TITRE : PLANCHE DE BORD DE VÉHICULE À PIÈCE DE RENFORT INTERCALÉE ENTRE L’OSSATURE ET UN PANNEAU

Domaine technique de l’invention

La présente invention revendique la priorité de la demande française 1872205 déposée le 03 Décembre 2018 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence

L’invention concerne les planches de bord qui sont destinées à équiper des véhicules.

Etat de la technique

Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent une planche de bord comportant une ossature comprenant une partie inférieure sur laquelle est couplé, dans une zone située devant le siège dédié au conducteur, au moins un panneau. Ce dernier est agencé de manière à se déformer en cas de percussion par les genoux du conducteur lors d’un choc frontal.

Cette déformation du (de chaque) panneau (ou cache) situé devant les genoux du conducteur est rendu possible par le choix de la raideur du matériau dans lequel il est réalisé. Cette raideur est en effet réduite pour que la déformation puisse amortir l’impact des genoux lors d’un choc frontal, afin de participer à la retenue du bassin du conducteur.

Plus la vitesse du véhicule est élevée lors d’un choc frontal, plus la profondeur de la déformation du panneau suivant la direction longitudinale du véhicule risque d’être importante. Or, le matériau déformable dans lequel est réalisé un panneau (ou cache) de planche de bord ne peut plus se déformer sans changer radicalement de comportement au-delà d’une profondeur de déformation maximale. Par conséquent, lorsque l’on s’approche de, ou que l’on dépasse, cette profondeur de déformation maximale, un déclippage du panneau peut survenir et/ou des fissurations peuvent apparaître dans le panneau (notamment au centre) et/ou des interstices (ou entrebâillements) peuvent apparaître entre ce panneau et des caches ou équipements voisins, ce qui peut dégrader la retenue du bassin et/ou induire des dispersions de comportement lors des essais de chocs (selon l’instant à partir duquel s’amorce le mécanisme d’endommagement du panneau ainsi que son amplitude).

Il a été proposé dans le document brevet US 8,454,053 d’adjoindre sur la face arrière du panneau, dans au moins une zone choisie, une couche d’absorption à structure en nids d’abeilles. Cela permet d’absorber une partie de l’énergie de l’impact des genoux, cependant cela ne permet pas d’éviter le déclippage et/ou la génération de fissures et/ou d’interstices.

Afin d’amortir le déplacement longitudinal des genoux, il a également été proposé d’équiper le véhicule d’un dispositif de protection des genoux à sac gonflable (ou « airbag »). Cependant, l’installation d’un tel dispositif de protection s’avère très contraignante compte tenu de l’encombrement existant dans la zone concernée (et notamment de la présence de la colonne de direction), et de surcroît onéreuse.

L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.

Présentation de l’invention

Elle propose notamment à cet effet une planche de bord, destinée à équiper un véhicule, et comprenant une ossature comportant une partie inférieure sur laquelle est couplé, dans une zone située devant un siège de conducteur, au moins un panneau se déformant en cas de percussion par des genoux du conducteur lors d’un choc frontal subi par le véhicule.

Cette planche de bord se caractérise par le fait qu’elle comprend également au moins une pièce de renfort installée entre la partie inférieure de son ossature et ce (chaque) panneau et réalisée dans un matériau déformable sans rupture lors de la percussion par les genoux, afin de participer à la retenue du bassin du conducteur.

Grâce à cette déformation sans rupture de la (chaque) pièce de renfort associée à un panneau, on peut avantageusement empêcher les genoux d’atteindre l’ossature, y compris en cas d’apparition de fissures dans ce panneau et/ou d’interstices (ou entrebâillements) entre ce panneau et des caches ou équipements voisins. La pièce de renfort pourra subir des amplitudes de déformation variables, sans rompre (ce qui permettra de couvrir une grande plage de configurations : chocs de différentes sévérités, avec différentes morphologies de conducteurs, avec différents réglages de conduite (position / hauteur de siège), par exemple).

La planche de bord selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :

- sa (chaque) pièce de renfort peut être réalisée dans un acier doux (ou au carbone) ayant une épaisseur comprise entre 0,4 mm et 0,7 mm ;

- sa (chaque) pièce de renfort peut présenter une forme générale similaire à celle du panneau associé ;

- sa pièce de renfort peut comprendre au moins deux sous-parties complémentaires ;

- sa pièce de renfort peut comprendre au moins une rainure propre à loger au moins partiellement une sous-partie correspondante de l’ossature ;

- sa pièce de renfort peut comprendre une face avant orientée vers le (chaque) panneau et munie sur au moins une partie de sa surface d’une couche d’absorption d’énergie ;

la (chaque) couche d’absorption d’énergie peut, par exemple, être choisie parmi une mousse ayant une densité au moins égale à 40 g/l, une couche à structure en nids d’abeilles, et une couche en matière plastique nervurée ;

- son (chaque) panneau peut comprendre une face arrière orientée vers l’ossature et munie de clips propres à se clipper sur cette dernière. Dans ce cas la (chaque) pièce de renfort peut comprendre des trous définis respectivement en regard de ces clips et traversés par ces derniers.

