Brevet FR2742718A1 — publié le 19970627

La présente invention concerne un ensemble de colonne de direction réglable en position et à absorption d'énergie de choc notamment pour véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, des ensembles de colonne de direction de ce type, qui comportent une structure de fixation munie de flasques, entre lesquels est disposé un corps de colonne de direction réglable au moins en position axiale et comportant à une extrémité, un palier de guidage dans la structure, et à une autre extrémité, des moyens de réglage en position comprenant des moyens de verrouillage en position du corps, par rapprochement et serrage des flasques autour de celui-ci et déplaçables entre une position active de verrouillage et une position escamotée de déverrouillage permettant le réglage de la position du corps par rapport à la structure, le long d'une course de réglage. L'un des principaux problèmes concernant ces structures, est leur sécurité en cas de choc à l'une ou l'autre de leurs extrémités, pour limiter les risques de blessures en particulier du conducteur du véhicule. En effet, lors dun choc frontal, le conducteur du véhicule et en particulier la tête de celui-ci, peuvent être amenés à heurter violemment le volant de direction porté par l'une des extrémités de cet ensemble de colonne de direction. Par ailleurs, lors d'un tel choc, cet ensemble peut également avoir tendance à remonter dans l'habitacle du véhicule, la partie avant du véhicule et notamment le moteur de celui-ci venant appuyer sur l'extrémité de celui-ci opposée à celle portant le volant. Différents systèmes d'absorption d'énergie de choc ont déjà été développés dans l'état de la technique. C'est ainsi par exemple que des structures de support déformables, associées à des corps de colonne et à des arbres de direction télescopiques ont déjà été utilisés dans l'état de la technique. Cependant, tous ces systèmes présentent un certain nombre d'inconvénients, notamment au niveau de leur complexité et donc de leur coût. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de colonne de direction réglable en position et à absorption d'énergie de choc, notamment pour véhicule automobile, du type comportant une structure de fixation munie de flasques entre lesquels est disposé un corps de colonne de direction réglable au moins en position axiale et comportant à une extrémité, un palier de guidage dans la structure et à une autre extrémité, des moyens de réglage en position comprenant des moyens de verrouillage en position du corps dans la structure par rapprochement des flasques autour du corps et déplaçables entre une position active de verrouillage et une position escamotée de déverrouillage permettant le réglage de la position du corps par rapport à la structure, le long d'une course de réglage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement du corps par rapport aux flasques de la structure, lors d'une course d'absorption d'énergie délimitée par ces moyens d'absorption d'énergie à au moins l'une des extrémités de la course de réglage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - les Figs.l et 2 représentent des vues schématiques illustrant des exemples de réalisation d'un ensemble de colonne de direction; et - les Figs.3 à 9 illustrent des vues schématiques de détail illustrant différents exemples de réalisation de moyens d'absorption d'énergie de choc entrant dans la constitution d'un tel ensemble de colonne. On reconnaît sur les figures 1 et 2, un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile réglable en position et à absorption d'énergie. De manière générale, un tel ensemble de colonne comporte une structure de fixation 1 munie de flasques latéraux et parallèles 2, de manière à former une structure de fixation présentant une section de forme générale en U. Entre ces flasques, est disposé un corps de colonne de direction désigné par la référence générale 3, ce corps de colonne de direction est adapté pour recevoir à rotation, un arbre de direction 4 dont une extrémité est adaptée pour porter le volant de direction et dont une autre extrémité est adaptée pour être reliée au reste du mécanisme de direction du véhicule. Le corps de colonne de direction est réglable au moins en position axiale entre les flasques de la structure et comporte donc à cet effet, à une extrémité, un palier de guidage 5 entre les flasques de cette structure et à une autre extrémité, des moyens 6 de réglage en position comprenant des moyens de verrouillage en position du corps dans la structure, par rapprochement et serrage des flasques autour du corps, déplaçables entre une position active de verrouillage et une position escamotée de déverrouillage, permettant le réglage de la position du corps par rapport à la structure le long d'une course de réglage. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1,le corps est déplaçable uniquement axialement par rapport à la structure et comporte à cet effet, un tirant 7 associé aux moyens de blocage 6 et déplaçable dans des lumières axiales 8 de la structure et plus particulièrement des flasques de celle-ci, pour permettre un réglage de la position axiale du corps dans la structure. On conçoit alors que dans cet exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le tirant 7 est immobilisé axialement par rapport au corps de colonne de direction 3 et se déplace dans les lumières axiales 8 de la structure 1 et plus particulièrement des flasques 2 de celle-ci, lorsque les moyens de verrouillage 6 sont en position escamotée de déverrouillage permettant le réglage de la position axiale du corps dans la structure. