Brevet FR2747746A1 — publié le 19971024

Perfectionnements aux arbres télescopiques.. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux arbres télescopiques dont les caractéristiques nouvelles de structure, forme et agencement jouent, avec une sécurité et une efficacité maximales, le rôle pour lequel elles ont été spécialement prévues. Par le brevet d'invention P9202654 du même titulaire, on connaît un arbre télescopique qui est spécialement destiné à la formation de colonnes de direction pour véhicule automobile et qui est formé de deux pièces tubulaires qui sont solidarisées en rotation au moyen de l'emboîtement de zones respectives cannelées suivant leur longueur, l'une des pièces présentant au moins une partie en saillie dirigée vers l'autre pièce et venant en butée sur les nervures longitudinales des cannelures prévues sur celle-ci, en ne permettant le déplacement axial d'une pièce vis-à- vis de l'autre qu'au moyen de la déformation continue d'au moins quelques-unes de ces nervures. Ultérieurement et conformément au brevet d'addition P9300654, on connaît des améliorations au brevet principal qui consistent à prévoir un arbre formé de trois pièces tubulaires télescopiques de section circulaire pourvues, sur leurs surfaces de contact, d'une succession de cannelures longitudinales ou dentures qui s'emboîtent mutuellement, tandis qu'entre l'une des pièces d'extrémité et la pièce intermédiaire, il est prévu une certaine force de 2 2747746 frottement et, entre cette pièce et l'autre pièce, un système d'écrasement constitué par au moins une déformation de l'une d'elles, qui vient en butée sur au moins l'une des nervures longitudinales correspondant à la denture de l'autre. Enfin, par un second brevet d'addition P9500177, le brevet principal est perfectionné par le fait que l'une des susdites pièces est coaxiale au volant de direction et se trouve solidarisée avec ce dernier, tandis que l'autre pièce est solidaire de l'arbre principal de la direction en le prolongeant axialement. Dans le brevet principal P9202654, il est prévu également que les mouvements axiaux de la première pièce vis-à-vis de la seconde étaient guidés, afin d'éviter en particulier les bruits et vibrations, au moyen de deux éléments moulés en une matière douée d'un certain degré d'élasticité, l'un de ces éléments pouvant éventuellement être conçu de façon à constituer un système de butées dans un seul sens, ce qui supprimera la possibilité de démontage du système télescopique. Le premier de ces éléments était constitué d'un anneau ou bague qui s'ajustait et se fixait à une embouchure évasée prévue sur la pièce extérieure femelle. La pièce intérieure mâle s'ajustait à l'intérieur de cet anneau ou bague, en pouvant coulisser vis-à-vis de ce dernier. Le second des éléments indiqués était constitué d'un revêtement en matière plastique qui était moulé directement sur l'extrémité de la pièce 3 2747746 intérieure, ou était incorporé éventuellement à cette dernière au moyen d'un autre système quelconque, et sur lequel la pièce extérieure femelle coulissait. Ce revêtement présentait aussi une cannelure longitudinale extérieure, la zone cannelée se prolongeant sans solution de continuité et étant par suite capable de s'emboîter dans la zone cannelée de la pièce femelle. Enfin, ce revêtement présentait des rainures longitudinales destinées à permettre le libre passage des parties en saillie, de manière que l'effet de vitesse présenté par ces parties en saillie vis-à- vis des cannelures s'exerce exclusivement sur les nervures longitudinales métalliques et non pas sur les nervures moulées qui les prolongent. Dans le cas des présents perfectionnements, tout ce qui précède est modifié de façon à réaliser, dans l'une des pièces tubulaires, mâle, une gorge de faible profondeur qui permet le libre déplacement du bossage ou partie en saillie dans le sens longitudinal dans cette gorge et de façon que, lorsque ce bossage vient en butée sur les extrémités de ladite gorge, il produise un effet de retenue et/ou de déformation plastique avec absorption d'énergie. Cet effet permet, en premier lieu, d'éliminer l'anneau ou bague qui se trouve remplacé par le bossage lui-même complété par la gorge, tandis qu'en second lieu, il se produit un effet d'écrasement, avec absorption d'énergie et de longueur, en même temps qu'une faculté d'ajustement, tant en allongement qu'en compression. 