérieure de l'habitacle d'un véhicule automobile. Comme on peut le voir, l'élément de structure (1 ) selon l'invention se présente sous forme d'un panneau et est placé côté conducteur en dessous de la planche de bord (3) du véhicule. Il est traversé par la colonne de direction et par sa gaine (5), la colonne de direction étant destinée à être reliée au volant (non représenté). L'élément de structure (1 ) selon l'invention vient en remplacement d'une part de la traverse et de la barre de liaison formant classiquement le support des planches de bord, et d'autre part de l'élément de garniture de bas de planche classiquement disposé à cet endroit. Comme on l'a compris, l'invention est remarquable en ce que l'élément de structure (1 ) remplace dans leurs fonctions plusieurs éléments différents. Il joue en effet à la fois le rôle d'ossature et de garniture et assure donc à la fois une fonction de support et une fonction esthétique. En associant les deux fonctions sur un seul élément, l'invention permet d'économiser en masse par rapport aux structures classiques où les deux fonctions étaient dissociées, en ce sens qu'elles étaient assurées par des éléments distincts.
L'élément de structure (1 ) selon l'invention est coudé et présente une géométrie générale en forme de L inversé. Il est constitué d'une partie transversale (7) destinée à venir se fixer sur la structure latérale du véhicule, par exemple au niveau de son pilier A, et une jambe de force (9) destinée à venir se fixer sur le plancher dudit véhicule par exemple sur ou à proximité du tunnel central. La partie transversale (7) et la jambe de force (9) sont préférentiellement disposées en équerre, mais une structure à angle droit n'est pas obligatoire pour la mise en œuvre de l'invention. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément de structure (1 ) est constitué d'une seule pièce moulée. Toutefois, un élément de structure (1 ) constitué d'un assemblage de plusieurs pièces est aussi envisageable dans le cadre de l'invention.
Selon une mise en œuvre préférée de l'invention, l'élément de structure (1 ) est fait en un matériau plastique, par exemple en polypropylène. Toutefois afin de pouvoir assurer son rôle de support et afin de présenter les caractéristiques mécaniques nécessaires à sa fonction, notamment en cas de collision frontale le matériau utilisé sera avantageusement un composite de plastique renforcé par des fibres de carbone ou par des fibres de verre dont la longueur sera de préférence d'environ 1 cm. Les procédés d'ajout de fibres de verre ou de carbone sont bien connus de l'homme du métier et ne seront donc pas décrits dans le présent mémoire. L'élément de structure (1 ) ainsi formé présentera une résistance mécanique de préférence supérieure à 8 000 MPa. De préférence, il présentera une résistance mécanique supérieure à 9 000 MPa, de préférence encore supérieure à
10 000 MPa. Cette résistance mécanique est supérieure à celle des éléments de garniture de bas de planche classiques. Par exemple, la résistance de l'élément de structure (1 ) selon l'invention est supérieure d'au moins 10 fois celle des éléments de garniture classiques qui présentent généralement une résistance de l'ordre de 1 000 MPa. L'augmentation de la résistance par insertion de fibres augmente la masse du matériau plastique. Toutefois, cette augmentation de masse, de l'ordre de 10 % à densité égale, est suffisamment raisonnable pour pouvoir, au besoin, associer à l'élément de structure (1 ) selon l'invention d'autres moyens de renfort, afin d'assurer les caractéristiques mécaniques dues à sa fonction, tout en conservant un gain de masse.
11 a été établi que lors d'une collision frontale, l'élément de structure (1 ) va devoir offrir une résistance à un effort de plus d'une tonne. C'est pourquoi, lorsque l'ajout de fibres dans le matériau plastique n'est pas suffisant pour atteindre les caractéristiques mécaniques recherchées, l'élément de structure (1 ) présentera avantageusement des moyens supplémentaires de renfort. Pour ce faire, plusieurs solutions, alternatives ou complémentaires, sont envisageables par l'homme du métier. Par exemple, il est possible de procéder à l'ajout d'inserts métalliques dans l'élément de structure (1 ) pour améliorer sa résistance mécanique. Les techniques d'insertion d'éléments métalliques sont connues de l'homme du métier et ne seront pas détaillées plus avant. Il est également possible, ainsi qu'illustré à la figure 2, de placer des nervures (1 1 ) de renfort sur la face arrière de l'élément de structure (1 ). Les nervures (1 1 ) de renfort ne sont pas visibles par l'utilisateur et ne nuiront donc pas au caractère esthétique de l'élément de structure (1 ). L'homme du métier effectuera sans peine les calculs permettant de définir le nombre et le positionnement des nervures (1 1 ) nécessaires à l'obtention des caractéristiques mécaniques de résistance recherchées. Tout autre moyen de renfort de l'élément de structure (1 ) selon l'invention peut également être envisagé par l'homme du métier si ce dernier n'augmente pas la masse dudit élément (1 ) de manière inconsidérée. Les moyens de renforts peuvent être utilisés en complément de l'utilisation d'un matériau composite en plastique renforcé par l'ajout de fibres de verre ou de carbone, ou peuvent être utilisés de manière alternative à l'utilisation d'un tel composite.
