Brevet FR2734780A1 — publié le 19961206

L'invention concerne un système de direction pour un véhicule automobile, comprenant un arbre de di- rection monté dans un tube enveloppe et dont la partie inférieure est reliée, avec interposition d'un accouple- ment de direction, à un boîtier de direction disposé sur une partie de châssis qui, en cas de collision, se dé- tache précocement (dans un stade initial de la colli- sion). Par le document DE-OS 27 50 179, il est connu de doter un véhicule automobile d'une traverse pour une suspension de roues avant, à laquelle est fixé le boîtier de direction d'un système de direction du véhicule. Cette poutre transversale est reliée au moteur du véhicule, de manière que lors d'une collision du véhicule, le poids du moteur produise précocement le cisaillement de la liaison et, par suite, le déplacement de la traverse et du boî- tier de direction vers le bas. La disposition en question a pour but de réduire considérablement ou d'empêcher le déplacement vers l'arrière de la partie supérieure de l'arbre de direction dans le cas d'une collision. Il est connu aussi (sur les voitures de tou- risme Mercedes), d'installer le moteur et la suspension des roues avant d'un véhicule automobile, y compris le boîtier de direction, sur une traverse d'un seul tenant, qui est fixée à deux longerons du châssis de la structure portante du véhicule, de manière que dans le cas d'une collision du véhicule, la traverse se détache précocement des longerons du châssis. Cependant, suivant la concep- tion constructive de la direction, en particulier de l'arbre de direction, le boîtier de direction est re- poussé en arrière, lors d'une telle collision, à tel point que l'aptitude au raccourcissement télescopique de la direction ne suffit plus pour empêcher une intrusion inadmissible du volant dans l'habitacle. Ce problème se pose surtout lorsqu'un arbre de direction inférieur ou intermédiaire possède une construction convenant pour une réalisation en aluminium. Le but de l'invention est de créer un système de direction, du type mentionné au début, qui garantisse galement une sécurité suffisante pour le conducteur du véhicule, en cas de collision, au cas o l'aptitude au raccourcissement télescopique de l'arbre de direction est réduite. Conformément à l'invention, on obtient ce ré- sultat par le fait qu'un dispositif de retenue, agencé solidaire de la carrosserie, est coordonné à l'arbre de direction à la hauteur de l'accouplement de direction, dispositif qui s'étend derrière cet accouplement - par rapport à la direction longitudinale du véhicule - sans le toucher, et qui est réalisé si stable que, lors d'une collission, il absorbe les forces transmises à l'accou- plement par un déplacement vers l'arrière du boîtier de direction, jusqu'au désaccouplement de ce boîtier. Ce dispositif de retenue est d'exécution si stable qu'il peut absorber ou encaisser les forces trans- mises en cas de collision, pendant que le boîtier de direction est déplacé en arrière, jusqu'à ce que les forces en présence provoquent le désaccouplement entre le boî- tier de direction et l'arbre de direction. Un élément es- sentiel de la solution apportée par l'invention est qu'un mouvement relatif se produit entre le boîtier de direc- tion et le dispositif de retenue. En effet, la traverse d'un seul tenant, se détachant précocement du châssis du véhicule, provoque déjà un déplacement du boîtier de di- rection vers l'arrière et vers le bas, alors que le dis- positif de retenue, agencé sur les parties encore stables de la carrosserie, ne s'est pas encore déplacé vers l'ar- rière. L'accouplement et par suite également l'arbre de direction, sont donc appuyés et retenus encore de manière stable pendant que le boîtier de direction est déjà déplacé vers l'arrière, de sorte que ce boîtier est désaccouplé de l'accouplement ou de l'arbre de direction à des points de rupture prévus intentionnellement. Le dispositif de retenue est ainsi en mesure de résister à des forces élevées, provoquant le désaccouplement du boî- tier de direction, sans que des forces excessivement im- portantes et de grands déplacements soient transmis par l'arbre de direction inférieur au dispositif de tube en- veloppe du système de direction et par conséquent à l'in- térieur de l'habitacle. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de retenue comporte une boucle de retenue fixée au longeron du châssis et entourant l'accouplement de direction, sans le toucher, à une distance autorisant tous les mouvements de cet accouplement pendant la marche du véhicule. Cette boucle de retenue est fixée au longe- ron du châssis en un point qui est seulement déplacé vers l'arrière, lors d'une collision, bien après le détache- ment de la traverse. Du fait que la boucle entoure l'ac- couplement à distance, la fonction du système de direc- tion n'est pas affectée. Selon un autre développement de l'invention, la boucle de retenue est en métal et réalisée comme un tube ou un moyen de traction, en particulier sous la forme d'un câble ou d'une chaîne. On obtient ainsi un mode de réalisation particulièrement stable et simple. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation préférés, mais nullement limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'une structure de construction brute d'un véhicule automobile dans la zone d'un système de direction selon un mode de réalisation de l'invention, auquel est coordonné un dis- positif de retenue sous la forme d'une tôle de retenue; - la figure 2 est une vue de côté de la struc- ture de construction brute selon la figure 1, pourvue du système de direction; - la figure 3 est une vue de dessus d'un sys- ème de direction selon un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel on a prévu une boucle métallique en tant que dispositif de retenue; et - la figure 4 est une vue de côté du système de direction installé dans la structure de construction brute selon la figure 3. Un véhicule automobile selon les figures 1 à 4 possède une structure de construction brute comprenant dans une partie avant deux longerons 1 orientés dans le sens de la longueur du véhicule et faisant partie du châssis. Vers l'arrière, les deux longerons 1 se raccor- dent à un auvent 2 ou analogue. Pour plus de clarté, les figures 1 à 4 montrent seulement des parties de la struc- ture de construction brute; pour le même motif, on a seu- lement montré un longeron 1, situé devant le côté conduc- teur du véhicule. Une traverse 3 d'un seul tenant s'étend entre les deux longerons 1 dans la partie avant du véhi- cule et supporte - de façon non représentée - un moteur. Cette traverse 3 est reliée d'en bas aux deux longerons 1, d'o elle se détache, en cas de collision du véhicule, avant que les longerons 1 ne soient déformés dans la zone des points de fixation de la traverse 3. La traverse 3 sert également de support pour une suspension de roues avant, y compris les parties coordonnées d'un système de direction. On a montré en particulier, en tant que partie du système de direction, un boîtier de direction 6 relié à la traverse 3. Le boîtier 6 est relié, avec interposi- tion d'un accouplement de direction 5, à une partie infé- rieure d'un arbre de direction 4 qui traverse l'auvent 2 de la structure brute pour dépasser dans l'habitacle à travers un dispositif de tube envelope 8 monté fixe dans l'habitacle. Un volant est monté de façon non représentée sur l'extrémité de l'arbre de direction 4 faisant saillie dans l'habitacle. La partie inférieure de l'arbre de direction 4 est conçue pour une construction en aluminium. Il en ré- sulte une aptitude au raccourcissement télescopique moindre comparativement à des constructions en acier. Dans le but d'empêcher que cette aptitude réduite au raccourcissement télescopique de l'arbre de direction 4 ne provoque, dans le cas d'une collision, un déplacement in- admissible du volant dans l'habitacle, un dispositif de retenue, sous la forme d'une tôle de retenue rigide 7 (figures 1 et 2), est coordonné au système de direction à la hauteur de l'accouplement 5. Cette tôle de retenue 7 se présente sous la forme d'une plaque stable et est dis- posée dans la région de l'auvent 2, à la hauteur de l'ac- couplement 5, dans une orientation horizontale, de ma- nière qu'elle s'étende à distance derrière cet accouple- ment. La tôle 7 est soudée de manière stable, par soudage par points, à la fois à l'auvent 2 et au longeron 1 du châssis par un prolongement vers l'avant et au