Brevet FR2715907A1 — publié le 19950811

La présente invention est relative à une colonne de direction de véhicule automobile comportant un axe volant guidé et monté dans un corps de colonne relié rigidement à la structure du véhicule. Cette colonne de direction comporte un système anti-remontée de l'axe volant en cas de choc. Lorsqu'un véhicule automobile subit un choc frontal, le volant porté par la colonne de direction a tendance à être déplacé dans l'habitacle du véhicule en direction du conducteur. Il existe de nombreuses solutions destinées à amortir l'énergie en cas de choc, et à éviter l'impact du conducteur avec le volant. Dans ce genre de solution, il est difficile de connaître de façon précise la limite du déplacement de l'axe volant lors du choc, c'est-à-dire le déplacement du volant lui-même par rapport au conducteur. Le but de la présente invention est de proposer un système anti-remontée de l'axe volant de la colonne de direction qui permette en cas de choc de connaître exactement la position extrême qu'aura l'axe volant avec le volant, par rapport à la planche de bord, c'est-à-dire par rapport au conducteur. Selon l'invention, la colonne de direction comporte un axe volant guidé et monté par un ou deux paliers dans un corps de colonne, qui est fixé rigidement à un support de colonne. Le support est lui-même relié à la structure du véhicule automobile. Cette colonne de direction selon l'invention, comporte un système antiremontée de l'axe volant, qui est constitué par un manchon interne solidaire du corps de colonne. Le manchon interne a une partie cylindrique dont l'extrémité externe est munie d'un épaulement constitué par une paroi transversale avec une ouverture circulaire. L'axe volant a deux parties cylindriques de diamètre différent, qui sont raccordées par un décrochement. Cet axe volant est libre en rotation lorsque le système anti-vol est non actionné, c'est-à-dire qu'il faut que le diamètre interne du manchon interne soit plus grand que le diamètre de la partie correspondante de l'axe volant, et que le diamètre de l'ouverture du manchon interne soit plus grand que le diamètre de l'autre partie de l'axe volant. Le diamètre de la première partie de l'axe volant est plus grand que le diamètre de l'ouverture du manchon interne. L'épaulement du manchon interne et le décrochement de l'axe volant sont disposés axialement l'un par rapport à l'autre, et écartés d'une valeur prédéterminée qui, lors d'un choc, représente la course de l'axe volant dont le décrochement vient alors buter contre l'épaulement du manchon interne. Le manchon interne a de plus une ouverture axiale dans la partie cylindrique de manière à laisser passer le pêne de la cartouche anti-vol. Avantageusement selon l'invention, le décrochement de l'axe volant entre ces deux parties cylindriques est une partie conique qui a le même axe que lesdites parties cylindriques, et qui peut avoir un angle de 45' par rapport à cet axe des parties cylindriques. De plus, dans une structure préférentielle de l'invention, la paroi transversale de l'épaulement du manchon interne comporte une partie conique de raccordement avec la partie cylindrique, de manière à ce qu'elle coopère avec la partie conique correspondante du corps de colonne. Dans la réalisation du manchon interne selon l'invention, il est particulièrement intéressant que ce manchon soit une pièce monobloc. Dans ce cas, il existe plusieurs variantes de l'invention o le manchon est constitué soit par une tôle roulée, soit par une pièce moulée, soit par une pièce frappée, ou soit encore par une pièce usinée. La colonne de direction équipée du système anti- remontée de l'axe volant selon l'invention, présente ainsi l'avantage de limiter de façon précise le déplacement de l'axe et du volant de l'avant vers l'arrière du véhicule en cas de choc, ce qui permet d'éliminer les blessures que subirait un conducteur sur le volant lors d'un impact. 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 annexes sur lesquels: La Figure 1 représente en coupe axiale, le système anti-remontée de l'axe volant d'une colonne de direction selon l'invention dans la position bloquée par l'anti-vol. La Figure 2 est une vue analogue & la Figure 1 représentant l'axe volant dans la position qu'il a après un choc. La Figure 3 est une vue analogue à la Figure 1 d'une variante de réalisation de l'invention. La colonne de direction représentée sur les Figures comporte un axe volant 1, qui est guidé et monté par un ou deux paliers 3 dans le corps de colonne 2. Le corps de colonne 2 est lui-même fixé rigidement à un support 4 de colonne, qui est relié à la structure du véhicule automobile. Un manchon interne 5 est monté à l'intérieur du corps de colonne 2, avec lequel il est solidaire. Ce manchon interne 5 est disposé dans la zone o est agencé le système anti-vol constitué par une cartouche