Brevet FR2673589A1 — publié le 19920911

La présente invention se rapporte à un tube-corps de colonne de direction pour véhicule automobile et notamment pour véhicule automobile de tourisme. L'invention porte plus précisément sur un dispositif de colonne de direction constitué par un corps de colonne assemblé, dans lequel le tube-corps supporte, par l'intermédiaire de deux paliers, l'axe-volant de direction Dans ce genre de dispositif de colonne de direction, l'invention concerne la conception et l'architecture du tube-corps. Dans les dispositifs de colonne de direction connus, comme celui qui est représenté sur les Figures 1 et 2, le tube-corps 1 est généralement constitué par un tube sur lequel sont rapportés les éléments nécessaires au montage et à la fixation de ce tube- corps Le plus souvent, ces différents éléments sont soudés directement sur ce tube, ou dans d'autres cas, ils sont solidarisés par des moyens de fixation Dans le cas de solidarisation par soudure de ces différents éléments, il est nécessaire d'avoir un positionnement précis de ces éléments par rapport au tube De ce fait, un outillage de montage de soudure est indispensable Malgré cela, il n'est pas possible d'éviter une imprécision de la position de ces différents éléments, du fait des écarts de tolérance des différentes composantes de l'ensemble et des déformations dues à la soudure De plus, la soudure entraîne des contraintes résiduelles dans le tube-corps après sa réalisation Dans le cas d'assemblage des différents éléments avec le tube central par l'intermédiaire de moyens de fixation, il est nécessaire de prévoir des montages complexes et relativement encombrants et lourds Dans tous ces types de réalisation, il est nécessaire d'avoir un grand nombre de pièces élémentaires avec des opérations de préparation et d'assemblage en chaîne, qui augmentent le coût de réalisation, tout en présentant des écarts dimensionnels relativement importants ainsi que des contraintes résiduelles. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients mentionnés ci- dessus et de proposer un tube-corps de colonne de direction pour véhicule automobile, gui soit constitué par un minimum d'éléments, de manière à garantir une précision dimensionnelle correcte, tout en offrant un prix de revient de fabrication le plus faible possible.5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube-corps de colonne de direction pour véhicule automobile comporte un axe-volant monté dans le tube-corps par l' intermédiaire de deux paliers disposés sensiblement a chacune des extrémités de ce tube-corps Le tube-corps est réalisé à partir d'une seule et10 même tôle, dans laquelle sont agencées deux pattes de fixation avant, deux pattes de fixation arrière et un tube à partir d'une découpe de flan de cette tôle La découpe de flan comprend une découpe des deux pattes avant avec leur élément central avant, une découpe des deux pattes arrière avec leur élément central arrière, ainsi qu'une découpe d'un élément avant située entre les pattes avant et les pattes arrière, et une découpe d'un élément arrière La découpe de l'élément central avant, la découpe de l'élément central arrière et la découpe de l'élément arrière sont roulées, afin de ramener respectivement les deux bords de l'élément avant et les deux bords de l'élément arrière sensiblement l'un contre l'autre pour être solidarisés, de manière à réaliser le tube Ce tube possède de plus une ouverture avant entre les deux pattes de fixation avant et une ouverture arrière entre les deux pattes de fixation arrière, la largeur de ces ouvertures étant sensiblement égale à la largeur des pattes correspondantes, qui constituent avec ce tube une seule et même pièce monobloc. Avantageusement, les deux bords de l'élément avant et les deux bords de l'élément arrière sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre soit par soudure, soit par sertissage, soit encore par agrafage Dans ce dernier cas et selon une variante intéressante de l'invention, l'agrafage est constitué par des agrafes qui sont aménagées sur chacun des deux bords de l'élément avant et sur chacun des deux bords de l'élément arrière Ces agrafes sont séparées les unes des autres par des logements, qui ont une forme correspondante avec des dimensions légèrement supérieures à celles de ces agrafes, de manière que chaque agrafe d'un bord puisse venir s'accrocher dans le logement correspondant de l'autre bord Cet accrochage5 est réalisé par recouvrement des deux bords correspondants et pénétration dans le sens radial Plus précisément, les logements ont un contour de forme sensiblement trapezoidale avec