Brevet FR2702016A1 — publié le 19940902

La présente invention concerne un dispositif d'immobilisation temporaire de deux organes montés dépla çables l'un dans l'autre d'un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile. Plus particulièrement, le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour immobiliser par exemple en position axiale un arbre de direction et un corps de colonne de direction. Des dispositifs d'immobilisation de ce type ont été développés dans l'état de la technique pour faciliter le montage sur véhicule des ensembles de colonne de direction dans lesquels les arbres de direction ou au moins une portion de ceux-ci, sont déplaçables à coulissement par rapport aux corps de colonne. On connait par exemple dans l'état de la technique des dispositifs d'immobilisation qui comportent un pion d'immobilisation interposé entre le corps et l'arbre de direction et qui comporte une tête de préhension permettant à un opérateur de retirer manuellement ce pion lorsque le montage de l'ensemble de colonne de direction sur véhicule, est terminé. Cependant, il a été constaté que ces pions pouvaient facilement être oubliés en position. I1 a alors été développé des dispositifs d'immobilisation escamotables de façon automatique lors d'un déplacement par exemple en rotation de l'arbre par rapport au corps. Ces dispositifs comprennent en général des organes élastiques déplaçables entre deux positions, l'une active d'immobilisation et l'autre escamotée de libération, par rotation de l'arbre par rapport au corps. Cependant, ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients, notamment en raison de leur encombrement, de la complexité de leur structure, de leur montage, de leur prix et du fait qu'il est extrêmement difficile de contrôler avec précision l'effort nécessaire pour les déplacer vers leur position escamotée. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'immobilisation temporaire de deux organes montés déplaçables l'un dans l'autre, d'un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile et notamment d'un arbre de direction et d'un corps de colonne, caractérisé en ce qu'il comporte, interposé entre les deux organes, un élément frangible sous un effort déterminé, par déplacement des organes l'un par rapport à l'autre. Avantageusement, cet élément comporte une tête munie de moyens de fixation sur l'organe externe, un corps muni de moyens de fixation sur l'organe interne, cette tête et ce corps étant reliés par une zone de rupture. Avantageusement également, ce dispositif comporte des moyens de sollicitation d'au moins l'une des parties, tête et/ou corps, de l'élément frangible, en direction oppposée à l'autre, afin de provoquer un déplacement relatif de celles-ci et éviter toute interférence entre celles-ci après rupture de l'élément frangible. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention; - la Fig.2 représente de façon schématique un premier exemple d'implantation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention; - la Fig.3 représente de façon schématique un second exemple d'implantation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention; - la Fig.4 représente une vue en peispective d'un second mode de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention; et - la Fig.5 représente une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur les Fig.l à 3, un dispositif d'immobilisation temporaire selon l'invention permet d'immobiliser l'un par rapport à l'autre, par exemple deux organes montés déplaçables l'un dans l'autre d'un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile. Dans l'exemple illustré, l'un des organes désigné par la référence générale 1 est constitué par un corps de colonne de direction, tandis que l'autre organe est constitué par un arbre de direction monté déplaçable à rotation dans ce corps de colonne, et désigné par la référence générale 2 sur ces figures. Le dispositif selon l'invention est par exemple utilisé pour assurer une immobilisation axiale temporaire de ces deux organes pour faciliter le montage de ltensem- ble de colonne sur un véhicule. Le dispositif selon l'invention comporte un élément frangible sous un effort déterminé, par déplacement des organes l'un par rapport à l'autre, interposé entre ces deux organes. Cet élément frangible est désigné par la référence générale 3 sur ces figures et comporte une tête 4 disposée dans une lumière la du corps 1, s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de ce corps et reliée à celui-ci par l'intermédiaire de moyens de fixation qui seront décrits plus en détail par la suite et un corps 5 engagé dans un évidement 2a de l'arbre de direction et relié à celui-ci par l'intermédiaire de moyens de fixation qui