Brevet FR2702813A1 — publié le 19940923

La présente invention concerne un organe tubulaire à absorption d'énergie de choc notamment pour arbre de direction de véhicule automobile. On connait déjà dans l'état de la technique, un certain nombre d'organes tubulaires de ce type qui comportent deux portions d'organe déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont prévus des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement des portions d'organe l'une par rapport à 1 autre. Différents modes de réalisation des moyens d'absorption d'énergie de choc ont été envisagés. C'est ainsi par exemple que ces moyens peuvent être constitués par des manchons en matière plastique interposés entre les deux portions d'arbre pour freiner le déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre. Par ailleurs, des moyens d'absorption d'énergie dans lesquels l'une des portions d'organe est déformée radialement et l'autre emmanchée à force dans celle-ci, ont également été décrits. Cependant, tous ces organes présentent un certain nombre d'inconvénients, car leur structure rend extrêmement difficile le contrôle précis de l'absorption d'énergie. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un organe tubulaire à absorption d'énergie de choc notamment pour arbre de direction de véhicule automobile, du type comportant deux portions d'organe déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont prévus des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement des portions d'organe l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie de choc comprennent au moins un ensemble de déformations radiales localisées complémentaires d'immobilisation axiale des portions d'organe, la déformation d'au moins l'une des portions d'organe du ou de chaque ensemble étant escamotable élastiquement sous un effort axial déterminé, pour permettre un dégagement des déformations complémentaires et donc une libération des portions d'organe, l'une par rapport à l'autre, et freiner le déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre, par appui élastique sur l'autre portion d'organe. 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 en coupe d'un mode de réalisation d'un organe tubulaire selon l'invention; et - la Fig.2 représente une vue de côté de l'organe tubulaire représenté sur la Fig.1. Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, l'organe tubulaire selon l'invention peut par exemple être utilisé pour constituer un arbre de direction de véhicule automobile et comporte deux portions d'organe désignées par les références 1 et 2, déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont prévus des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement des portions d'organe l'une par rapport à l'autre. Ces portions d'organe déplaçables à coulissement l'une dans l'autre associées aux moyens d'absorption d'énergie, sont en effet utilisés pour absorber une certaine énergie de choc par exemple lorsqu'un conducteur de véhicule automobile heurte le volant de direction de celui-ci à la suite d'un choc. Dans l'organe tubulaire selon l'invention, les moyens d'absorption d'énergie de choc comprennent au moins un ensemble de déformations radiales localisées complé mentaires des portions d'organe permettant d'immobiliser les portions d'organe l'une par rapport à l'autre. La ou chaque déformation d'au moins l'une des portions d'organe du ou de chaque ensemble est déformable élastiquement sous un effort axial déterminé, appliqué entre les portions d'organe, pour permettre un dégagement des déformations complémentaires et donc une libération des portions d'organe, l'une par rapport à l'autre et freiner le déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre, par appui élastique sur l'autre partie d'organe. Dans le mode de réalisation représenté sur ces figures ces moyens d'absorption d'énergie comportent six ensembles de déformations radiales localisées complémentaires des portions d'organes. Ces six ensembles sont répartis en deux groupes décalés axialement le long des portions d'organe, chaque groupe comportant trois ensembles de portions radiales localisées complémentaires décalées de 1200 les unes par rapport aux autres. Par ailleurs, les ensembles de ces groupes sont également décalés angulairement les uns par rapport aux autres, comme on peut le voir plus clairement sur la Fig.2. Pour des raisons de clarté, on ne décrira dans le détail que la structure d'un seul groupe de déformation radiales localisées complémentaires. Cet ensemble est désigné par la référence 3 sur la Fig.1. Cet ensemble comporte deux déformations radiales localisées complémentaires des portions d'organe externe 1 et interne 2, désignées par les références 4 et 5 respectivement. Au moins l'une de ces déformations et plus particulièrement la déformation désignée par la référence 4 dans l'exemple illustré, est escamotable élastiquement pour permettre un dégagement, sous un effort axial déterminé, de ces déformations complémentaires et donc une libération des portions d'organe l'une par rapport à l'autre et freiner le déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre par appui élastique sur l'autre portion d'organe. On conçoit en effet que, la portion d'organe 1 était bloquée en position, si l'on exerce un effort suivant la flèche F sur la portion