Brevet FR2460733A1 — publié le 19810130

Procédé pour fabriquer un élément d'absorption de choc compor- tant des ondulations transversales, et élément fabriqué suivant ce procédé. L'invention concerne un procédé pour fabriquer un élé- ment d'absorption de choc tubulaire comportant des ondula- tions transversales, et elle concerne également un élément d'absorption de choc, notamment pour des colonnes de direc- tion de véhicules automobiles, fabriqué suivant ce procédé. Les éléments d'absorption de choc fabriqués suivant un procédé du type de celui de l'invention sont en géné- ral intégrés dans les agencements de colonnes de direction de véhicules automobiles pour absorber l'énergie du choc en cas de collision, lorsque le conducteur heurte le volant. Ils sont fabriqués jusqu'ici à partir de tubes qui sont munis d'ondulations transversales de hauteur déterminée disposées à une certaine distance les unes des autres. Ce type de fabrication présente une série d'avanta- ges du point de vue de la technique de fabrication, qui assurent une norme de qualité restant uniformément élevée et qui ont conduit, de ce fait, à utili'ser en pratique ce type d'éléments d'absorption de choc avec des ondula- tions transversales de façon relativement répandue. Malgré cette hypothèse favorable, il apparaît cependant des difficultés lors de l'intégration des éléments d'absorption de choc dans les agencements de colonnes de direction. Ces difficultés sont dues es- sentiellement au fait qu'on doit chercher des solutions de compromis plus ou moins compliquées, c'est-à-dire non satisfaisantes du point de vue technique et, en fin de compte, chères et non rentables, pour réunir les éléments d'absorption de choc ouverts aux extrémités, du fait qu'ils sont fabriqués à partir de tubes, et les éléments de raccordement correspondants des colonnes de direction, par exemple les arbres de direction. Pour réunir les éléments d'absorption de choc et les arbres de direction, on utilise, entre autres, des moyeus qui doivent être moulés directement sur les éléments d'absorption de choc, suivant le procédé de moulage sous pression ou par injection. L'invention se propose de fournir un procédé pour fabriquer des éléments d'adsorption de choc ainsi que de réaliser un élément d'absorption de choc, qui utili- sent largement les caractéristiques avantageuses de la méthode de fabrication connue mais qui remplissent, en outre, toutes les conditions pour une intégration par- faite et rentable du point de vue technique, des éléments d'absorption de choc dans les agencements de colonnes de direction. Ce problème est résolu suivant l'invention grâce à un procédé suivant lequel on découpe un disque dans une plaque de tôle; on emboutit le disque pour obtenir un corps de base en forme de pot qui comporte un fond; on étire la paroi du corps de base; et on forme des ondulations transversales dans la paroi du corps de base. Une différence fondamentale par rapport au procédé de fabrication connu jusqu'ici réside dans le fait que le matériau de départ n'est plus constitué par un tube mais par une simple plaque de tôle. Dans cette plaque de tôle, on découpe maintenant un disque dont les dimensions sont choisies en fonction de celles de l'élément d'absorption de choc à fabriquer. Dans la phase opératoire suivante, le disque est embouti pour obtenir un corps de base en forme de pot qui comporte un fond et une paroi de pré- férence cylindrique. La paroi est ensuite étirée, en fonc- tion de la caractéristique souhaitée de l'élément d'ab- sorption de choc en ce qui concerne le comportement force- course, puis on y forme des ondulations transversales de hauteur déterminée situées à une distance déterminée les unes des autres. Du fait qu'on peut emboutir un disque pour former un corps de base en forme de pot qui comporte un fond, on obtient un élément d'absorption de choc.qui, grâce au fond, offre des conditions extrêmememnt avantageuses pour une réunion parfaite, et, de ce fait, rentable, du point de vue technique, avec des éléments de raccorde- ment voisins. Il n'est plus nécessaire de fabriquer des éléments de superposition et de -les réunir à l'élément d'absorption de choc, de sorte que les difficultés existant jusqu'ici pour réunir un élément d'absorption de choc avec un moyeu ou une partie formant fond dispa- raissent. La paroi cylindrique, éventuellement légè- rement conique, du corps de base en forme de pot, permet de conserver l'ensemble des caractéristiques avan- tageuses permettant de