anti-vol 14 comportant un pêne 13. Cette cartouche anti-vol 14 est montée dans un tube qui est fixé sur le corps de colonne 2. Afin de pouvoir laisser passer le pêne 13 de la cartouche anti-vol 14, le manchon interne 5 est muni d'une ouverture axiale 12. Le manchon interne 5 remplit une fonction de renfort du système anti-vol. Le manchon interne 5 est constitué par une partie cylindrique 6 qui a un diamètre interne D1. L'extrémité externe de cette partie cylindrique 6 est munie d'un épaulement 7, qui est constitué par une paroi transversale ayant une ouverture circulaire 8 de diamètre D2. Dans les modes de réalisation du manchon interne 5 représenté sur les Figures, la paroi transversale de l'épaulement 7 de ce manchon interne 5 comporte une partie conique 15 de raccordement avec la partie cylindrique 6. Cette partie conique 15 est agencée de manière à ce qu'elle puisse coopérer avec une partie conique 16 correspondante du corps de colonne 2, de manière que le manchon interne ait une position axiale correctement déterminée par rapport au corps de colonne 2, avec lequel il est solidaire. Dans le cas des Figures 1 et 2, la partie conique 15 du manchon interne 5 et la partie conique 16 du corps de colonne 2 n'ont pas le même angle. Dans le cas de réalisation de la Figure 3, la partie conique 15 du manchon interne 5, et la partie conique 16 du corps de colonne 2 ont l'une et l'autre le même angle de cône. L'axe volant 1 comporte deux parties cylindriques référencées respectivement 9 et 10. La partie cylindrique 9 a un diamètre d1, et la partie cylindrique 10 a un diamètre d2. Le diamètre dl est plus grand que le diamètre d2 et les deux parties cylindriques 9 et 10 sont raccordées par un décrochement 11. Afin que l'axe volant 1 soit libre en rotation, lorsque le système antivol est non actionné, le diamètre interne D1 du manchon interne 5 est plus grand que le diamètre dl de la partie cylindrique 9 de l'axe volant 1, tandis que le diamètre D2 de l'ouverture circulaire 8 du manchon interne 5 est plus grand que le diamètre d2 de la partie cylindrique 10 de l'axe volant 1. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le diamètre d1 de la partie cylindrique 9 de l'axe volant 1 est plus grand que le diamètre D2 de l'ouverture circulaire 8 du manchon interne 5. L'épaulement 7 du manchon interne 5 et le décrochement 11 de l'axe volant 1 sont disposés axialement l'un par rapport à l'autre, de manière qu'il soit écarté d'une valeur L prédéterminée. Cette valeur L représente la course de l'axe volant 1 lorsque le décrochement 11 vient buter contre l'épaulement 7 du manchon interne 5, lors d'un choc. Comme on peut le voir sur les Figures, le décrochement 11 de l'axe volant 1 entre les deux parties cylindriques 9 et 10 est une partie conique, qui a le même axe que lesdites parties cylindriques 9 et 10. De plus, dans un mode préférentiel de l'invention, cet angle est de l'ordre de 45 par rapport à l'axe des parties cylindriques 9 et 10. Dans un mode de réalisation de l'invention, le manchon 5 est une pièce monobloc comme cela est représenté sur les Figures. Dans ce cas, la réalisation de ce manchon interne 5 peut être constituée par une tôle roulée, ou par une pièce moulée, ou par une pièce frappée, ou bien encore par une pièce usinée. L'invention propose ainsi un système anti-remontée de l'axe volant qui intègre aussi la fonction de renfort anti- vol, et qui agit par une interférence entre l'axe volant 1 et le manchon interne 5 solidaire du corps de colonne 2. Le manchon interne 5 remplit ainsi deux fonctions. Tout d'abord il participe au maintien de la cartouche anti-vol 14 par l'ouverture axiale 12, et il reprend ainsi les efforts pour le corps de colonne 2, lorsqu'un couple est appliqué au volant lors d'une effraction. Une deuxième fonction de ce manchon interne 5 est donnée par l'épaulement 7 avec son ouverture D2, qui empêche la remontée de l'axe volant 1, du fait de l'interférence avec le décrochement 11 conique de cet axe volant 1. De ce fait, l'intrusion du volant lors d'un choc sur le véhicule est limitée à la course d'une valeur L prédéterminée, qui représente l'écartement axial l'un par rapport à l'autre du décrochement 11 avec l'ouverture circulaire 8 de l'épaulement 7. Comme cela a été décrit, il faut remarquer qu'en position normale, c'està-dire en dehors de choc, l'axe volant 1 tourne librement dans ses paliers 3, et qu'il n'y a pas de contact ou de frottement sur le manchon interne 5. L'axe volant 1 est ainsi constitué d'une zone comportant la partie cylindrique 9 et qui reçoit le pêne 13 de la cartouche antivol 14. Pour ce faire, cette partie cylindrique 9 est munie de plusieurs ouvertures axiales 17, qui sont destinées à recevoir l'extrémité du pêne lorsque l'axe volant est en position bloquée. Cette zone est agencée pour pouvoir supporter les efforts générés par le