des arrondis de liaison entre le fond, les côtés et le bord correspondant.10 Selon une configuration avantageuse de l'invention, un bras de liaison raccorde l'élément avant et l'élément arrière en reliant la partie de l'élément avant avec la partie de l'élément arrière, qui sont situées de part et d'autre de l'ouverture arrière Ce bras de liaison est constitué par un élément allongé, qui est monté à l'extérieur du tube. Dans une autre variante de réalisation de l'invention, ce bras de liaison est constitué par un élément allongé qui est monté à l'intérieur du tube. Enfin de manière préférentielle, ce bras de liaison est soudé sur le tube. Selon une variante de l'invention, le bras de liaison est intégré avec un renfort antivol. Suivant une autre variante de l'invention, le bras de liaison est intégré avec un boîtier antivol. Selon une autre variante de l'invention, le bras de liaison est intégré avec un carré renfort. Afin d'améliorer encore les caractéristiques du tube-corps selon l'invention, chacune des pattes de fixation peut comporter un raidisseur, qui est obtenu par déformation directe dans la tôle. Le tube-corps de colonne de direction selon l'invention présente ainsi l'avantage d'offrir une pièce monobloc qui intègre les pattes de fixation avec le corps De plus, il permet de partir d'une seule et même tôle, ce qui évite les opérations de réalisation supplémentaires et supprime toutes les pièces élémentaires nécessaires dans les réalisations classiques Ce type de conception selon l'invention est particulièrement avantageux dans les fabrications en série, car il limite le nombre des postes de réalisation des différentes étapes du tube- corps, ce qui supprime des manipulations entre ces différents postes, ainsi que des stockages de pièces qui augmentent le coût de réalisation final De plus, il n'y a plus aucune soudure à proximité des pattes de fixation, ce qui évite toute erreur dimensionnelle et élimine les contraintes résiduelles dues à ces10 soudures. D'autres avantages ressortiront de l'invention, qui sera mieux comprise à l'aide de la description donnée ci-dessous d'exemples particuliers de réalisation, décrits à titre non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels:15 la Figure 1 est une vue de dessus de l'ensemble d'un dispositif de colonne de direction pour véhicule automobile faisant partie de l'état de la technique; la Figure 2 est une vue longitudinale correspondant à la Figure 1, avec une demi-coupe axiale; la Figure 3 est une vue en perspective cavalière du tube- corps selon l'invention; la Figure 4 est une vue d'une découpe de flan de la tôle permettant la réalisation du tube-corps représenté sur la Figure 3.25 L'invention se rapporte à une colonne de direction pour véhicule automobile comme celle qui est représentée sur les Figures 1 et 2, et qui comporte un axe-volant 2 monté dans un tube- corps 1 par l'intermédiaire de deux paliers 3, qui sont disposés sensiblement à chacune des extrémités de ce tube-corps30 1. Le tube-corps, référencé 1 dans son ensemble, est constitué essentiellement par un tube, référencé 4 dans son ensemble, qui est muni de deux pattes de fixation avant 5 et de deux pattes de fiaxtion arrière 6, les pattes de fixation avant étant celles35 qui sont dirigées vers l'avant du véhicule automobile tandis que les pattes de fixation arrière sont celles qui sont le plus proches du volant de direction Le tube 4 comporte un élément avant 7 et un élément arrière 8, l'élément avant 7 étant disposé entre les pattes de fixation avant 5 et les pattes de fixation arrière 6, qui sont elles-mêmes placées entre l'élément arrière 8 et l'élément avant 7 Les deux pattes de fixation avant 5 sont disposées de part et d'autre du tube 4 et elles sont reliées par un élément central avant 9 De la même façon, les deux pattes de fixation arrière 6 sont disposées de chaque côté du tube 4, et elles sont reliées par un élément central arrière 10 Enfin, le tube 4 possède une ouverture avant 11 disposée à l'endroit des deux pattes de fixation avant 5, et diamétralement opposée à l'élément central avant 9 Le tube 4 possède également une ouverture arrière 12 qui est disposée à l'endroit des deux pattes de fixation arrière 6, et qui est diamétralement opposée à l'élément central arrière 10. Afin de renforcer la jonction de chacune des deux pattes avant 5 avec l'élément central avant 9, des raidisseurs 32 sont disposés à la jonction de chacune de ces deux pattes de fixation 5 avec cet élément central avant 9 De la même manière, des raidisseurs 32 sont aménagés à la jonction de chacune des deux pattes de fixation arrière 6 avec