choisir l'épaisseur de la paroi ainsi que l'agencement et la constitution des ondula- tions transversales en fonction des exigences de construc- tion ou des exigences découlant du comportement force- course souhaité. Afin que le fond du corps de base en forme de pot soit suffisamment stable pour satisfaire aux exigences en tant qu'élément de couplage avec un agencement de colonne de direction, suivant une autre caractéris- tique de l'invention l'épaisseur de la paroi du corps de base est réduite par étirage jusqu'à environ le tiers de l'épaisseur du fond. La paroi possède alors la même épaisseur sur toute sa longueur, de sorte que la caractéristique de déformation de l'élément d'absorp- tion de choc peut alors être déterminée simplement par la constitution et l'agencement des ondulations transversales qui doivent encore être formées dans une phase opératoire ultérieure. Dans une variante de l'invention, l'épaisseur de la paroi du corps de base peut cependant augmenter ou diminuer en partant du fond. La paroi présente alors, sur sa longueur, une épaisseur différente qui est cependant toujours-plus faible que l'épaisseur du fond. L'étirage légèrement conique, dans une cer- taine mesure, de la paroi obtenue dans ce cas permet de faire varier de façon souhaitée, par superposition de deux effets, la caractéristique de déformation pou- vant être obtenue grace à la constitution et à l'a- gencement des ondulations transversales, On obtient des conditions particulièrement appropriées pour la réunion de l'élément d'absorption de choc et de l'agencement de la colonne de direction grâce au fait que, suivant l'invention, le fond du corps de base ou respectivement de l'élément d'absorp- tion de choc, est muni d'une collerette centrale tron- conique dirigée vers l'intérieur. Cette collerette peut être formée dans le fond avant ou après la formation des ondulations de la paroi. La collerette reçoit alors par exemple l'extrémité libre de l'arbre de direction, le couplage sans rotation entre la collerette et l'ex- trémité de l'arbre de direction pouvant se faire de façon arbitraire. Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, une denture longitudinale peut être ménagée dans la surface intérieure conique de la collerette. Cette denture correspond alors à une denture longitudinale prévue sur l'extrémité libre de l'arbre de direction, ce qui permet d'obtenir un couplage parfait aussi bien suivant la direction axiale que suivant la direction radiale entre l'élénent d'absorption de choc et l'arbre de direction. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le bord libre de la paroi du corps de base ou respectivement de l'élément d'absorption de choc est muni d'une denture. Cette denture peut êtrefabriquée avant ou après la formation des ondula- tions de la paroi. Elle permet de coupler l'élément d'absorption de choc par exemple avec un volant et d'assurer également une fixation parfaite, aussi bien axiale que radiale. L'élément d'absorption de choc, notamment pour des colonnes de direction de véhicules automobiles, fabriqué suivant le procédé qui vient d'être décrit, se caractérise en ce qu'il comporte un corps de base en forme de pot, embouti à partir d'un d.isque de tôle, dont le fond, servant à la fixation sur un arbre de direction par exemple, est plus épais que la paroi munie d'ondulations transversales de hauteur identique ou différente disposées à une distance identique ou variable, l'épaisseur de la paroi restant identique sur toute la longueur ou augmentant ou diminuant de façon continue à partir du fond, et dont le bord libre, éventuellement denté, sert au couplage avec des éléments de raccordement voisins, par exemple avec un volant. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs modes de réalisa- tion préférés mais non limitatifs représentés aux dessins annexés sur lesquels: la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un corps de base en forme de pot formé par emboutissage à partir d'un disque de tôle; la fig. 2 est également une vue en coupe longitu- dinale d'un élément d'absorption de choc muni d'ondula- tions; la fig. 3 est aussi une vue en coupe longitudinale d'un élément d'absorption de choc suivant la fig. 2, inté- gré dans un agencement de colonne de direction. Le corps de base 1, en forme de pot, représenté sur la fig. 1, est embouti à partir d'un disque de tôle d'acier circulaire, non représenté, qui a été découpé dans une plaque de tôle qui n'est pas non plus repré- sentée. Le corps de base 1 est