seront également décrits plus en détail par la suite. Cette tête et ce corps sont reliés par une zone de rupture 6 présentant des caractéristiques de résistance mécanique déterminées permettant à un opérateur par exemple par déplacement en rotation ou axial de l'arbre par rapport au corps, de provoquer une rupture de cette zone et donc une libération des organes l'un par rapport à l'autre. Ainsi que cela est représenté sur ces figures, la tête 4 de cet élément frangible comporte par exemple deux ailes opposées 4a, 4b élastiquement déformables, venues de matière avec la tête et montées sous contrainte contre la surface externe du corps de colonne 1 lors du montage de l'élément frangible sur les organes, pour solliciter radialement cette tête en direction opposée au corps de l'élément après rupture de la zone 6 et éviter ainsi toute interférence entre cette tête et ce corps de l'élément après rupture de celui-ci. On conçoit en effet que ces moyens de sollicitation permettent d'écarter la tête et le corps de l'élément frangible l'un par rapport à l'autre après rupture de cet élément, ce qui évite par exemple à ces parties de l'élé- ment de venir frotter l'une contre l'autre lors de l'utilisation du véhicule. Bien entendu, ces moyens de sollicitation peuvent également être interposés entre l'arbre de direction et le corps de l'élément frangible. I1 va de soi également que différents modes de réalisation de ces moyens de sollicitation peuvent être envisagés et que ceux-ci peuvent par exemple être constitués par un organe élastique tel qu'un ressort interposé entre la tête et le corps de colonne, cet organe élastique étant monté sous contrainte lors du montage de l'élément frangible en position. On notera que des moyens de limitation du déplacement de la tête par rapport au corps de colonne sont éga ement prévus pour maintenir la tête accrochée au corps de colonne après rupture de l'élément frangible. Ces moyens de limitation comprennent par exemple au moins un ergot venu de matière avec la tete et adapté pour coopérer avec la surface interne de l'organe externe, c'est à dire du corps de colonne dans l'exemple illustré, pour retenir la tete. Dans le mode de réalisation représenté, deux ergots opposés, désignés par les références 7 et 8, sont utilisés. On conçoit alors que l'utilisation de ces ergots et des moyens de sollicitation décrits précédemment permet également de maintenir sans jeu la tête sur le corps de colonne après rupture de l'élément frangible, ce qui lui évite de vibrer lors de l'utilisation du véhicule, ces vibations étant source de bruit. Le corps 5 de l'élément frangible peut également être relié sans jeu à l'arbre de direction. Ceci est réalisé dans le mode de réalisation représenté sur ces figures, par l'utilisation d'un corps présentant des portions telles que des pattes déformables élastiquement et désignées par les références 9 et 10 sur la figure 1. Ces pattes comportent des portions inclinées respectivement 9a et 10a adaptées pour coopérer avec des portions complémentaires de l'arbre pour obtenir un montage sans jeu de ce corps de l'élément sur l'arbre, l'autre extrémité du corps comportant une surface de butée, par exemple 11, en appui sur une surface complémentaire de l'arbre. Bien entendu, différents modes de réalisation et différentes implantations de cet élément frangible peuvent être envisagés comme on peut le voir sur les figures 2 et 3. Ainsi que celà a été mentionné précédemment, la tête 4 de l'élément frangible peut être disposée par exemple dans une lumière la du corps, cette lumière s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de celuici pour autoriser un certain débattement angulaire de l'arbre par rapport au corps de colonne sans rupture de l'élément frangible. Ce débattement angulaire peut en effet être utile lors du montage de l'ensemble de colonne sur véhicule. On conçoit alors que, apres montage de l'ensemble sur véhicule, lorsque l'opérateur provoque une rotation de l'arbre de direction par rapport au corps de colonne d'amplitude égale au débattement autorisé par cette lumière, la tête 4 de l'élément frangible 3 vient en butée contre un bord d'extrémité de cette lumière, ce qui provoque si l'opérateur tente de poursuivre ce déplaement et exerce un effort supérieur à la limite de résistance de la zone de rupture 6 de ltélément frangible, la rupture de celle-ci et la libération des organes c'est à dire de l'arbre et du corps de colonne, l'un par rapport à l'autre et le déplacement de la tête de l'élément frangible par rapport au corps de celui-ci, sous l'effet des ailes de sollicitation 4a et 4b. Sur les figures 2 et 3, on peut également constater que les moyens de fixation du corps de l'élément frangible sur l'arbre peuvent faire saillie sur cet arbre comme cela est représenté sur la Fig.2 ou être encastrés dans des logements de réception correspondants ménagés dans cet arbre de façon classique. Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, différents modes de réalisation du corps de cet élément frangible peuvent également être envisagés. C'est ainsi par exemple que sur la Fig.4, le corps, qui pour des raisons de clarté est toujours désigné par la référence générale 5, se présente sous la forme d'une cheville expansible présentant différentes branches déformables élastiquement et dont l'expansion, permettant un montage sans jeu du corps de l'élément frangible dans l'arbre, peut être provoquée par exemple par un opérateur, par enfoncement d'un élément en forme de coin désigné par la référence 12, dans cette cheville. Sur la Fig.5, on a représenté encore un autre mode de réalisation dans lequel le corps 5 se présente sous la forme d'un jonc élastique monté serré autour de l'arbre et muni de moyens d'accrochage sur celui-ci, ces moyens d'accrochage étant constitués par exemple par des portions repliées en forme de crochets, 13, de celui-ci, adaptées pour coopérer avec des portions de formes complémentaires de l'arbre pour obtenir l'accrochage et le montage sans jeu de ce corps sur l'arbre. On conçoit alors que le dispositif d'immobilisation selon l'invention présente un certain nombre d'avantages par rapport aux dispositifs connus dans l'état de la technique dans la mesure où sa structure et sa mise en place sont extrêmement simples du fait de l'utilisation d'une seule pièce qui peut par ailleurs être obtenue par exemple par moulage par injection en matière plastique, ce qui en réduit le coût. La limite de résistance mécanique avant rupture de cet élément frangible peut également être déterminée avec précision dans la mesure où celle-ci dépend de la configuration de la zone de rupture 6 de cet élément. Bien entendu, ce dispositif peut être utilisé de façon équivalente pour assurer une immobilisation temporaire de deux organes déplaçables à coulissement l'un dans l'autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation temporaire de deux organes montés déplaçables l'un dans l'autre d'un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile et notamment d'un arbre de direction et d'un corps de colonne, caractérisé en ce qu'il comporte, interposé entre les deux organes (1,2), un élément (3) frangible sous un effort déterminé, par déplacement des organes l'un par rapport à l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément frangible comporte une tête (4) munie de moyens de fixation sur l'organe externe, un corps (5) muni de moyens de fixation sur l'organe interne, la tête et le corps étant reliés par une zone de rupture (6). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de sollicitation d'au moins l'une des parties, tête et/ou corps, de l'élément frangible, en direction opposée à l'autre, afin de provoquer un déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre et éviter toute interférence entre celles-ci après rupture de l'élément frangible. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation sont associés à la tête de l'élément frangible. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation sont interposés entre cette tête et l'organe externe. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation comprennent au moins un organe élastique interposé entre cette tête et l'organe externe et monté sous contrainte lors du montage de l'élément sur les organes. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation comprennent au moins une aile déformable élastiquement (4a,4b) venue de matière avec la tête 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (7,8) de limitation du déplacement de la tête de l'élément frangible par rapport à l'organe externe après rupture de cet élément. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de limitation comprennent au moins un ergot (7,8) venu de matière avec la tête et adapté pour coopérer avec la surface interne de l'organe externe. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (5) de l'élément frangible se présente sous la forme d'un organe déformable élastiquement relié sans jeu à l'organe interne. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le corps se présente sous la forme d'une cheville expansible dans l'organe interne. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite cheville est expansible par enfoncement d'un élément en forme de coin (12) dans celleci. 13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le corps se présente sous la forme d'un jonc élastique monté serré autour de l'organe interne et muni de moyens d'accrochage (13) sur celui-ci.