L'élément de structure (1 ) est un élément de support. A ce titre, il est directement fixé sur la caisse du véhicule. La fixation de l'élément de structure (1 ) est une fixation indirecte par exemple par vissage ou boulonnage. Elle peut être permanente ou démontable. De préférence, une fois fixé, l'élément de structure (1 ) est indémontable. Par sa partie transversale (7), l'élément de structure (1 ) est fixé à l'aile du véhicule, par exemple sur sa doublure au niveau du pilier A. Cette fixation se fera en au moins deux points. L'élément de structure (1 ) présente donc des moyens de fixation (13) disposés à l'extrémité de sa partie transversale et destinés à assurer sa fixation sur l'aile du véhicule. La jambe de force (9) est quant à elle fixée sur le plancher du véhicule sur ou à proximité du tunnel central en au moins deux points. L'élément de structure (1 ) présente donc des moyens de fixation (15) disposés à l'extrémité de sa jambe de force et destinés à assurer sa fixation sur le plancher du véhicule. On notera par ailleurs que l'élément de structure (1 ) prend appui sur le plancher du véhicule. De manière optionnelle, l'élément de structure (1 ) peut également être fixé à la traverse inférieure de baie (TIB) et présentera alors des moyens de liaison TIB (non représentés). On aura compris que ledit élément de structure (1 ) ne s'étend pas transversalement au-delà du tunnel central en direction de l'aile opposée à l'aile à laquelle il est destiné à être fixé. Il s'étend donc transversalement sur une longueur qui est environ la moitié de la longueur présentée par la planche de bord qui s'étend quant à elle entre les deux ailes du véhicule.
Selon l'invention et ainsi qu'illustré aux figures 1 et 2, la jambe de force (9) est verticale. Cette orientation est avantageuse pour la gestion des oscillations de la colonne de direction dont le premier mode vibratoire est un mode vertical. Néanmoins cette orientation ne saurait être limitative de l'invention, et l'homme du métier pourra donner une inclinaison à la jambe de force (9) afin d'optimiser la quantité de matière employée pour la gestion des chocs frontaux. Par exemple, la jambe de force (9) de l'élément de structure selon l'invention peut présenter une inclinaison de l'ordre de 20 à 25 degrés dans le sens de la longueur du véhicule.
