Brevet FR2463708A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne les véhicdes en général et no trament les dispositifs amortisseurs de chocs, intercalés entre le tube de direction et le volant d'un véhicule automobile et destinés b absorber par déformation les chocs frontaux qui surviennent en cas d'accidents ; ces dispositifs évitent ainsi la brusque projection du volant sur le conducteur qui est une cause fréquente de blessures très graves au niveau de la cage thoracique. Dans les dispositifs connus de ce genre, des lamelles cintrées en forme de secteur circulaires sont disposées extérieurement à intervalles réguliers entre d'une part une collerette supportant le volant et du cOté opposé une embase servant d fixer le tube de direction du véhicule. Ces lamelles sont fixes par soudure de leurs extrémites, cé qui présente nécessairement une différence de liaison suivant chaque point de fixation, se traduisant en cas de choc par une rupture ou une variation du moment d'inertie suivant l'impact et une irrégularit de l'effort de réaction qui doit intervenir obligatoirement dans l'axe du volant. De plus, ces soudures successises entrassent un prix de revient levé. Dans d'autres réalisations, onadjolnt sur la périphérie exté- rieure des lamelles, un chapeau ou une bague fendue assurant un centrage lors d'un choc en ésStant leur déòrmation dissymétri- que par mauvaise répartition de l'effort de réaction. Cette réalisation est toutefois onéreuse. Selon la présente invention, le bottier d'absorption d'énergie permet d'éviter ces inconvénients. Ce dernier se présente, en effet, sous forme d'un solide volumétrique creux de révolu- tion, obtenu par emboutissage, constituant un profil trapu, généralement de forme sphérique muni périphériquement de fentes longitudinales profilées ou non autorisant la déformation par écra- sement. De par sa conception homogène, ce solide autorise une régularité d'absorption en cas de choc quel que soit le point d' impact axial ou déporté. Selon une autre caractéristique, ce boitier est établi à partir d'un flan découpe formant une pluralité de branches radiales diamdtralement apposées qui sont dans un premier temps embouties symdtriquement -- suivant le profil de la génératrice ex térieure du bottier tandis que dans un deuxième temps des branches conformées sont rabattues simultanément et symétri quement pour constituer le profil définitif du dit bottier avec un fond uniforme formant cuvette t l'extrémité libre des branches autorisant le centrage de la collerette porte-volant qui est fixée par soudure ou autrement. Selon une autre caractéristique et en variante, le boiter est établi à partir d'un flan sous forme de disque qui est embouti dans un premier temps pour constituer une cuvette avec une collerette supérieure et dont la périphérie est découpée par poinçonnage pour former les fentes latérales d'un profil variable la mise en forme est ensuite réalisée par refoulement pour l'ob- tention de la section sphérique. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés : La figure 1 est i petite échelle une vue perspective d'ensemble illustrant un bottier d'absorption intercalé entre le volant et le tube de direction d'un véhicule. La figure 2 est à plus grande échelle une demi-vue extérieure et une demi-vue en coupe longitudinale du boîtier réalisé selon l'invention. La figure 3 est une vue en plan et en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une demi-vue extérieure et une demi-vue en coupe longitudinale d'un boîtier selon une réalisation en variante. La figure 5 est une vue extérieure en plan correspondant i la figure 4. Les figures 6, 7, 8 et 9 illustrent schématiquement les différentes phases de réalisation du procédé de fabrication par emboutissage du boîtier illustré figures 2 et 3. Les figures 10, 11, 12 et 13 illustrent schématiquement les différentes phases de réalisation du procédé de fabrication par emboutissage du boîtier illustré figures 4 et 5. Ce boîtier d'absorption d'énergie pour tube de direction de véhicules automobiles, objet de l'invention se présente en trois éléments assemblés : une embase 1 avec alésage axial pour l'en- gagement et l'accouplement de la partie supérieure du tube de direction 2, une coquille déformable 3 en cas de choc, sous forme d'un solide de révolution, tel que sphère obtenue par embou- tissage avec à sa base un fond 31 pour prendre appui et se fixer par rivet 4 ou autrement sur l'embase 1 et des fentes périphériques 3 établies dans l'épaisseur de la dite coquille pour s'étendre depuis le dessus du rebord périphérique R du fond 31 jusqu'à l'extrémité supérieure ouverte. Ces fentes 32 délimitent ainsi des branches convexes 33 disposées circulairement et régulièrement qui se raccordent à la base rigoureusement suivant un même plan, avec le rebord périphérique R en formant ainsi une ligne d'amorce de pliage P, tandis que leurs extrémités supérieures sensiblement jointives forment une portée extérieure cylindrique 34 destinée au centrage et à l'en- gagement de l'alésage du troisième élément telle la collerette supérieure 5 qui est fixée par soudure S comme illustré figures 2 et 3. La collerette supérieure 5 autorise la fixation du volant 6 par vis ou autrement. Selon ces dispositions, l'on conçoit que la coquille 3 forme un bloc parfaitement homogène dont la forme sphérique autorise 1' obtention d'une pluralité de branches 33, régulières tant dans leur galbe que dans leur dimensionnement tout en faisant intimementcorps avec le fond 31 surélevé de par sa bordure periphéri- que R formant cuvette. Ces dispositions permettent lors d'un choc, d'obtenir une régularité d'absorption et de déformation simultanément de toutes les branches 33 sans aucun risque de rupture de certaines. il est bien évident que les branches 33 peuvent avoir des faces longitudinales parallèles ou incurvées en opposition, comme illustré figure 4, de manière