Brevet FR2180427A1 — publié le 19731130

La présente invention concerne un dispositif d'énergie cinétique, en cas d'accident, pour la colonne de direction de véhicules automobiles, La présente invention crée un dispositif d'absorption d'énergie cinétique pour la colonne de direction qui est d'une conception siiple, efficsce et d'un prix de revient raisonnable, tout en garantissant une rigidité suffisante pour supporter les efforts se présentant dans des conditions de aervice normales. Conforiément i l'invention, ce résultat est obtenu du fait que la colonne de direction comporte, placés entre le bottier de direction et le volant, deux ou plusieurs anneaux déformables tournés de 90 l'un par rapport å l'autre et fixés l'un à l'autre par leurs parties planes prévues à cet effet. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit et des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisations de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation latérale partiellement en coupe de la colonne de direction suivant l'invention. Ta fig. 2 est une vue latérale de deux anneaux montés sous le volant. La fig. 3 montre les deux anneaux de la fig. 2 mais tournés de 90 . La fig. 4 montre en vue de dessus et partiellement arraché, le côt de fixation du volant des deux anneaux des fig. 2 et 3. La fig. 5 est une élévation latérale partiellement en coupe des anneaux des fig. 2 et 3, après un choc. La fig. 6 contre en élévation latérale le dispositif sui- vant l'invention nais composé de cinq anneaux. La fig. i est une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 6. La fig. 8 montre en élévation latérale le dispositif des fig. 6 et 7 après avoir subi un choc. La fig. 9 est une élévation latérale du dispositif suivant l'invention mais composé de quatre anneaux tous tournés dans le même sens et à épaisseurs progressives. La fig. 10 est une vue de dessus, ctté colonne de direction de la iig. 9. La fig. 11 contre en coupe latérale un dispositif suivant l'invention réalisé au moyen de calottes embouties. La fig. 12 représente en coupe les endroits d'assemblage dee calottes suivant la ligne XII-XII de la fig. 11. La fig. 13 montre en élévation latérale la course du dis- positif de-la fig. 11 lors de l'écrasement. La fig. 14 représente en vue latérale et partiellement en coupe un dispositif analogue à celui de la fig. 11 maie le diamètre des calottes augmente progressivement. La fig. 15 est une élévation latérale, partiellement arrachée d'une forme de réalisatioa comportant des anneaux d'uae configuration particulière. La fig. 1 montre une première forme de réalisation du dispo sitif d'absorption d'énergie cinétique suivant l'invention, et ses emplacements sur la colonne de direction d'un véhicule automobile. Suivant une première forme de cette réalisation, deux anneaux déformables en t81e 1 et 2, tournés de 900 l'un par rapport à l'autre et assemblés par soudage sur leurs parties planes, sont reliés sur un coté au volant 3 par une collerette 7 et de l'autre c8td au moyen d'un embout cannelé 4 à la colonne de direction 5. La deuxième forme de réalisation indiquée en traits mixtes à la fig. 1 prévoit plusieurs anneaux 6 placés à un endroit quelconque de la colonne 5.La fig. 5 montre les anneaux 1, 2 montés en dessous du volant 3, après leur déformation consécu- tive à un choc. On voit aux figures suivantes que le nombre d'anneaux n'est pas limité ; ce nombre, l'épaisseur de la ttle dans laquelle les anneaux déformables sont réalisés ainsi que l'emplacement des soudures d'assemblage sont fonction du degré de l'absorption que l'on veut obtenir. les fig. 6 et 7 montrent l'assemb blage par soudage électrique par barrettes ou embouti circulaire 8. La fig. 8 représente l'absorbeur de la fig. 6 après son écraserment Une variante de l'absorbeur d'énergie suivant l'invention est indiquée à la fig. 9.Dans cette réalisation, les anneaux déformables 9, 10, 11 et 12 sont tous orientés dans le même sens, mais l'épaisseur de la tôle dans laquelle ils sont réalisés augmente progressivement de 9 à 12 afin d'obtenir également une absorption progressive d'effort. La fig. 10 montre l'assemblage de ces anneaux au moyen d'un soudage par barrettes 13. Une autre variante de l'invention prévoit d'utiliser, à la place des anneaux déformables, des calottes embouties 14 à 21 (fig. 11) soudées électriquement entre elles par barrettes ou embouti circulaire 23, 24. Un trou central 25 dans des calottes facilite le centragé de ces pièces lors de leur assemblage. La course d'écrasement c de cette forme de réalisation est reprdEon- tée à la fig. 13. La force d'absorption d'énergie dépend également de la matière, de l'épaisseur et du nombre de calottes utilisées.De mee, il est possible d'assembler des calottes de dia mètres différents qui ont des rayons de courbure variables très importants, comme représenté à la fig. 14, pour obtenir une absorption progressive de l'énergie libérée en cas de choc. Cette progressivité de l'absorption de l'énergie peut aussi résulter de l'emploi de tales d'épaisseurs différentes dans la fabrication des calottes. La fig. 15 montre un montage dans lequel les anneaux déformables présentent une configuration particulière, c' est-à-dire chaque anneau est muni de deux aptes circulaires 26, 27 sur lesquelles s'effectue la soudure par points 28, 29 lors de l'assemblage. Toutes ces réalisations décrites ci-dessus et représentées aux dessins annexés présentent l'avantage qu'en fin de course l'énergie axiale a été absorbée en totalité et le couple de torsion se trouve maintenu, à sa valeur initiale, c' est-à-dire mê- me après déformation des anneaux ou des calottes, l'alignement de la colonne de direction reste conservé. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détails, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. R B V E X D I C A T I O ID S 1 - Dispositif d'absorption d'énergie cinétique pour colonne de direction de véhicules caractérisé en ce qu'il est constitué par n corps creux élémentaires déformables rendus solidaires à la suite les uns des autres et interposés au moins entre un volant et une colonne de direction de véhicule, chaque corps creux élémentaire étant conformé ou réalisé pour présenter une résistance propre à la déformation plastique différente de celles des autres corps creux élémentaires. 2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les corps creux élémentaires présentent des épaisseurs différentes et sont disposés relativement pour que les épaisseurs croissent depuis l'extrémité du dispositif orientée vers le volant en direction de l'extrémité opposée. 3 - Dispositif suivant les revendications 7 et 2 caractérisé en ce que les corps creux élémentaires sont constitués par des tronçons tubulaires partiellement aplatis. 4 - Dispositif suivant les revendications 1 a 3 caractérisé en ce que les corps creux élémentaires présentent une résistance locale propre non uniforme. 5 - Dispositif suivant les revendications 1 - 2 et 4 caractérisé en ce que les corps creux élémentaires sont constitués par des calottes. 6 - Dispositif suivant les revendications i - 2 - 4 et 5 caractérisé en ce que les corps creux éIéentaires sont constitués par des calottes de diamètres différents.