L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une planche de bord du type de celle présentée ci- avant.

Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :

[Fig. 1] illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation, en cours d’assemblage, d’une planche de bord selon l’invention devant équiper un véhicule automobile,

[Fig. 2] illustre schématiquement, dans une vue en perspective, l’ossature de la planche de bord de la figure 1 ,

[Fig. 3] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté de la face arrière, le panneau de la planche de bord de la figure 1 ,

[Fig. 4] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté de la face avant, un premier exemple de réalisation d’une pièce de renfort destinée à faire partie d’une planche de bord du type de celle illustrée sur la figure 1 , [Fig. 5] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté de la face avant, un second exemple de réalisation d’une pièce de renfort destinée à faire partie d’une planche de bord du type de celle illustrée sur la figure 1 , et

[Fig. 6] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté de la face avant, une variante de réalisation de la pièce de renfort de la figure 5.

Description détaillée de l’invention

L’invention a notamment pour but de proposer une planche de bord 1 destinée à équiper un véhicule et à participer effectivement et efficacement à la retenue du bassin du conducteur en cas de choc frontal subi par ce véhicule.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture comportant au moins un rang de siège(s). Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comportant une planche de bord ayant une partie adaptée au passage d’une colonne de direction couplée à un volant contrôlable par un conducteur. Par conséquent, l’invention concerne les véhicules terrestres (et notamment les véhicules automobiles, les véhicules utilitaires, les engins de voirie, les camions, les cars (ou bus), les engins de chantier et les engins agricoles), ainsi que certains avions et certains bateaux.

On a schématiquement représenté sur la figure 1 un exemple de réalisation, en cours d’assemblage, d’une planche de bord 1 selon l’invention destinée à équiper un véhicule automobile, et plus précisément l’habitacle de ce dernier.

Comme illustré partiellement sur la figure 1 , une planche de bord 1 , selon l’invention, comprend notamment une ossature 2, au moins un panneau 3 et au moins une pièce de retenue 4.

Comme illustré non limitativement sur la figure 2, l’ossature 2 comprend des éléments structurels 5 assemblés les uns aux autres, et par exemple réalisés en matériau composite ou en plastique renforcé de fibres ou encore en tôle. Cette ossature 2 comprend une partie inférieure 6 comprenant une zone destinée à être située devant un siège de conducteur (installé dans l’habitacle) et par laquelle passe une colonne de direction 7 destinée à être couplée à un volant contrôlable par un conducteur.

Cette partie inférieure 6 de l’ossature 2 est masquée par au moins un panneau (ou cache) 3 qui est solidarisé à elle. Entre cette partie inférieure 6 de l’ossature 2 et ce (chaque) panneau (ou cache) 3 est installée (ou intercalée) au moins une pièce de renfort 4.

Par exemple, ce (chaque) panneau (ou cache) 3 est solidarisé à l’ossature 2 au moyen de clips 8 (partiellement représentés sur la figure 3) qui sont répartis et coopèrent avec des moyens de clippage correspondants (non représentés). A titre d’exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, une partie au moins des clips 8 peut être solidarisée fixement à une face arrière 9 du panneau 3 (orientée vers l’ossature 2), et une partie au moins des moyens de clippage peut être solidarisée fixement à une face avant des éléments structurels 5 (orientée vers le panneau 3).

Dans ce cas, la (chaque) pièce de renfort 4 peut, par exemple et comme illustré non limitativement sur la figure 4, comprendre des trous 10 définis respectivement en regard des clips 8 (ici du panneau 3) et des moyens de clippage correspondants et traversés par ces clips 8 et éventuellement ces moyens de clippage. Le (chaque) panneau 3 est agencé de manière à se déformer en cas de percussion par les genoux du conducteur lors d’un choc frontal subi par le véhicule. Cette capacité de déformation du (de chaque) panneau 3 résulte de la raideur du matériau dans lequel il est réalisé, laquelle est réduite pour permettre l’amortissement de l’impact des genoux lors d’un choc frontal, afin de participer à la retenue du bassin du conducteur. Par exemple, le (chaque) panneau 3 peut se déformer (dynamiquement) sur une profondeur comprise entre environ 2 cm et environ 4 cm suivant la direction longitudinale du véhicule. Egalement par exemple, le (chaque) panneau 3 peut être réalisé par moulage ou injection d’une matière plastique, comme par exemple du polypropylène. On pourrait aussi envisager de surmouler le panneau 3 (par exemple en polypropylène) autour de la pièce de renfort 4 (qui fait alors office de « squelette »), et éventuellement de faire « couler » ce polypropylène au travers de trous de la pièce de renfort 4 pour qu’il se solidifie sur l’ossature 2 (évitant ainsi d’avoir à prévoir des clips de fixation).