4 2747746 Pour obtenir cet effet, on modifie essentiellement la configuration extérieure de la surface latérale de la pièce mâle, laquelle en vient à se présenter comme une pièce tubulaire à surface latérale cannelée et présentant une zone de coulissement longitudinal sur laquelle est prévue un point en retrait qui coopère avec un point en saillie prévu sur la pièce tubulaire femelle, une partie de cette zone de coulissement jouant le rôle de denture femelle et se terminant par un point de retenue à partir duquel s'étend, jusqu'à l'extrémité de ladite pièce tubulaire mâle, une zone d'écrasement à absorption d'énergie. Une autre zone, d'écrasement aussi, mais par allongement, s'étend à l'extrémité opposée à la première zone d'écrasement mentionnée et cette autre zone pourra avoir la même longueur que la zone d'écrasement par compression. L'invention a pour objectif des perfectionnements aux arbres télescopiques, du type formé d'une pièce tubulaire femelle dans la zone d'extrémité de laquelle se trouve une chape, tandis qu'une embouchure se présente à l'extrémité opposée et qu'il est prévu, disposée à l'intérieur de la pièce tubulaire femelle, une pièce tubulaire mâle dont l'extrémité comporte une chape, la zone périphérique de la pièce tubulaire femelle et de la pièce tubulaire mâle présentant des rainures et nervures qui permettent le coulissement de la pièce tubulaire mâle vis-à-vis de la pièce tubulaire 2747746 femelle et vice versa, tandis qu'il est prévu, disposée au voisinage de l'une des extrémités de la pièce femelle, une partie en saillie qui, en variante, peut être disposée aussi sur la pièce tubulaire mâle et qui coulisse, en cas d'écrasement, sur une zone située à l'une des extrémités de la pièce tubulaire mâle, caractérisés en ce que la zone périphérique de la pièce tubulaire mâle comporte une gorge formée par une zone périphérique et de coulissement de rayon r1 qui se prolonge par une autre zone de coulissement de rayon r2. D'autres détails et caractéristiques de la présente demande de brevet d'invention vont être mis en évidence au cours de la description qui est fournie ci- après et dans laquelle on se réfère aux dessins annexés au présent mémoire sur lesquels les détails préférés sont représentés d'une manière relativement schématique. Ces détails sont fournis à titre d'exemple en se référant à un cas possible de réalisation pratique, mais sans se trouver limité aux détails qui sont ici exposés; c'est pourquoi cette description doit être considérée d'un point de vue illustratif et sans limitation d'aucune nature. Les divers éléments affectés de repères aux dessins annexés au présent mémoire sont énumérés ci- après: 10: pièce tubulaire femelle, 11: pièce tubulaire mâle, 12: chape, 12a: branche, 13: partie en saillie, 14: zone périphérique, 14a: rainure, 14b : nervure, 15: zone de coulissement, 16: point de 6 2747746 retenue, 17: zone d'écrasement, 18: embouchure, 19: anneau, 20: denture femelle, 21: point en retrait, 22 : point de retenue, 23: point limite. La figure 1 est un détail en demi-coupe diamétrale de la partie télescopique de l'arbre télescopique objet du brevet d'invention P9202654(0). La figure 2 est une vue éclatée, en coupe diamétrale, du même objet. La figure 3 est une vue en perspective de l'extrémité de la pièce mâle du système télescopique. La figure 4 est une vue en plan, de dessus et avec arrachement partiel, de l'arbre télescopique objet de la présente invention. La figure 5 est aussi une vue en plan et partielle de deux possibilités de fonctionnement et réalisation des perfectionnements à l'arbre télescopique proposé. La figure 6 est une vue partielle, en coupe longitudinale et à plus grande échelle, des points de retenue de l'arbre télescopique proposé. Les figures 1, 2 et 3 représentent l'état de la technique créé par le titulaire du brevet à la base des enregistrements antérieurs et on peut voir sur ces figures les caractéristiques aussi bien de la pièce tubulaire femelle 10 que de la pièce tubulaire mâle 11 et de leur système d'accouplement. Comme on peut le voir à la figure 3, la pièce tubulaire mâle 11 présentait une forme sensiblement cylindrique sur laquelle il était prévu, sur sa surface 7 2747746 latérale, une zone périphérique formée de rainures 14a et nervures 14b, tandis qu'au voisinage de son extrémité, il existait une zone de coulissement 15 située en des emplacements opposés de cette pièce tubulaire mâle 11. La forme particulière de cette pièce 11 permettait son accouplement avec une pièce tubulaire femelle, voir figure 2, laquelle était formée aussi, sur sa zone périphérique intérieure, d'un ensemble de rainures et nervures dont le dimensionnement était conforme