Brevet FR2727481A1 — publié le 19960531

La présente invention concerne un dispositif d'immobilisation axiale d'un organe d'un ensemble de colonne de direction notamment de véhicule automobile, par rapport à une pièce de structure, et un palier, un dispositif de fixation et un ensemble de colonne de direction comportant un tel dispositif. De tels dispositifs sont déjà utilisés dans 1 'état de la technique pour assurer par exemple la fixa- tion d'un corps de colonne de direction de véhicule automobile, sur le reste de la structure de celui-ci et comprennent par exemple des ferrures de fixation de ce corps qui sont d'une part soudées sur celui-ci et d'autre part par exemple vissées sur le reste de la structure du véhicule. On connaît également, dans l'état de la technique, d'autres dispositifs d'immobilisation qui sont utilisés par exemple dans des ensembles de colonne de direction dits réglables en position axiale et/ou angulaire pour adapter la position du volant à la morphologie du conducteur du véhicule. Dans ces ensembles de colonne, les dispositifs d'immobilisation sont constitués par des paliers de guidage du corps de colonne dans une structure de fixation de celui-ci sur le reste de la structure du véhicule et ces paliers autorisent un coulissement et/ou un pivotement du corps de colonne par rapport au reste de la structure. Les développements récents notamment en ratière de sécurité à bord des véhicules automobiles, ont a en les constructeurs de véhicules à intégrer de plus en plus souvent des modules à sacs gonflables dans les volants de direction de oeux-ci. Cependant, lors du déploiement de ces s sacs gonflables, les efforts engendrés sur l'ensemble de colonne de direction sont extremement importants et 1 'on a constaté la rupture de certaines ferrures de fixation ou encore le glissement du corps de colonne par rapport au reste de la structure de fixation de celui-ci, dans les paliers de guidage, ce qui présente un certain nombre d' inconvénients car le volant a alors tendance à remonter dans l'habitacle du véhicule, ce qui augmente les risques de blessures du conducteur du véhicule. Le but de l'invention est donc de résoudre ou problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'immobilisation axiale d'un organe d'un ensemble de colonne de direction notamment de véhicule autoeobile, par rapport à une pièce de structure, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon d'immobilisation relié à la pièce de structure et adapté pour recevoir 1 'organe à immobiliser et des moyens d'immobilisation comportant au moins des premiers moyens en forme de coin, disposés entre l'organe de l'ensemble de colonne et le manchon d'irrobi- lisation et adaptés pour prendre appui sur le manchon et sur l'organe de l'ensemble de colonne pour immobiliser axialement dans un sens, ce dernier dans le manchon. Selon un mode de réalisation, les moyens d'im- mobilisation comportent également des seconds moyens en forme de coin, disposés entre l'organe de 1 'ensemble de colonne et le manchon d'immobilisation et adaptés pour prendre appui sur le manchon et sur l'organe de l'ensemble de colonne pour immobiliser axialement dans 1 'autre sens, ce dernier dans le manchon. Avantageusement, les ou chacun des moyens en forme de coin sont sollicités élastiquement en appui entre l'organe et le manchon, c'est-à-dire en position active d'immobilisation de l'organe dans le manchon. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un palier de guidage d'un corps de colonne de direction comportant un tel dispositif. Selon encore un autre aspect, l'invention a également pour objet un dispositif de fixation d'un ensemble de colonne de direction comportant un tel dispositif. Selon encore un autre aspect, 1'invention a également pour objet un ensemble de colonne de direction comportant un tel dispositif. 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 figure 1 représente une vue scécatique illustrant la structure d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention, - les figures 2, 3, 4 et 5 représentent des vues schématiques illustrant des exemples de réalisation d'ensembles de colonne de direction notamment de véhicule automobile comportant au moins un tel dispositif d'i- immo- bilisation, - la figure 6 représente une vue scécatique illustrant une variante de réalisation du dispositif d'immobilisation selon l'invention et, - la figure 7 représente une vue schératique illustrant une autre variante de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, un dispositif d'immobilisation axiale selon l'invention est par exemple utilisé pour assurer l'immobilisation d'un organe d'un ensemble de colonne de direction notamment de véhicule automobile, par rapport à une pièce de structure. C'est ainsi, par exemple, que ce dispositif peut être utilisé pour assurer l'immobilisation d'un corps de colonne de direction de véhicule automobile désigné par la référence genérale 1, par rapport à une pièce de structure du vehicule, désignée par la référence générale 2. Ce dispositif comporte un manchon d'imsobilisa- tion désigné par la référence générale 3 