droit de points de fixation 9. La rigidité de la tôle retenue 7 est conçue pour que, lors d'une collision, cette tôle puisse soutenir de façon stable l'accouplement de direc- tion 5 à l'encontre de forces engendrées par un déplace- ment vers l'arrière du boîtier de direction 6. Les forces ainsi exercées par le boîtier 6, sont dues au fait que la traverse 3, y compris le moteur, se détache déjà du lon- geron 1 du châssis alors que ce longeron n'est encore au- cunement déformé dans la zone des points de fixation de la traverse 3 et en particulier dans la zone des points de fixation 9 de la tôle de retenue 7. Cette tôle induit de ce fait un effet d'entaille ou de pliage qui provoque le désaccouplement du boîtier 6 de l'arbre de direction 4. Ceci évite l'intrusion de l'arbre de direction 4 dans l'habitacle. Le véhicule automobile selon les figures 3 et 4, y compris son système de direction, correspond au vé- hicule décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2. La seule différence présentée par l'exécution selon 5 les figures 3 et 4, est que le dispositif de retenue pour l'accouplement de direction 5 est formé par une boucle 7a constituée par une boucle métallique sous la forme d'un tube cintré. Cette boucle de retenue 7a entoure l'accou- plement 5, sans le toucher, à une distance d'environ 15 10 mm, tout autour de l'accouplement, distance qui est suf- fisamment grande pour que le fonctionnement du système de direction ne soit aucunement entravé lors des braquages du volant. Les extrémités de la boucle de retenue 7a sont reliées de façon fixe au longeron 1 à la hauteur d'un point de maintien arrière de la traverse 3. Le point de fixation 9a de la boucle 7a au longeron 1 est donc prévu à peu près à la hauteur de la fixation de la traverse 3 - supportant ici également le moteur du véhicule - à ce longeron. Il s'ensuit que le point de fixation 9a de la 20 boucle 7a est choisi, comme les points de fixation 9 de tôle de retenue 7, de manière que dans le cas d'une collision, la traverse 3, y compris le boîtier de direc- tion 6, soit déplacé en arrière, au niveau de ce point de fixation 9a, bien avant, dans le temps, le longeron 1. La boucle de retenue 7a est reliée dans cet exemple par bou- lonnage au longeron 1 au droit du point de fixation 9a. Il est possible aussi de prévoir des fixations indéta- chables de la boucle 7a. Suivant les exigences de la construction, il est possible encore de relier la boucle 7a, de grande solidité, au longeron 1 avec interposition d'une plaque de renfort. REVENDICATIONS 1. Système de direction pour un véhicule auto- mobile, comprenant un arbre de direction monté dans un tube enveloppe et dont la partie inférieure est reliée, vec interposition d'un accouplement de direction, à un boîtier de direction disposé sur une partie de châssis qui, en cas de collision, se détache précocement (dans un stade initial de la collision), caractérisé en ce qu'un dispositif de retenue (7, 7a), agencé solidaire de la carrosserie, est coordonné à l'arbre de direction (4) à la hauteur de l'accouplement de direction (5), dispositif qui s'étend derrière cet accouplement (5) - par rapport à la direction longitudinale du véhicule sans le toucher, et qui est réalisé si stable que, lors d'une collission, il absorbe les forces transmises à l'accouplement (5) par un déplacement vers l'arrière du boîtier de direction (6), jusq'au désaccouplement de ce boîtier (6). 2. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de retenue com- porte une tôle de retenue rigide (7) qui est fixée à un longeron (1) du châssis du véhicule automobile à la hau- teur de l'accouplement (5), dans la zone d'un auvent (2) ou analogue. 3. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de retenue com- porte une boucle de retenue (7a), fixée à un longeron (1) du châssis du véhicule, qui entoure l'accouplement (5), sans venir en contact avec lui, à une distance qui auto- rise tous les mouvements de l'accouplement de direction (5) se produisant pendant la marche du véhicule. 4. Système de direction selon la revendication 3, caractérisé en ce que la boucle de retenue (7a) est en métal et réalisée comme un tube ou un moyen de traction, en particulier sous la forme d'un câble ou d'une chaîne.