La figure 2 illustre un exemple de moyens de support (19) qu'offre l'élément de structure (1 ) pour la colonne de direction (17). Dans notre exemple, l'élément de structure (1 ) présente une platine de fixation (19) permettant la fixation au moyen de quatre vis de la colonne de direction (17). L'ajustement de la profondeur ou de la hauteur du volant (21 ) se fait de manière connue par des réglages de la colonne de direction (17). Avantageusement, la colonne de direction (17) est suspendue à l'élément de structure (1 ) par la platine de fixation (19) et traverse ledit élément de structure (1 ) par un évidement (23) disposé sous la platine de fixation (19). L'homme du métier pourra toutefois envisager d'autres géométries pour le support de la colonne de direction. Ainsi par exemple, il n'est pas obligatoire que la platine de fixation soit disposée au dessus de la colonne et que cette dernière soit suspendue. La platine de fixation (19) peut donc également être disposée sous la colonne (17) de telle sorte à la porter, ou de part et d'autre de ladite colonne (17). L'élément de structure (1 ) selon l'invention va également servir de support à d'autres organes comme la planche de bord (3), les dispositifs d'airbag et/ou les moyens de chauffage et/ou de climatisation. L'élément de structure (1 ) présente donc des moyens de fixation (non représentés) à ces différents organes. En particulier, il présente sur son bord supérieur des moyens de liaison avec la planche de bord (3). On notera au passage que l'utilisation d'un élément de structure (1 ) selon l'invention n'offre que très peu de contraintes concernant l'architecture de la planche de bord, ce qui permet de conserver toute liberté pour son design. L'invention est également remarquable en ce qu'elle permet de proposer à l'homme du métier une planche de bord modulaire, présentant un élément de bas de planche côté conducteur, à savoir l'élément de structure (1 ) selon l'invention, polyvalent. L'élément de structure présente en effet un caractère polyvalent en ce qu'il peut s'adapter à différents types ou design de planches de bord sans en altérer le côté esthétique puisque étant peu visible par l'utilisateur. Grâce à l'utilisation d'un tel élément (1 ) de structure, le tableau de bord et le vide poche côté passager peuvent varier dans leur design et dans leur conception sans avoir de réelles contraintes dues à cette utilisation. En effet, seule la zone de jonction entre la planche de bord (3) et l'élément de structure (1 ) doit rester identique ou similaire pour assurer leur assemblage. De plus la suppression de la traverse permet d'offrir une liberté concernant l'agencement d'un vide poche côté passager qui sera par ailleurs supporté par la tôlerie du véhicule.
Enfin, afin d'assurer sa fonction esthétique, l'élément de support (1 ) peut présenter sur sa face avant, visible par l'utilisateur, un revêtement fixé par exemple par collage, tel qu'un revêtement de tissu utilisé classiquement pour les garnitures rigides de l'habitacle.
L'invention présente on l'a vu de nombreux avantages, parmi lesquels on notera un gain de masse et un gain de coût de production, de montage et de gestion (puisque plusieurs éléments sont remplacés par un élément unique). L'invention permet également d'offrir un gain de coût sur les développements en proposant à l'homme du métier une planche de bord modulaire dont l'élément de bas de planche, à savoir l'élément de structure (1 ) selon l'invention peut être utilisé en association avec différents styles de planches de bord.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits dans le présent mémoire et donnés à titre d'exemple, mais englobe toutes les variantes envisageables par l'homme du métier dans le cadre de la définition qui en a été donnée.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Elément de structure (1 ) destiné à servir de support à la colonne de direction (17) et à la planche de bord d'un véhicule, se présentant sous forme d'un panneau destiné à être disposé et fixé entre une aile du véhicule et le tunnel central, caractérisé en ce qu'il est coudé et présente une partie transversale (7) fixée à l'aile et une jambe de force (9) fixée au voisinage du tunnel.
2- Elément de structure (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est constitué d'un matériau plastique ou composite renforcé par l'ajout de fibres de verre ou de fibres de carbone, de préférence le matériau plastique est du polypropylène.
3- Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un matériau plastique ou composite présentant une résistance mécanique d'au moins 8000 MPa.
4- Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente des inserts métalliques afin d'améliorer ses caractéristiques mécaniques de résistance.
5- Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente des nervures (1 1 ) de renfort sur sa face arrière.
6- Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente des moyens de fixation (13) sur sa partie transversale en vue de sa fixation sur l'aile du véhicule en au moins un point de fixation et des moyens de fixation (15) sur sa jambe de force (9) en vue de sa fixation sur le plancher du véhicule en au moins un point de fixation. 7- Elément de structure (1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation (13, 15) permettent une fixation à la caisse du véhicule par vissage ou boulonnage.
8- Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que sa jambe de force (9) est verticale.
9- Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il présente une platine de fixation (19) sur laquelle est destinée à venir se fixer la colonne de direction (17).
10- Elément de structure (1 ) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la platine de fixation (19) est agencée de telle sorte à ce que la colonne de direction (17) puisse y être suspendue, et en ce que ledit élément de structure (1 ) présente un évidement (23) destiné à être traversé par ladite colonne de direction (17).
1 1 - Elément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il présente des moyens de fixation en vue de son assemblage avec la planche de bord (3) et/ou avec des moyens de chauffage et/ou de climatisation.
12- Planche de bord (3), caractérisé en ce qu'elle présente des moyens de fixation à un élément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 1 1.
13- Véhicule, caractérisé en ce qu'il présente un élément de structure (1 ) selon l'une des revendications 1 à 1 1 ou une planche de bord selon la revendication 12.
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