relié à la pièce de structure 2 pour tout moyen classique approprie et adapté pour recevoir l'organe à immobiliser 1. De plus, ce dispositif comporte des Doyens d'immobilisation désignés par la référence générale 4, ces moyens d' immobilisation comportant au moins des premiers moyens en forme de coin désignés par la référence générale 5, disposés entre l'organe de l'ensemble de colonne 1 et le manchon 3 et adaptés pour prendre appui sur ce manchon et sur l'organe de l'ensemble de colonne, pour immobiliser axialement dans un sens, ce dernier dans le manchon. Dans 1'exemple de réalisation représente sur cette figure 1, ces moyens en forme de coin comprennent des organes de roulement par exemple 6 et 7 regulière ent répartis entre le manchon et l'organe de l'ensemble de colonne. Ces organes de roulement sont par exemple constitués par des billes et sont disposes dans une cage 8 entre une surface 9 du manchon inclinée en direction de l'organe de l'ensemble de colonne, tandis que des moyens 10 de sollicitation élastiques sont prévus entre cette cage et le manchon. Ces moyens élastiques sont par exemple constitués par des moyens en forme de ressort interposés entre le manchon et une surface de butée correspondante de la cage 8. On conçoit alors que ces moyens permettent de solliciter cette cage de manière que les organes de roulement 6 et 7 prennent appui sur la surface inclinée 9 du manchon 3 et sur 1 'organe 1 de l'ensemble de colonne, en formant coin c'est-à-dire en empêchant tout déplacement vers l'avant dans cette figure de l'organe de l'ensemble de colonne par rapport au manchon et donc au reste du dispositif et à la pièce de structure tout en autorisant un déplacement dans 1 'autre sens de cet organe. En effet, toute tentative de déplacement de cet organe de l'ensemble de colonne vers l'avant se traduit par un coincement plus important des organes de roulement entre celui-ci et le manchon. On conçoit également qu'une action sur la bague 8 à l'encontre de l'action des moyens élastiques 10 permet de faire reculer les moyens en forme de coin et donc de débloquer le dispositif pour autoriser un déplacement de l'organe dans le manchon. On notera qu'une surface inclinée peut également être prévue sur l'organe de l'ensemble de colonne en regard du manchon et en complément ou à la place de la surface inclinée du manchon, cette ou ces surfaces inclinées ménagées sur l'un et/ou l'autre des éléments, et/ou organe de 1 'ensemble de colonne, étant dirigées vers l'autre élément. On conçoit alors que ce dispositif peut trouver de nombreuses applications dans les ensembles de colonne de direction de véhicule automobile comme cela est illustré sur les figures 2,3,4 et 5. En effet, sur la figure 2, on reconnait un ensemble de colonne de direction désigne par la réfénce générale 11. Cet ensemble de colonne comporte un corps de colonne 12, muni à chaque extrémité d'une ferrure de fixation 13, 14 et dans lequel est monté rotatif un arbre de direction 15. Une extrémité de cet arbre porte un volant de direction 16 et son autre extrémité comporte des moyens d'articulation à la cardan 17 destinés à assurer la liaison de cet arbre de direction avec le reste du néca- nisme de direction du véhicule. Le dispositif d'immobilisation selon l'invention est rajouté à ces ferrures de fixation en tant qu'élément de sécurité, par exemple entre les deux ferrures 13 et 14 et permet d'assurer une fixation extrêmesent fiable du corps de colonne sur le reste de la structure du véhicule pour empêcher par exemple tout déplacement de 1 'enseible de colonne vers l'avant, c'est-à-dire vers l'habitacle du véhicule lors du déploiement d'un sac d'un nodule à sac gonflable intégré dans le volant. I1 va de soi, comme on peut le voir sur la figure 3, que le dispositif d'immobilisation axiale selon l'invention peut également etre utilisé en lieu et place de l'une des ferrures de fixation du corps de colonne sur le reste de la structure du véhicule. Sur cette figure 3, des numéros de référence identiques désignent des pièces déjà représentées sur la figure 2, le dispositif d'immobilisation axiale étant désigné par la référence 18. Dans l'exemple de réalisation représente sur la figure 3, le dispositif d'immobilisation axiale selon l'invention 18 remplace la ferrure 14 la plus proche du volant de direction, mais il va de soi bien entendu que ce dispositif peut également être disposé à la place de la ferrure 13 la plus proche des moyens d'articulation à la cardan. Sur la figure 4, on a représenté un ensemble de colonne de direction à absorption d'énergie, c'est-à-dire dont le corps de colonne comporte des moyens d'absorption d'énergie désignés par la référence générale 19 et constitués par exemple par des ondulations de celui-ci. En règle génerale, l'arbre de direction comporte alors deux portions télescopiques. Dans ces ensembles de colonne, ces moyens d'absorption d'énergie sont adaptés pour absorber une énergie de choc lorsque par exemple le conducteur du véhicule frappe le volant de direction, afin de limiter les blessures occasionnées à ce conducteur ou encore pour limiter la remontée de la colonne de direction dans l'habitacle du véhicule lors d'un choc sur le mécaniste de direction relié aux moyens d'articulation à la cardan fixés à l'autre extrémité de l'arbre. Ceci nécessite que les ferrures de fixation du corps soient reliées au reste de la structure du véhicule par 1'intermédiaire de moyens fangibles ou à décrocherent par exemple. Les moyens les plus répandus dans l'état de la technique pour réaliser cette fonction, sont soit des boulons cisaillables soit des boulons associés à des patins fixés sur les ferrures de manière débrayable lors du choc. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, deux dispositifs d'immobilisation axiale selon l'invention sont disposes de manière symétrique aux extrémités du corps de colonne 12, de part et d'autre des moyens d'absorption d'énergie 19. Ces dispositifs d'immobilisation sont désignés par les références générales 20 et 21 respectivement. On conçoit alors qu'en cas de choc sur le volant, le dispositif d'immobilisation 20 bloque tout déplacement de 1 'extrémité correspondante du corps de colonne, tandis que le dispositif 21 permet un coulissement de l'autre extrémité du corps en direction du dispositif 20 et donc une absorption d'énergie par les noyeRs 19. En cas de choc sur l'autre extrémité de l'ensemble de colonne, c ' est-à-dire sur le mécanisme de direction et en particulier sur les moyens d'articulation à la cardan, le dispositif d'immobilisation 21 bloque l'extré- mité correspondante du corps pour empecher toute remontée du volant à l'intérieur de l'habitacle du véhicule, tandis que le dispositif 20 autorise un déplacement de l'extré- mité correspondante de ce corps en direction du dispositif 21 et donc une absorption d'énergie par les moyens 19. On notera que des moyens d'absorption d ' énergie analogues à ceux représentés sur la figure 4, peuvent également être intégrés dans l'ensemble de la colonne de la figure 3 pour absorber une énergie de choc sur le volant de direction. On conçoit également, comme on peut le voir sur la figure 5, que l'on peut utiliser des dispositifs d'immobilisation 20 et 21 selon l'invention pour permettre un réglage de la position axiale de l'ensemble de colonne par rapport au reste de la structure du véhicule, en prévoyant des moyens 22 de déplacement axial des moyens en forme de coin entre leur position active d'immobilisation et une position escamotée autorisant un déplacenent axial de 1'organe de 1'ensemble de colonne par rapport au manchon correspondant et donc par rapport au reste de la structure du véhicule. Ces moyens de déplacement sont par exemple constitués par des moyens de manoeuvre reliés aux cages correspondantes des dispositifs 20 et 21 disposés aux extrémités du corps de colonne 12, ces s moyens étant déplaçables par exemple par un utilisateur pour permettre le réglage de la position axiale du corps dans le manchon. Ces dispositifs d'immobilisation peuvent alors être utilisés en lieu et place des moyens de blocage par serrage et des paliers communément utilisés dans l'état de la technique pour assurer cette fonction. Cependant, avec les dispositifs d'immobilisation selon de l'invention, la fiabilité de fixation du corps de colonne sur le reste de la structure du véhicule est améliorée dans la mesure où le corps de colonne ne risque pas de se déplacer lors d'un choc ou d'un déploiement d'un sac d'un module à sac gonflable intégré dans le volant par exemple. Sur la figure 6, on a représente une variante de réalisation d'un dispositif d'immobilisation axiale selon l'invention qui comporte des premiers et des seconds moyens en forme de coin, disposés entre 1 'organe de 1'ensemble de colonne et le manchon d' immobilisation et adaptés pour prendre appui sur le manchon et sur cet organe afin d'immobiliser axialement dans les deux sens ce dernier dans le manchon. En effet, alors que sur les figures 4 et 5, on utilisait deux dispositifs symétriques aux extrémités du corps de colonne, on peut également prévoir un seul dispositif comportant un manchon d'immobilisation 23 uni de deux surfaces inclinées symétriques par exemple 24 et 25, ces surfaces inclinées étant associées à des premiers et à des seconds moyens en forme de coin symétriques et désignés par les références 26 et 27 respectivement. Dans cet exemple de réalisation également, ces moyens en forme de coin comprennent des organes de roulement tels que des billes et sont disposés dans des cages 28 et 29 respectivement, sollicitées en position active par des moyens élastiques 30 et 31 respectivement interposés entre le manchon et les cages. On conçoit qu'avec un tel dispositif d'immobili- sation, l'organe de l'ensemble de colonne est bloque dans les deux sens de déplacement lorsque ces moyens en forme de coin sont en position active c'est-à-dire en appui sur le manchon et sur 1 'organe, tandis que ces moyens peuvent être rapprochés l'un de l'autre par exemple par un utilisateur par l'intermédiaire de moyens de manoeuvre appropriés, pour déplacer ces moyens en forme de coin vers une position escamotée et permettre un déplacement axial de 1 'organe de 1'ensemble