l'élément central arrière 10. Les deux bords 20 et 21 de l'élément avant 7 sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre par un système d'agrafage De la même manière, les deux bords 22 et 23 de l'élément arrière 8 sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre également par agrafage. Un bras de liaison 16 est aménagé de manière à raccorder l'élément avant 7 et l'élément arrière 8 du tube 4, afin de renforcer sa tenue mécanique Pour cela, ce bras de liaison 16 relie la partie 30 de l'élément avant 7 avec la partie 31 de l'élément arrière 8, ces deux parties 30 et 31 étant situées de part et d'autre de l'ouverture arrière 12 Ce bras de liaison 16 est intégré avec un renfort antivol 17 qui est disposé sur l'élément avant 8, de manière que la lumière 18 de ce renfort antivol 17 coïncide avec une ouverture d'antivol 14, qui est aménagée dans cet élément arrière 8 L'ensemble du bras de liaison 16 avec le renfort d'antivol 17 est soudé à l'extérieur du tube 4, d'une part sur l'élément arrière 8, et d'autre part sur l'élément avant 7 Enfin, l'extrémité de l'élément arrière 8 comporte une encoche 13 qui sert à l'orientation du support de commodos. Le bras de liaison 16 qui est constitué par un élément allongé et qui est soudé à l'extérieur du tube 4 sur le mode de réalisation représenté sur la Figure 3, peut également, selon une variante de l'invention, être monté à l'intérieur de ce tube 4 Il peut également, dans ce cas, être soudé au tube 4 et être intégré avec un renfort antivol. Selon une autre variante de l'invention qui n'est pas représentée sur les Figures, le bras de liaison 16 est intégré avec le boîtier antivol Enfin, selon un autre mode de réalisation de l'invention, ce bras de liaison est intégré à un carré renfort qui est aménagé à la partie inférieure du tube 4. Comme on peut le voir sur la Figure 4, le tube-corps 1 selon l'invention est réalisé à partir d'une seule et même tôle, dans laquelle sont agencées les deux pattes de fixation avant 5, les deux pattes de fixation arrière 6 et le tube 4 à partir d'une découpe de flan 19 de cette tôle Cette découpe de flan 19 comprend une découpe des deux pattes avant 5 avec leur élément central avant 9, une découpe des deux pattes arrière 6 avec leur élément central 10 arrière, ainsi qu'une découpe de l'élément avant 7 située entre les pattes avant 5 et les pattes arrière 6, et une découpe del'élément arrière 8 Le trou de fixation 15 qui est aménagé sur chacune des pattes de fixation 5 et 6, est réalisé sur cette découpe, ainsi que l'ouverture d'antivol 14 qui est disposée dans l'élément avant 8 De plus, les raidisseurs 32 sont obtenus par des déformés qui sont réalisés à la jonction de chacune des pattes de fixation avant 5 avec l'élément central avant 9, et à la jonction de chacune des pattes de fixation arrière 6 avec l'élément central arrière 10. Enfin, cette découpe de flan 19 comporte, à l'extrémité de l'élément arrière 8, l'encoche 13 destinée à l'orientation du support des commodos. Chacun des deux bords 20 et 21 de l'élément avant 7 et des deux bords 22 et 23 de l'élément arrière 8 comporte des agrafes , qui sont séparées les unes des autres par des logements 26. Ces logements 26 ont une forme correspondante aux agrafes 25 avec des dimensions légèrement supérieures à celles-ci, de manière que chaque agrafe 25 d'un bord 20 ou d'un bord 22 puisse venir s'accrocher dans le logement 26 correspondant de l'autre bord 21 ou 23 Afin de permettre cet accrochage par l'entrée des agrafes 25 dans les logements correspondants 26, chacun de ces logements 26 a un contour de forme sensiblement trapézoïdale avec des arrondis de liaison 29 qui sont disposés entre le fond15 27 et les deux côtés 28, ainsi qu'entre ces deux côtés 28 et le bord correspondant 20, 21, 22 ou 23. Pour obtenir le tube 4, la découpe de l'élément central avant 9, la découpe de l'élément avant 7, la découpe de l'élément central arrière 10, et la découpe de l'élément arrière 8 sont roulées, afin de ramener respectivement les deux bords 20 et 21 de l'élément avant 7 et les deux bords 22 et 23 de l'élément arrière 8 sensiblement l'un contre l'autre, pour être solidarisés par agrafage Pour cela, l'accrochage est réalisé par recouvrement des deux bords 20 et 21, et des deux bords 22 et 23, et ensuite par pénétration dans le sens radial de chacune des agrafes 25 dans le logement 26 correspondant On obtient ainsi le tube 4 recherché qui possède l'ouverture avant 11 pour les deux pattes de fixation avant 5, et l'ouverture arrière 12 pour les deux pattes de fixation arrière 6 La largeur de chacune de ces ouvertures 11 et 12 