d'organe 2, celle-ci a tendance à se déplacer à coulissement dans la portion d'organe 1. Ce déplacement n'est possible que si cet effort est supérieur à la limite de résistance élastique de la déformation 4. On conçoit en effet que la déformation 5 de organe interne a tendance à pousser la déformation 4 de l'organe extérieur vers une position escamotée de libération de cette déformation 5 et donc des portions d'organe l'une par rapport à l'autre. Une fois que cette libération est obtenue et du fait de l'élasticité de la déformation 4, celle-ci vient en appui élastique contre la portion d'organe interne 2 pour freiner le déplacement de celle-ci dans la portion d'organe externe 1. Dans le mode de réalisation représenté sur ces figures, les déformations se présentent sous la forme de languettes axiales complémentaires découpées simultanément dans les portions d'organe externe et interne et déformées radialement vers l'intérieur de l'organe. Les caractéristiques de déformation élastique de l'une de ces languettes, c'est à dire par exemple de la languette 4, dépendent du matériau utilisé pour la réalisation de la portion d'organe, de l'épaisseur de celle-ci et de la configuration de la déformation. Ces caractéristiques déterminent alors d'une part l'effort axial nécessaire pour dégager les portions d'organe l'une par rapport à l'autre et d'autre part l'effort axial nécessaire pour faire coulisser les portions d'organe l'une dans l'autre, ce coulissement étant freiné par appui élastique par exemple de la languette 4 sur la portion d'organe interne 2. Dans le mode de réalisation représenté sur ces figures, ces déformations radiales localisées complémentaires des portions d'organe sont obtenues simultanément par exemple par emboutissage de celles-ci. Les différents ensembles de déformations mentionnés précédemment peuvent alors être réalisés en une seule passe d'emboutissage, du fait de la disposition angulaire relative de celles-ci. Bien entendu, des déformations radiales complémentaires de formes différentes de celle qui vient d'être décrite peuvent être envisagées. Bien entendu également, n'importe quel nombre d'ensembles de déformations peut être envisagé en fonction des caractéristiques d'absorption d'énergie que l'on souhaite obtenir. Ainsi par exemple, on peut prévoir uniquement deux ensembles de déformations, décalés axialement le long des portions d'organe. On notera également que dans le mode de réalisation représenté sur ces figures, les déformations radiales complémentaires permettent d'assurer une liaison en rotation des deux portions d'organe, par coopération des bords latéraux d'une languette, par exemple 4, avec les bords latéraux correspondants de l'évidement obtenu après emboutissage de la languette 5 dans la portion d'organe interne. Enfin, dans l'organe selon l'invention, les jeux radiaux d'assemblage sont également supprimés du fait de la présence des déformations élastiques permettant de monter sous contrainte les portions d'organe l'une dans l'autre. On conçoit alors qu'il est possible de régler avec précision d'une part l'effort requis pour libérer les deux portions d'organe l'une par rapport à l'autre et d'autre part l'effort requis pour faire coulisser ces portions l'une dans l'autre, en agissant sur les différentes caractéristiques de ces languettes afin d'adapter ces efforts, pour réduire les risques de blessures du conducteur du véhicule. REVENDICATIONS 1. Organe tubulaire d'absorption d'énergie de choc notamment pour arbre de direction de véhicule automobile, du type comportant deux portions d'organe (1,2) déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont prévus des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement des portions d'organe l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie de choc comprennent au moins un ensemble (3) de déformations radiales localisées complémentaires (4,5) d'immobilisation axiale des portions d'organe (1,2), la déformation (4) d'au moins l'une des portions d'organe (1) du ou de chaque ensemble (3) étant escamotable élastiquement sous un effort axial déterminé, pour permettre un dégagement des déformations complémentaires et donc une libération des portions d'organe, l'une par rapport à l'autre, et freiner le déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre, par appui élastique sur l'autre portion d'organe. 2. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie de choc comprennent au moins deux ensembles de déformations radiales localisées, décalés axialement le long des portions d'organe. 3. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux groupes, décalés axialement le long des portions d'organe, d'ensembles de déformations radiales localisées, décalés angulairement l'un par rapport à l'autre. 4. Organe selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque groupe comporte trois ensembles de déformations décalées de 120C les unes par rapport aux autres. 5. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque défor mation localisée se présente sous la forme d'une languette axiale découpée dans la portion d'organe correspondante et déformée radialement. 6. Organe selon la revendication 5, caractérisé en ce que les déformations localisées complémentaires des portions d'organe sont réalisées simultanément par emboutissage de celles-ci.