de colonne par rapport au manchon 23. Enfin, et comme on peut le voir sur la figure 7, il va de soi bien entendu que les moyens en forme de coin peuvent comporter des moyens autres que des organes de roulement, comme par exemple une bague fendue 32. Cette bague comporte par exemple une surface inclinée adaptée pour coopérer avec un manchon d'i- immobi- lisation 33, cette bague étant sollicitée par des moyens élastiques 34 en position active d'immobilisation. On conçoit alors que le dispositif d'i- immobi- lisation selon l'invention présente une fiabilite de fixation extrêmement importante pour assurer par exemple la fixation d'un corps de colonne de direction sur le reste de la structure d'un véhicule automobile en empé- chant toute remontée de ce corps et donc du volant dans l'habitacle du véhicule. Ce dispositif peut être utilisé en complément des systèmes de fixation déjà utilisés ou en remplaceeent d'un ou de plusieurs de ceux-ci, que ces moyens soient constitués par des ferrures de fixation du corps sur le reste de la structure du véhicule ou par des paliers de guidage permettant un réglage en position axiale de l'ensemble de colonne. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation axiale d'un organe d'un ensemble de colonne de direction notaeeent de véhicule automobile, par rapport à une pièce de structure, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon d' immobilisa- tion (3;23;33) relié à la pièce de structure (2) et adapte pour recevoir l'organe à immobiliser (1) et des moyens d' immobilisation (4) comportant au moins des premiers moyens en forme de coin (5;26;32) disposés entre l'organe de l'ensemble de colonne et le manchon d'immobilisation et adaptés pour prendre appui sur le manchon et sur l'organe de l'ensemble de colonne, pour immobiliser axialement dans un sens, ce dernier dans le manchon. 2. Dispositif d'immobilisation axiale selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'immo- bilisation comprennent de plus des seconds Doyens en forte de coin (27) disposés entre l'organe de l'ensemble de colonne et le manchon d'immobilisation (23) et adaptés pour prendre appui sur le manchon et sur l'organe de 1'ensemble de colonne, pour immobiliser axialement dans 1 'autre sens, ce dernier dans le manchon. 3. Dispositif d'immobilisation axiale selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ou chacun des moyens en forme de coin (5;26,27;32) sont sollicités élastiquement en appui entre l'organe et le manchon,c'est- à-dire en position active d'immobilisation de l'organe dans le manchon. 4. Dispositif d'immobilisation axiale selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens en forme de coin comprennent des organes de roulement (6,7;26,27) disposés dans une cage (8;28,29) entre une surface (9;24,25) de l'un et/ou l'autre des éléments, manchon et/ou organe, inclinée en direction de l'autre élément, organe et/ou manchon, et en ce que des moyens de sollici tation élastiques (10;30,31) sont prévus entre la cage et le manchon. 5. Dispositif d'immobilisation axiale selon la revendication 3, caractérise en ce que les ou chacun des moyens en foras de coin comprennent une bague fendue (32), cette bague et/ou l'un des éléments, fanchon et/ou organe, présentant une surface inclinée en direction de l'un et/ou des autres éléments, des Doyens de sollicitation ti- ques (34) étant disposes entre le aanchon et la bague. 6. Dispositif d' immobilisation axiale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que les premiers et seconds moyens en foras de coin (26,27) sont disposés symétriquement entre le manchon et l'organe. 7. Dispositif d'immobilisation axiale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caract6- risé en ce que les ou chacun des Doyens en foras de coin (5;26,27;32) sont déplaçables entre la position active d'immobilisation axiale de l'organe dans le manchon et une position escamotée de libération du déplaceient axial de l'organe dans le manchon, par des moyens de manoeuvre (22) actionnables par un utilisateur, pour permettre un réglage de la position axiale de l'organe par rapport au lanon. 8. Dispositif d'immobilisation axiale selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de aanoeuvre (22) comprennent des moyens de déplacement axial de la ou de chaque cage ou de la ou de chaque bague. 9. Dispositif de fixation d'un corps de colonne de direction sur le reste de la structure d 'un vehicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'immobilisation axiale selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'organe étant forez par le corps de colonne et la pièce de structure, par le reste de la structure du véhicule. 10. Palier de guidage d'un corps de colonne de direction dans une structure de fixation de celle-ci sur le reste de la structure d'un vehicule automobile, carec- térisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'i o- bilisation axiale selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 8. 11. Ensemble de colonne de direction de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif selon 1' une quelconque des revendications 1 à 8.