Brevet FR2000471A1 — publié le 19690905

La présente invention concerna une direction d® sécurité des voitures comportant entre le volant de direction et l'arbre de direction ou le tube-enveloppe de la direction un élément dé-formable en tôle transformant lors du choc du conducteur contre 5 le volant de direction, en cas d'accident, au moins une partie de l'énergie du choc en travail de déformation et contribuant ainsi à la protection du conducteur. On connaît déjà des éléments déformables, désignés aussi par pots de choc, dont le diamètre diminue graduellement à par-10 tir du volant de direction jusqu'à l'arbre de direction ou jusqu'au tube-enveloppe de la direction. Des essais détaillés ont, toutefois, montré que lors de la compression de pots de choc de ce genre se produisaient des pointes de forces correspondant au nombre de gradins, car la compression ne se faisait pas concen-15 triquement, mais se faisait d'une façon irréguliëre avec formation d'inflexions polygonales (flambages). Pour maintenir la forme ronde de divers gradins des pots de choc de ce genre pendant la compression, on a déjà proposé de réaliser l'épaisseur de paroi active des parties successives 20 alternativement plus grande et plus petite. Grâce à une telle conception du pot de choc on arrive que lors de la compression chaque fois une partie à paroi mince est pour ainsi -dire enfoncée dans la partie indéformable se trouvant au-dessus. L'inconvénient des éléments déformables de cc genre consiste, toute-25 fois, en ce que leur fabrication est sensiblement plus coûteuse à cause des épaisseurs de parois différentes de diverses parties. Dans un autre mode de réalisation d'un élément déformable proposé, mais non encore adopté par la technique, on prévoit un pot de ehoc à paroi lisse, cylindrique ou conique qui est pous-30 sé sur le tube-enveloppe de la direction par la charge correspondante. Avec le montage usuel du volant de direction, largement répanau actuellement, un tel pot de choc se déplace lors de la compression sur les parties de ce montage ce qui engendre des nouveau des pointes de force indésirables. 35 L'invention avait donc pour but d'éviter les inconvé nients des pots de choc décrits ci-dessus et de réaliser un élément déformable pouvant se déformer uniformément si possible avec une force constante et fournissant avec un trajet de déformation donné un travail de déformation aussi grand que possible. 40 On propose donc une direction de sécurité des voitures bad original 69 00425 2000471 -3Œâpûxtaat entre le volent' de direction et la pièce de tête de l'arbre de direction ou le tube-enveloppe de la direction un élément déformable en tôle dont le diamètre diminue à partir du volant de direction jusqu'à l'arbre de direction ou jusqu'au 5 tube-enveloppe, l'élément déformable ne comprenant suivant l'invention qu'une partie molle, déformable plastiauement sous l'effet de choc, conique en coupe longitudinale, se raceordant dans la zone de son diamètre maximal « comportant un élargissement de diamètre, à une partie indéformable. Celle-ci peut enfermer avaa-10 tageusement une cavité du moyeu du volant de directioHs La hauteur de la partie indéformable doit sorra spomâre avantageusement à peu près à la hauteur de la parti© âéformafel© ou une fraction de sa hauteur peut être remplie^ par exemple^ d'un, rembourrage en matériau csllulair© du moyeu ûn volant d@ 15 direction. D'après un mode de réalisation préféré de l'invention l'augmentation du diamètre à partir de 1*extrémité9 tourné© vers le volant de direction, de la partie déformable de l'élément déformable jusqu'à la partie indéformable correspond à en— 20 viron 30 fois l'épaisseur de tôle de la partie mentionnée en premier lieu. La fixation de l'élément déformable sur l'arbre de direction se fait de préférence à l'aide d'an moyeu dont le diamètre correspond au moins au diamètre du tut?-enveloppe de la direc-25 tion. Le diamètre de l'élément déformable doit correspondre à son extrémité, tournée vers le moyeu, au moins au diamètre de celui-ci. L'assemblage de l'élément déformable avec le moyeu se 30 fait de préférence par un rivetâge. Il peut aussi Stre avantageux que l'élément déformable soit fixé au tube-enveloppe de la direction et que le volant de direction puisse tourner par rapport à l'élément déformable. On expliquera de plus près l'objet de l'invention en re-35 gard de l'exemple de réalisation représenté en coupe à la figure 1 du dessin ci-joint. Les figures 2 et 3 montrent schématiquement sous forme des courbes le travail de déformation d'un élément déformable connu à plusieurs gradins et d'un élément déformable suivant 40 l'invention ne comportant qu'une partie déformable. bad original 69 00425 Levolant 1 de la direction de sécurité représenté à la figure 1 est relié avec l'interposition d'un élément déformable 2, comportant une partie 2a molle, déformable plastiquement et une partie 2b raide, indéformable, par un moyeu 3 à l'arbre de 5 direction 4. Le diamètre du moyeu 3 est un peu plus grand que le diamètre du tube-enveloppe 5 de la direction. La partie indéformable 2b de l'élément déformable 2 est limitée vers le haut par un recouvrement 6, de préférence en plastique, d'un rembourrage 7 du moyeu du volant de direction, un matériau cellulaire 10 étant utilisé de préférence comme matériau de rembourrage. Le recouvrement 6 et le rembourrage 7 sont conçus de façon à pouvoir dévier lors de l'enfoncement de la partie déformable 2a de l'élément déformable 2 dans la partie raide 2b (en traits pointillés) sans me augmentation sensible de la force. 