couple appliqué au volant lors d'une effraction qui est de l'ordre de mN. L'axe volant 1 comporte la partie cylindrique 10 qui permet la connexion avec le volant qui n'est pas représentée sur les Figures. Une zone intermédiaire entre les deux parties cylindriques 9 et 10 est constituée par le décrochement 11, qui sur les Figures est réalisé par une partie conique à 45', cette zone venant interférer avec le diamètre D2 du manchon interne 5. Tout cet ensemble est assemblé comme cela a été décrit, de sorte que l'axe volant 1 est libre en rotation, lorsque leur système anti-vol est non actionné, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'interférence et de contact entre la partie cylindrique de diamètre D1 du manchon interne 5 et la partie cylindrique 9 de diamètre dl de l'axe volant 1, et entre l'ouverture circulaire 8 de diamètre du manchon interne 5, et la partie cylindrique 10 de diamètre d2 de l'axe volant 1. En résumé, comme cela a été dit précédemment, il faut que le diamètre D1 soit plus grand que le diamètre dl, et il faut que le diamètre D2 soit plus grand que le diamètre d2. Lors d'un choc, l'axe volant 1 reçoit une poussée depuis l'avant du véhicule vers l'arrière. L'axe volant 1 se déplace alors de la valeur L prédéterminée par assemblage, avant contact entre l'axe volant 1 et le manchon interne 5. L'interférence qui existe du fait que le diamètre dl de la partie cylindrique 9 de l'axe volant 1 est plus grand que le diamètre D2 de l'ouverture circulaire 8 du manchon interne 5 est telle que l'axe volant est bloqué sous un effort de l'ordre de 15.000 N. Ainsi, le système antiremontée de l'axe volant de la colonne de direction selon l'invention permet de déterminer de façon précise la course de l'axe volant et sa position après un choc, ce qui permet de limiter, sinon d'éliminer les blessures que subirait un conducteur sur le volant ou la planche de bord lors du choc de ce véhicule. Les signes de référence insérés après les caractéris- tiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Colonne de direction comportant un axe volant (1) guidé et monté par un ou deux paliers (3) dans un corps de colonne (2), qui est fixé rigidement à un support de colonne (4), ledit support (4) étant relié à la structure du véhicule automobile, ladite colonne étant munie d'un système anti-vol (14), caractérisée en ce qu'elle comporte un système anti- remontée de l'axe volant comprenant: un manchon interne (5) solidaire dudit corps de colonne (2), le manchon interne (5) ayant une partie cylindrique (6) de diamètre interne D1 dont l'extrémité externe est munie d'un épaulement (7) constitué par une paroi transversale avec une ouverture circulaire (8) de diamètre D2,1'axe volant (1) ayant deux parties cylindriques (9) et (10) de diamètres différents di et d2, raccordées par un décrochement (11), et étant libres en rotation lorsque le système anti-vol (14) est non actionné, D1 étant plus grand que dl, D2 étant plus grand que d2, le diamètre dI de l'axe volant (1) étant plus grand que le diamètre D2 de l'ouverture circulaire (8), l'épaulement (7) du manchon (5) et le décrochement (11) de l'axe volant (1) étant disposés axialement l'un par rapport à l'autre et écartés d'une valeur 1 prédéterminée qui, lors d'un choc, représente la course de l'axe volant (1) dont le décrochement (11) vient alors buter contre l'épaulement (7) du manchon (5), le manchon (5) ayant une ouverture axiale (12) dans la partie cylindrique (6) de manière à laisser passer le pêne (13) du système antivol (14). 2. Colonne de direction selon la revendication 1, caractérisée en ce que le décrochement (11) de l'axe volant (1) entre les deux parties cylindriques (9) et (10) est une partie conique ayant le même axe que lesdites parties cylindriques (9, 10). 3. Colonne de direction selon la revendication 2, caractérisée en ce que le décrochement (11) est une partie conique ayant un angle de 45 par rapport à l'axe des parties cylindriques (9, 10). 4. Colonne de direction selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi transversale de l'épaulement (7) du manchon (5) comporte une partie conique (15) de raccordement avec la partie cylindrique (6), de manière qu'elle coopère avec la partie conique (16) correspondante du corps de colonne (2). 5. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le manchon (5) est une pièce monobloc. 6. Colonne de direction selon la revendication 5, caractérisée en ce que le manchon (5) est constitué par une tôle roulée. 7. Colonne de direction selon la revendication 5, caractérisée en ce que le manchon (5) est constitué par une pièce moulée. 8. Colonne de direction selon la revendication 5, caractérisée en ce que le manchon (5) est constitué par une pièce frappée. 9. Colonne de direction selon la revendication 5, caractérisée en ce que le manchon (5) est constitué par une pièce usinée.