est sensiblement égale à la largeur des pattes de fixation correspondantes 5 et 6 Le tube 4 forme ainsi avec les pattes de fixation avant 5 et les pattes de fixation arrière 6 une seule et même pièce monobloc qui constitue le tube-corps 1. Dans un mode de réalisation non représenté sur les Figures, les deux bords 20 et 21 de l'élément avant 7 et les deux bords 22 et 23 de l'élément arrière 8 sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre par soudure. Dans une autre variante de l'invention non représentée sur les Figures, les deux bords 20 et 21 de l'élément avant 7 et les deux bords 22 et 23 de l'élément arrière 8 sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre par sertissage. Dans un mode de réalisation de l'invention qui n'est pas représenté sur les Figures, le tube-corps 1 de colonne de direction pour véhicule automobile comporte uniquement deux pattes de fixation arrière 6 avec le tube 4 Dans cette configuration, les pattes de fixation arrière sont disposées entre l'élément avant 7 et l'élément arrière 8 du tube 4 Le tube-corps 1 est alors obtenu d'une manière analogue à celle15 décrite précédemment, c'est-à-dire qu'il est réalisé à partir d'une seule et même tôle, dans laquelle sont agencées les deux pattes de fixation arrière 6 et le tube 4, à partir d'une découpe de flan 19 de cette tôle Cette découpe de flan 19 comprend une découpe des pattes arrière 6 avec leur élément20 central 10 arrière, qui est disposée entre une découpe de l'élément avant 7 et une découpe de l'élément arrière 8 La découpe de l'élément avant 7, la découpe de l'élément central arrière 10 et la découpe de l'élément arrière 8 sont roulées, afin de ramener respectivement les deux bords 20 et 21 de25 l'élément avant 7 et les deux bords 22 et 23 de l'élément arrière 8 sensiblement l'un contre l'autre, pour être solidarisés de manière à réaliser ce tube 4 Cette solidarisation peut se faire, comme on l'a vu précédemment, par agrafage, par soudure ou par sertissage Dans ce mode de réalisation de l'invention, le tube 4 possède une ouverture arrière 12 pour les deux pattes de fixation arrière 6, dont la largeur est sensiblement égale à la largeur de ces pattes de fixation arrière 6 Le tube 4 forme ainsi avec les deux pattes de fixation arrière 6 une seule et même pièce monobloc qui constitue le tube-corps 1 On peut également, comme dans le mode de réalisation représenté sur les Figures, prévoir un bras de liaison 16 qui raccorde l'élément avant 7 et l'élément arrière 8 De la même manière, ce bras de liaison 16 peut être monté à l'extérieur ou à l'intérieur du tube 4 sur lequel il est soudé. Selon différentes variantes de l'invention, le bras de liaison 16 peut également, comme dans les modes de réalisation précédents, être intégré avec le renfort antivol 17, ou être intégré avec un boîtier antivol ou bien être intégré avec le carré renfort aménagé à la partie inférieure du tube 4, il peut aussi être intégré à une patte support- commodos ou à une patte support de coquille sous le volant. Le tube-corps 1 selon l'invention avec son bras de liaison 16 permet d'obtenir un ensemble particulièrement rigide à la flexion, avec une fréquence propre correcte qui permet la transmission des efforts entre l'élément avant 7 et l'élément arrière 8 De plus, cette conception du tube-corps 1 selon l'invention permet d'avoir un ensemble qui répond aux conditions de normes relatives au couple antivol et à la déflexion statique due au conducteur. REVENDI CATIONS 1 Tube-corps ( 1) de colonne de direction pour véhicule automobile comportant un axe-volant ( 2) monté dans le tube-corps ( 1) par l'intermédiaire de deux paliers ( 3) disposés sensiblement à chacune des extrémités de ce tube-corps ( 1), caractérisé en ce que le tube-corps ( 1) est réalisé à partir d'une seule et même tôle, dans laquelle sont agencées deux pattes de fixation arrière ( 6) et un tube ( 4) à partir d'une découpe de flan ( 19) de cette tôle, qui comprend une découpe des pattes arrière ( 6) avec leur élément central ( 10) arrière, disposée entre une découpe d'un élément avant( 7) et une découpe d'un élément arrière ( 8); la découpe de l'élément avant ( 7), la découpe de l'élément central arrière ( 10) et la découpe de l'élément arrière ( 8) étant roulées, afin de ramener respectivement les deux bords ( 20) et ( 21) de l'élément avant ( 7) et les deux bords ( 22) et ( 23) de l'élément arrière ( 8) sensiblement l'un contre l'autre pour être solidarisés de manière à réaliser ce tube ( 4), qui possède une ouverture arrière ( 12) pour les deux pattes de fixation arrière ( 6), dont la largeur est sensiblement égale à la largeur de ces pattes de fixation arrière ( 6), qui constituent avec le tube ( 4) une seule et même pièce monobloc. 