15 Le raccordement de la partie conique 2a de l'élément dé formable 2 à la partie 2b se fait avec un rayon r correspondant à environ 15 fois l'épaisseur de tole de la partie déformable 2a. L'assemblage de l'élément déformable 2 avec le moyeu 3 fixé sur l'arbre de direction 4 se fait par un pivotage 8. 20 Les courbes représentées aux figures 2 et 3 montrent le mode de fonctionnement d'un élément déformable connu avec deux parties déformables et d'un élément aéformable suivant l'invention ne comportant qu'une partie déformable plastiquement. Pour les deux courbes on a porté la force mesurée lors de 25 la compression en fonction du trajet de déformation (ou longueur de déformation). La variation de la force entre l'origine du trajet de déformation et sa valeur s^, figure 2, correspond à une déformation concentrique de deux parties déformables du pot de choc essayé. 30 A partir de l'endroit commence une inflexion diagonale amenant d'abord une forte baisse de la force et ensuite à la fin du trajet de déformation s^ une force maximale. Pour l'essai d'après la figure 3 on a utilisé un pot de choc ne comportant qu'un gradin déformable avec la même épais-35 seur de paroi et le même trajet total de déformation. La variation de la force est dans ce cas sensiblement plus uniforme et la force maximale P^ est nettement plus petite qu'avec le pot de choc à deux gradins de l'essai d'après la figure 2. En admettant qu'avec un trajet de déformation donné les 40 deux éléments déformables fournissent à peu près le même travail BAD ORIGINAL 69 00425 2000471 de déformation, la pointe de force du pot de choc à deux parties déformables est sensiblement plus grande que celle du pot de choc ne comportant qu'une partie déformable et.la zone se trouvant entre et Sg de la figure 2 n'est pas utilisée en plein 5 pour le travail de déformation, car dans la partie hachurée il n'y a pas de travail de déformation à cause de la baisse de la force lors de l'inflexion. bao original 69 00425 2000471 - BEVENBIOATIOHS - 1 - direction de sécurité pour voitures automobiles avec un élément déformable en tôle se trouvant entre le volant de direction et la pièce de tête de l'arbre de direction ou le tube- 5 enveloppe de la direction et dont le diamètre diminue à partir du volant de direction jusqu'à l'arbre de direction ou jusqu'au tube-enveloppe, caractérisée en ce que l'élément déformable ne comporte qu'une partie molle, déformable plastiquement sous l'effet de choc, conique en coupe longitudinale et se raccordant 10 dans la zone de son diamètre maximal, comportant un élargissement de diamètre, à une partie indéformable. 2 - Direction de sécurité suivant 1, caractérisée en ce que la partie indéformable constitue l'enveloppe d'une chambre creuse dans le moyeu du volant de direction. 15 3 - Direction de sécurité suivant 1, caractérisée en ce que la hauteur de la partie indéformable correspond au moins à la hauteur de la partie déformable. 4- - Direction de sécurité suivant 2, caractérisée en ce qu'une fraction de la hauteur de la partie indéformable est 20 remplie d'un rembourrage, par exemple en un matériau cellulaire, du moyeu du volant de direction. 5 - Direction de sécurité suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'augmentation du diamètre à partir de l'extrémité de la partie déformable, 25 tournée vers le volant de direction, de l'élément déformable jusqu'à la partie indéformable de l'élément déformable correspond à peu près à 30 fois l'épaisseur de tôle de la partie citée en premier lieu. 6 - Direction de sécurité suivant l'une ou plusieurs des 30 revendications précédentes, caractérisée en ce que ie raccordement de deux parties de l'élément déformable est une courbe. 7 - Direction de sécurité suivant 6, caractérisée en ce que le raccordement se fait selon un rayon correspondant à environ 15 fois l'épaisseur de tôle de la partie déformable. 35 8 - Direction de sécurité suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la fixation de l'élément déformable sur l'arbre de direction se fait à l'aide d'un moyeu dont le diamètre correspond au moins au diamètre du tube-enveloppe de la direction. bad original 69 00425 -6- 2000471 9 - Direction de sécurité suivant 8» caractérisée eu ce que le diamètre de l'élément déformable, à son extrémité tourne*» vers le moyeu, correspond au moins au diamètre de ce moyeu. 10 - Direction de sécurité suivant l'une ou plusieurs 5 revendications précédentes, caractérisée en"ce qîse l'assemblage de l'élément déformable avec le moyeu se fait par rivetage. 11 - Direction de sécurité suivant l'une ou plusieurs des revendications précédente^ caractérisée en c@ que l'élément déformable est fixé au tube-enveloppe de la direction et que le 10 volant de direction peut tourner par rapport à 16 élément déformable. bad original