constitué par un fond 2 et une paroi cylindrique 3. L'épaisseur du fond 2 est approximativement dans le rapport 3/1 avec l'épaisseur de la paroi 3. On voit que la paroi 3 possède une épais- seur uniforme sur toute sa longueur. Sur la fig. 2, le corps de base 1 en forme de pot de la fig. 1 est muni d'ondulations transversales qui sont formées en faisant ressortir la paroi 3 en certains endroits. Toutes les ondulations transversales 4 ont la même hauteur et elles sont disposées à la même distance les unes des autres. Le bord libre 5 de la paroi 3 de l'élément d'absorption de choc 6 de la fig. 2 est muni d'une denture rectangulaire 7 relativement grossière. De ce fait, le fond 2, d'une part, et le bord libre 5, d'autre part, de l'élément 6 forment des éléments de couplage avec des éléments de raccordement voisins-. L'intégration de l'élément 6 dans un agencement de colonne de direction apparaît mieux en se référant à la fig. 3. On voit, tout d'abord, que le fond 2 de l'élément 6 est muni d'une collerette tronconique centrale 8 dirigée vers l'intérieur. Dans la surface intérieure conique de la collerette 8 est ménagée une denture longitudinale 9 qui correspond à une denture longitu- dinale 10 prévue sur une section longitudinale conique de l'arbre de direction 11, de sorte que l'élément d'ab- sorption de choc 6 est fixé sur l'arbre Il de manière à ne pas pouvoir tourner. La fixaton axiale de l'élément 6 se fait à l'aide d'un écrou 12 qui est vissé sur l'ex- trémité filetée 13 de l'arbre de direction 11, et l'élé- ment 6 est également fixé axialement sur l'arbre Il par l'intermédiaire d'une rondelle 14. Sur la fig. 3, on voit, en outre, que le bord libre 5 de l'élément d'absorption de choc 6, qui est muni de la denture 7, engrène avec une denture 15 de forme correspondante des rayons 16 du volant 17. Pour obtenir une fixation exacte, les extrémités des dents sont repliées et, éventuellement, soudées. La région de couplage entre l'élément 6 et le volant 17 est recouverte par un capot 18 constitué notamment par une matière synthétique. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nulle- ment à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour fabriquer un élément d'absorption de choc tubulaire comportant des ondulations transver- sales, notamment pour des colonnes de direction de véhicules automobiles, caractérisé par le fait que on découpe un disque dans une plaque de tôle; on emboutit le disque pour obtenir un corps de base (1) en forme de pot qui comporte un fond (2); on étire la paroi (3) du corps de base (1); et on forme des ondulations transversales (4) dans la paroi (3) 'du corps de base (1). 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi du. corps de base (1) est étirée jusqu'à ce que son épaisseur soit environ le tiers de l'épaisseur du fond (2). 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé par le fait que la paroi (3) du corps de base (1) est étirée de manière que son épaisseur augmente à partir du fond (2). 4.- Procédé suivant la revendication i ou 2, carac- térisé par le fait que la paroi (3) du corps de base (1) est étirée de manière que son épaisseur diminue à partir du fond (2). 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé par le fait que le fond (2) du corps de base (1) ou respectivement de l'élément d'absorption de choc (6) est muni d'une collerette cen- trale tronconique (8) dirigée vers l'intérieur. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une denture longitudinale (9) est ménagée dans la surface intérieure conique de la collerette (8). 7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé par le fait que le bord (5) de la paroi (3) du corps de base (1) ou respectivement de l'élément d'absorption de choc (6) est muni d'une denture (7). 8.- Elément d'absorption de choc, notamment pcur des colonnes de direction, fabriqué suivant le pro- cédé de l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps de base (1) en forme de pot, embouti à partir d'un disque de tôle, dont le fond (2), servant à la fixation sur un arbre de direction (11) par exemple, est plus épais que la paroi (3) munie d'ondulations transver- sales de hauteur identique ou différente disposées à une distance identique ou variable, l'épaisseur de la paroi restant identique sur toute la longueur ou augmentant ou diminuant de façon continue à partir du fond (2), et dont le bord libre (5), éventuellement denté, sert au couplage avec des éléments de raccorde- ment voisins, par exemple avec un volaont (17).