2 Tube-corps ( 1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube-corps ( 1) est réalisé à partir d'une seule et même tôle, dans laquelle sont agencées deux pattes de fixation avant ( 5) avec les deux pattes de fixation arrière ( 6) et le tube ( 4) à partir d'une découpe de flan ( 19) de cette tôle, qui comprend une découpe des deux pattes avant ( 5) avec leur élément central avant ( 9), la découpe des deux pattes arrière ( 6) avec leur élément central arrière ( 10), ainsi que la découpe d'un élément avant ( 7) située entre les pattes avant ( 5) et les pattes arrière ( 6) et la découpe de l'élément arrière ( 8); la découpe de l'élément central avant ( 9), la découpe de l'élément avant ( 7), la découpe de l'élément central arrière ( 10), la découpe de l'élément arrière ( 8) étant roulées, afin de ramener respectivement les deux bords ( 20) et ( 21) de l'élément avant il ( 7) et les deux bords ( 22) et ( 23) de l'élément arrière ( 8) sensiblement l'un contre l'autre, pour être solidarisés de manière à réaliser ce tube ( 4) qui possède une ouverture avant ( 11) pour les deux pattes de fixation avant ( 5) et une ouverture arrière ( 12) pour les deux pattes de fixation arrière ( 6), la largeur de ces ouvertures ( 11) et ( 12) étant sensiblement égale à la largeur des pattes correspondantes ( 5) et ( 6) qui constituent avec le tube ( 4) une seule et même pièce monobloc. 3 Tube-corps ( 1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un bras de liaison ( 16) raccorde l'élément avant ( 7) et l'élément arrière ( 8) en reliant la partie ( 30) de l'élément avant ( 7) avec la partie ( 31) de l'élément arrière ( 8), ces deux parties ( 30) et ( 31) étant situées de part et d'autre de l'ouverture arrière ( 12). 4 Tube-corps ( 1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux bords ( 20) et ( 21) de l'élément avant ( 7) et les deux bords ( 22) et ( 23) de l'élément arrière ( 8) sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre par soudure. 5 Tube-corps ( 1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux bords ( 20) et ( 21) de l'élément avant ( 7) et les deux bords ( 22) et ( 23) de l'élément arrière ( 8) sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre par sertissage. 6 Tube-corps ( 1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux bords ( 20) et ( 21) de l'élément avant ( 7) et les deux bords ( 22) et ( 23) de l'élément arrière ( 8) sont solidarisés respectivement l'un par rapport à l'autre par agrafage. 7 Tube-corps ( 1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'agrafage est constitué par des agrafes ( 25) aménagées sur chacun des deux bords ( 20) et ( 21) de l'élément avant ( 7) et les deux bords ( 22) et ( 23) de l'élément arrière ( 8), ces agrafes ( 25) étant séparées les unes des autres par des logements ( 26), qui ont une forme correspondante avec des dimensions légèrement supérieures à celles de ces agrafes ( 25), de manière que chaque agrafe ( 25) d'un bord ( 20, 22) puisse venir s'accrocher dans le logement ( 26) correspondant de l'autre bord ( 21, 23), cet accrochage étant réalisé par recouvrement des deux bords ( 20, 21) et ( 22, 23) et pénétration dans le sens radial. 8 Tube-corps ( 1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les logements ( 26) ont un contour de forme sensiblement trapézoïdale avec des arrondis de liaison ( 29) entre le fond ( 27), les côtés ( 28) et le bord correspondant ( 20, 21, 22, 23). 9 Tube-corps ( 1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est constitué par un élément allongé. Tube-corps ( 1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est monté à l'extérieur du tube ( 4). 11 Tube-corps ( 1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est monté à l'intérieur du tube ( 4). 12 Tube-corps ( 1) selon l'une des revendication 3 à 11, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est soudé sur le tube ( 4). 13 Tube-corps ( 1) selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est intégré avec un renfort antivol ( 17). 14 Tube-corps ( 1) selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est intégré avec un boîtier antivol. Tube-corps ( 1) selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est intégré avec un carré renfort. 16 Tube-corps ( 1) selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est intégré avec une patte support-commodos. 17 Tube-corps ( 1) selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le bras de liaison ( 16) est intégré avec une patte support de coquille sous le volant.