La (chaque) pièce de renfort 4 est réalisée dans un matériau qui est déformable sans rupture lorsque le panneau 3 associé est percuté par les genoux du conducteur lors d’un choc frontal subi par le véhicule, afin de participer à la retenue du bassin du conducteur.

Cette capacité à se déformer sans se rompre de la (chaque) pièce de renfort 4 associée à un panneau 3 permet avantageusement de former une espèce d’écran de protection continu empêchant les genoux d’atteindre l’ossature 2, y compris en cas d’apparition de fissures dans ce panneau 3 et/ou d’interstices (ou entrebâillements) entre ce panneau 3 et des caches ou équipements voisins. Il en résulte ainsi une retenue efficace du bassin, sans risque de blessure autre quelle celle qui peut être éventuellement induite par la percussion du panneau 3. Il n’y a pas de risque d’endommagement du panneau 3, et donc pas de dégradation de son comportement, même en cas de choc réel plus sévère que ce qui est actuellement prévu par les normes de sécurité. En outre, le seuil de percussion est limité par la flexion propre du panneau 3

(pendant sa déformation dynamique sous la poussée des genoux, son effort de réaction reste sensiblement constant).

On notera que la raideur additionnelle introduite par la (chaque) pièce de renfort 4 peut éventuellement permettre de réduire le nombre de clips 8 (et de moyens de clippage associés) nécessaires au bon maintien du panneau 3 associé sur l’ossature 2.

Par exemple, la (chaque) pièce de renfort 4 peut être réalisée dans un acier doux (ou au carbone) ayant une épaisseur comprise entre 0,4 mm et 0,7 mm. A titre d’exemple, cette épaisseur peut être égale à 0,5 mm.

On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, que la (chaque) pièce de renfort 4 peut présenter une forme générale qui est similaire à celle du panneau 3 associé. Cette option est destinée à définir une espèce d’écran de protection continu derrière l’intégralité du panneau 3 associé. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, on pourrait ne placer une pièce de renfort 4 que contre (ou derrière) la partie du panneau 3 que les genoux ont une probabilité élevée de toucher lors d’un choc frontal (en tenant compte de la variabilité du point d’impact liée aux différences de morphologie des conducteurs).

On notera également que la (chaque) pièce de renfort 4 peut comprendre au moins deux sous-parties complémentaires, éventuellement solidarisées entre-elles, par exemple par clippage ou vissage. Mais, comme illustré non limitativement sur la figure 4, la (chaque) pièce de renfort 4 peut être monobloc.

On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 5 et 6, que la (chaque) pièce de renfort 4 peut comprendre au moins une rainure 1 1 propre à loger au moins partiellement une sous-partie 5 correspondante de l’ossature 2, à savoir un élément structurel 5. Cette option permet un encastrement parfait des éléments structurels 5 par la pièce de renfort 4 et donc non seulement un bon calage de cette dernière (4) mais également un renforcement de l’ossature 2. Sur les figures 5 et 6 les trous 10 n’ont pas été représentés afin d’éviter une surcharge pouvant nuire à la compréhension.

On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 6, que la (chaque) pièce de renfort 4 peut comprendre une face avant 12 orientée vers le panneau 3 associé (et plus précisément vers sa face arrière 9), et munie sur au moins une partie de sa surface d’une couche d’absorption d’énergie 13. Cette face avant 12 est opposée à la face arrière 14 de la pièce de renfort 4 qui est orientée vers l’ossature 2. Chaque couche d’absorption d’énergie 13 filtre les efforts encaissés en offrant un petit complément d’absorption d’énergie (venant s’ajouter à l’absorption d’énergie assurée par le panneau 3 associé).

Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 6, la face avant 12 de la pièce de renfort 4 est pourvue dans trois zones distinctes respectivement de trois couches d’absorption d’énergie 13. Mais le nombre de zones ainsi pourvues peut prendre n’importe quelle valeur. Ainsi, il peut être égal à un ou deux ou encore quatre, par exemple.

Chaque couche d’absorption d’énergie 13 peut, par exemple, être une mousse ayant une densité au moins égale à 40 g/l (comme par exemple une mousse polyuréthane ou polypropylène) comme illustré non limitativement sur la figure 6, ou une couche à structure en nids d’abeilles (comme par exemple une structure en nids d’abeilles extrudée en polypropylène), ou encore une couche en matière plastique nervurée (comme par exemple un matériau plastique thermodurcissable (tel que le phénoplaste) moulé par injection).