à diminuer l'effort de déformation.. De même les dites branches 33 peuvent être percées en épaisseur en formant des trous 35 disposés suivant la ligne de pliage P qui peut également être réduite par la réalisation de branches 33 avec faces longitudinales convexes comme illustré en traits interrompus figure 6. Selon les figures 6, 7, 8 et 9, on a illustré le procédé de fabrication par emboutissage de la coquille 3. A partir d'un flan F qui est découpé pour constituer une forme en étoile dont les branches radiales 33 s'étendent à partir d'un disque axial cons tituant4fond 31, Ces branches 33 , avec côtés parallèles ou non comme ind 4 6, sont en outre effilées à leurs extrémités libres et embouties simultanément, de manière à former sur une partie de leur longueur et depuis le fond 3 , des parties convexes (figure 8) dont a longueur et la flèche correspondent aux dimensionnement du profil de la génératrice de la sphère å obtenir. L'ensemble des branches 33 ainsi conformées est rabattu ensuite autour de la ligne de pliage P délimitant le fond 3l jusqutau con- tact ou non de leurs extrémités formant la portée extérieure 34 comme illustré figure 9. Selon la réalisation en variante illustrée figures 4, 5 et 6, la coquille 7 représentée est également établie par emboutissage et comporte un fond 71 pour prendre appui et se fixer sur l'embase i suivie d'une partie extérieure sphérique 72 munie de fentes lon- gitudinales 73 pour constituer la partie déformable 1 cette dernière se raccorde directement i une collerette 74 de fixation du volant 6 du véhicle. Selon les figures 10, ll, 12 et 13, on a illustré le procédé de fabrication de cette réalisation en variante i partir d'un flan circulaire F1 qui est embouti dans un premier temps pour constituer une cuvette figure ll, avec wn fond 71 et une collerette supérieure 74 t la périphérie de la section tronconique comprise entre le fond 7 et la collerette 74 est ensuite découpée par poin çonnage, pour former les fentes longitudinales non ouvertes 73 de toutes formes et dimensions serrant X délimiter les branches déformables 75 comme illustré figure 12. Dans une dernière opération, la mise en forme difinitive de la section tronconique est réalisée par refoulement pour ltobtention de la partie extérieure sphérique 72 figure 13. Les avantages de ce boîtier ressortent bien de la description et on note en particulier sa possibilité de déformation avec une régularité d'absorption en caste choc frontal ou non. L'invention ne se limite aucunement d celui de ses modes d' application non plus qu'd ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Boîtier d'absorption d'énergie, en cas de choc, s'intercalant entre le tube de direction et le volant de véhicules automobiles, caractérisé par le fait qu'il se présente avec une coquille sous forme d'un solide creux obtenupsr le procédé d'emboutissage de manière i former un profil homogène déformable en compression et muni périphériquement de fentes longitudinales profilées débouchant à la partie supérieure et aboutissant à la base au droit du rebord de la partie inférieure du fond se fixant sur 1'embase accouplée au tube de direction ; les extrémités supérieures libres des branches délimitées par les fentes autorisant le centrage de la collerette rapportée porte-volant fixée par soudure. -2- Boîtier selon la revendication l, caractérisé par le fait que selon une réalisation en vaiante la coquille obtenue par le procédé d'emboutissage se présente avec un profil homogène et déformable en compression, muni périphériquement de fentes longitudinales profilées aboutissant i la base et d la partie supérieure d'une part au fond et d'autre part à la collerette supérieure formée directement par le prolongement supérieur de la dite coquille. -3- Boîtier selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé par le fait que les fentes longitudinales délimitent les branches périphériques avec des faces parallèles incurvées ou convexes en opposition permettant de diminuer l'effort de déformation soit k leur partie médiane soit i leurs extrémités suivant les lignes de raccordement. -4- Boîtier selon les revendications l et 2 prises ensemble, caractérisé par le fait que les branches comportent au droit de leur ligne de raccordement avec le fond et la collerette supérieure des ouvertures destinées b diminuer l'effort de déformation. -5- Boîtier selon les revendications l, 3 et 4 prises ensemble et le procédé de fabrication par emhoutissagq caractérisé par le fait que la coquille est établie à partir d'un flan découpé en forme d'étoile dont les branches radiales s'étendent a' partir d' un disque axial constituant le fond ; les dites branches étant dans un premier temps embouties d plat simultanément suivant une partie de leur longueur pour former des parties convexes proéminentes dont la longueur et la flèche correspondent au profil de la génératrice de la forme sphérique d réaliser ; dans un deuxième temps les dites branches étant rabattues suivant une ligne circulaire de raccordement avec le fond jusqu'au rapprochement de leurs extrémités libres en vue de la formation de la portée de centrage autorisant 11 engagement et la fixation de la collerette porte-volant. -6- Boitier selon les revendications 2, 3 et 4 prises ensemble et le procédé de fabrication par emboutissage de la coquille selon la réalisation ensriante, caractérisé par le fait qu'un San circulaire autorise dans un premier temps la formation d'une cuvette avec un fond correspondant au fond de la coquille et une celleret- te supérieure destinée i permettre directement la fixation du volant ; la périphérie de la section tronconique intermédiaire étant découpée longitudinalement pour constituer les fentes ion- gitudinales non ouvertes i leurs extrémités délimitant les branches déformables qui sont ensuite mises en forme par refoulement pour l'obtention de la section extérieure définitive.