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, le corps de colonne est déplaçable axialement et angulairement entre les flasques de la structure pour permettre un réglage de la position axiale et angulaire du volant. Dans ce cas, les moyens 6 de réglage de ce corps en position comprennent toujours le tirant 7 s'étendant entre les flasques 2 de la structure 1, dans le corps 3 et plus particulièrement dans au moins une lumière de celuici. Pour permettre les réglages en positions axiale et angulaire, le corps et les flasques de la structure comprennent des jeux de lumières, disposés à 90" les uns par rapport aux autres. C'est ainsi que dans l'exemple illustré, les flasques de la structure de support comprennent des lumières à peu près verticales désignées par la référence générale 9 sur cette figure, permettant un réglage en altitude de la position du corps par rapport à la structure, le tirant se déplaçant en hauteur le long de ces lumières mais étant immobilisé axialement dans ces lumières, tandis que le corps comporte au moins une lumière axiale 10 permettant un réglage de la position axiale du corps par rapport au tirant et donc par rapport aux flasques de la structure de support. De tels ensembles de colonne de direction sont bien connus dans l'état de la technique, de sorte que l'on ne les décrira pas en détail par la suite. On notera cependant que dans tous ces ensembles, le corps de colonne de direction est réglable en position axiale entre les flasques de la structure, le long d'une course de réglage délimitée par les moyens de réglage. Selon l'invention, un tel ensemble comporte en outre des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement du corps par rapport aux flasques de la structure, lors d'une course d'absorption d'énergie délimitée par ces moyens d'absorption d'énergie à au moins l'une des extrémités de la course de réglage. Sur les figures 3 à 9, ces moyens d'absorption d'énergie sont désignés par la référence générale 11. On reconnaît en effet sur ces figures, le tirant 7 et une lumière axiale correspondante 8 ou 10 de déplacement de celui-ci, selon que l'ensemble de colonne est un ensemble conforme au mode de réalisation représenté sur la figure 1 ou sur la figure 2. En effet, le tirant 7 peut être immobilisé en position axiale par rapport au corps et être déplaçable dans une lumière axiale 8 des flasques de la structure ou être immobilisé en position axiale dans une lumière verticale 9 des flasques de la structure, le corps de colonne pouvant se déplacer axialement par rapport à ce tirant, grâce à la lumière axiale 10 de celui-ci. On conçoit alors que le réglage de la position axiale du corps par rapport aux flasques est possible le long d'une course de réglage notée R sur ces figures. Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, les moyens d'absorption d'énergie de choc sont adaptés pour contrôler les déplacements du corps par rapport aux flasques de la structure, lors d'une course d'absorption d'énergie délimitée à au moins l'une des extrémités de cette course de réglage R par ces moyens d'absorption d'énergie. Cette course d'absorption d'énergie est notée A sur les figures 3 à 9. Ces moyens d'absorption d'énergie peuvent présenter différentes structures appropriées et comporter par exemple des moyens d'absorption d'énergie par déformation de pièces comme cela est illustré sur la figure 3, par friction comme cela est illustré sur la figure 4, par moyens élastiques comme cela est illustré sur la figure 5, par découpe de matière comme cela est illustré sur la figure 6 et par pions frangibles comme cela est illustré sur la figure 7. On conçoit en effet que lors d'un choc à l'une ou l'autre des extrémités de l'ensemble de colonne de direction, le corps à tendance à se déplacer par rapport à la structure jusqu'à l'une des extrémités de la course de réglage. Ceci est rendu possible par le fait que les moyens de verrouillage en position du corps dans la structure de fixation comprennent des moyens de verrouillage par rapprochement des flasques et serrage de ceux-ci autour du corps. En fin de course de réglage, les moyens d'absorption d'énergie de choc vont entrer en action. C'est ainsi par exemple que sur la figure 3, on peut constater que lorsque le tirant 7 arrive en bout de course de réglage R, il entre en contact avec des parties en rampe 12 et 13 inclinées l'une en direction de l'autre des bords correspondants de la lumière 8,10, de sorte que par déformation de ces parties en rampe par les arêtes correspondantes du tirant, il est possible de freiner et de contrôler le déplacement de ce tirant et donc du corps par rapport au reste de la structure, en absorbant une certaine énergie de choc lors de la déformation de ces parties en rampe. I1 va de soi bien entendu que différentes formes de réalisation de ces parties en rampe peuvent être envisagées. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les moyens d'absorption d'énergie 11 comprennent des moyens à friction comprenant par exemple des surfaces crantées opposées 14, 15 ménagées sur les bords opposés de la lumière 8,10 et adaptées pour coopérer avec les arêtes opposées du tirant 7 pour contrôler son déplacement lors de la course A d'absorption d'énergie. Sur la figure 5, on utilise des moyens élastiques tels qu'un ressort 16 pour freiner les déplacements du tirant, le long de la course d'absorption A. Sur la figure 6, on utilise des moyens à découpe de matière comme cela est illustré, le tirant comportant alors des bords de coupe 17 et 18 venus de matière avec celui-ci ou prévus sur un organe fixé sur ce tirant et adaptés pour découper des bandes de matière des bords de la lumière 8,10, désignées par les références 19 et 20 sur cette figure. Enfin, sur la figure 7, on utilise des pièces frangibles telles que des pions, désignées par les références 21 et 22, des bords opposés de la lumière pour freiner le déplacement du tirant dans la lumière lors de la course d'absorption A. De tels moyens d'absorption peuvent bien entendu être prévus uniquement sur l'un des bords de la lumière. I1 va de soi également que d'autres modes de réalisation de ces moyens d'absorption d'énergie de choc peuvent être envisagés, comme celui représenté sur la figure 8, dans laquelle on peut constater que le tirant 7 est associé à un organe de découpe 23 muni d'arêtes de coupe 24 et 25 adaptées pour découper des bandes de matière 26 et 27 prévues à l'extérieur de la lumière correspondante sur une pièce quelconque de l'ensemble de colonne. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est identique à celui du mode réalisation illustré sur la figure 6, c'est-à-dire que lorsque le tirant arrive en fin de course de réglage R, les arêtes 24 et 25 de l'organe de coupe 23, viennent en appui contre les bandes 26 et 27 pour découper celles-ci, l'absorption d'énergie étant obtenue lors de cette découpe par freinage des déplacements du corps. On notera également comme on peut le voir sur la figure 9, que de tels moyens d'absorption d'énergie peuvent être envisagés à chaque extrémité de la course de réglage R. Dans ce cas, les moyens d'absorption d'énergie peuvent présenter une structure symétrique ou asymétrique pour absorber des énergies de choc identiques ou différentes selon que le choc a lieu sur l'extrémité de cet ensemble adaptée pour recevoir le volant de direction, ou sur l'extrémité de celui-ci adaptée pour être reliée au reste du mécanisme de direction de véhicule. Dans l'exemple illustré sur cette figure 9, on constate en effet qu'à chaque extrémité de la course de réglage R, on a disposé des moyens d'absorption d'énergie 28,29 analogues à ceux illustrés sur la figure 8, c'est-àdire comportant un organe de coupe muni d'arêtes de coupe à chaque extrémité, adaptées pour découper des bandes de matière correspondantes. I1 va de soi qu'une telle structure à organe relié au tirant peut être associée aux différents types de moyens d'absorption d'énergie décrits précédemment, ceuxci s'étendant alors à l'extérieur de la lumière. D'une manière générale, les moyens d'absorption d'énergie sont donc interposés entre le tirant et ltele- ment de l'ensemble comportant la lumière axiale de déplacement de celui-ci, c'est-à-dire la structure de fixation ou le corps. On conçoit alors que la structure d'un tel ensemble présente un certain nombre d'avantages par rapport aux ensembles de l'état de la technique, dans la mesure où les moyens d'absorption d'énergie sont très bien intégrés à celui-ci, ce qui se traduit par un encombrement réduit et nécessite un nombre limité de pièces. REVENDICATIONS 1. Ensemble de colonne de direction réglable en position et à absorption d'énergie de choc, notamment pour véhicule automobile, du type comportant une structure (1) de fixation munie de flasques (2) entre lesquels est disposé un corps de colonne de direction (3) réglable au moins en position axiale et comportant à une extrémité, un palier (5) de guidage dans la structure et à une autre extrémité, des moyens (6) de réglage en position comprenant des moyens de verrouillage en position du corps dans la structure par rapprochement et serrage des flasques autour du corps et déplaçables entre une position active de verrouillage et une position escamotée de déverrouillage permettant le réglage de la position du corps par rapport à la structure, le long d'une course de réglage (R), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (11) d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement du corps par rapport aux flasques de la structure, lors d'une course d'absorption d'énergie (A) délimitée par ces moyens d'absorption d'énergie (11) à au moins l'une des extrémités de la course de réglage (R). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage (6) comprennent un tirant (7) s'étendant entre les flasques de la structure dans le corps, et immobilisé axialement dans l'un des éléments, corps ou structure, et déplaçable dans au moins un lumière axiale (8,10) de l'autre élément, structure ou corps, et en ce que les moyens d'absorption d'énergie (11) sont interposés entre le tirant (7) et l'élément comportant la lumière axiale (8,10) de déplacement de celui-ci et sont associés à cette lumière pour délimiter la course d'absorption d'énergie (A). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie comprennent des moyens à friction (14,15). 4. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie comprennent des moyens élastiques (16). 5. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie comprennent des moyens à déformation de matière (12,13). 6. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie comprennent des moyens à découpe de matière (17,18,19,20; 23,24, 25,26,27;28,29). 7. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie comprennent des pions frangibles (21,22). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens d'absorption d'énergie (11;28,29) sont disposés à chaque extrémité de la course de réglage (A). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie (11) sont associés à au moins un bord de la lumière et s'étendent dans celle-ci pour freiner les déplacements du tirant dans celle-ci. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie (11) s'étendent à l'extérieur de la lumière (8,10) et sont adaptés pour coopérer avec un organe (23) relié au tirant pour freiner ses déplacements. 11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tirant (7) est immobilisé axialement dans une lumière verticale (9) de l'élément correspondant pour permettre un réglage en position angulaire du corps dans la structure.