à celui de la pièce tubulaire 11, une embouchure 18 ou zone évasée de diamètre un peu plus grand que la pièce tubulaire femelle 10 étant située à l'extrémité de cette pièce 10, afin de pouvoir interposer un anneau ou bague 19 entre cette embouchure 18 de la pièce femelle 10 et la zone d'extrémité de la pièce mâle 11. Le fait qu'une partie en saillie 13 était prévue sur la pièce femelle et/ou en variante sur la pièce mâle permettait, en coopération avec la pièce tubulaire mâle 11, qu'en cas d'écrasement, il existât une zone d'amortissement pour la pénétration de la partie en saillie 13 dans la zone de coulissement 15, la course de la partie en saillie 13 se poursuivant sur les rainures et nervures 14a - 14b si la force suffisante existe. Les perfectionnements à l'arbre télescopique consistent, dans la présente réalisation, à prévoir, dans la zone périphérique 14 de la pièce mâle 11, des 8 2747746 rainures 14a et des nervures 14b qui se terminent dans le sens de la longueur par une zone de coulissement 15 qui, dans l'une des réalisations, s'interrompt au voisinage de la chape 12, tandis qu'en variante, elle peut s'interrompre à la limite de l'une des extrémités de cette chape 12, voir figure 4, 5 et 6. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 6, il est prévu, sur la pièce tubulaire mâle 11, une zone de coulissement 15 comportant deux zones diamétrales distinctes, la première de celles-ci de rayon ri, tandis que la seconde est de rayon r2 et il est aussi prévu des points de retenue d'extrémité 16 et 22 dans cette zone de coulissement. À la figure 6 aussi, on voit, sous une forme partielle, la paroi de la pièce tubulaire femelle 10 sur laquelle il est prévu, d'une manière connue, la partie en saillie 13 qui coopère et s'accouple avec une zone ou point en retrait 21 situé sur la zone de coulissement 15. Lorsque, pour une raison quelconque, choc ou analogue, l'utilisateur s'abat sur le volant avec ses mains ou bien avec le corps, le système permet un écrasement par compression de distance en deux phases, une première absorbant seulement le mouvement d1 et l'autre absorbant l'énergie d2, sur laquelle l'une des extrémités de la pièce tubulaire femelle 10 passe par- dessus le point de retenue 16, en avançant vers la droite, tandis que la pièce tubulaire mâle 11 coulisse sur l'intérieur de la pièce femelle 10 vers la gauche, 9 2747746 moment auquel le point de retenue 16 dépasse la distance r1 - r2, tandis que la partie en saillie 13 se déplace hors du point en retrait 21, ce qui a pour résultat que, sur la distance parcourue d2, il se produit une somme d'efforts et de déformation, en premier lieu celui de l'extrémité de la pièce tubulaire femelle 10 sur les rainures et nervures 14a et 14b et celle de la partie en saillie 13 en plus aussi des rainures 14a et nervures 14b présentes dans la zone de la denture femelle 20. De même et, si, pour une raison quelconque, il existe un écrasement par allongement, également ainsi qu'on peut voir à la partie droite de la figure 6, la disposition proposée permettra que la partie en saillie 13, en se déplaçant vers la gauche, entre sur la zone périphérique 14 en déformant les rainures et nervures 14a et 14b jusqu'à se trouver au point de retenue 26. Ceci signifie qu'entre le point limite 23 et le point de retenue 22, il se présenterait des zones de coulissement (écrasement) d1 et d'écrasement par compression d2. En variante et comme on peut le voir à la figure , la zone de coulissement 15 pourrait s'interrompre à la limite même de la zone o commence la chape, ce qui permettrait de faire abstraction de la zone d'écrasement par absorption d'énergie 17. Ce en quoi consiste le présent brevet d'invention étant suffisamment décrit en regard des dessins annexés, on comprend que des modifications quelconques 2747746 de détail qu'on juge convenables pourront s'introduire dans ce qui a été décrit, dans la mesure o n'est pas altérée l'essence du brevet qui se trouve résumée dans les revendications qui suivent. Il 2747746 REVENDICATIONS 1. Perfectionnements aux arbres télescopiques, du type formé d'une pièce tubulaire femelle (10) dans la zone d'extrémité de laquelle se trouve une chape (12), tandis qu'une embouchure (18) se présente à l'extrémité opposée et qu'il est prévu, disposée à l'intérieur de la pièce tubulaire femelle (10), une pièce tubulaire mâle (11) dont l'extrémité comporte une chape (12), la zone périphérique (14) de la pièce tubulaire femelle (10) et de la pièce tubulaire mâle (11) présentant des rainures et nervures (14a et 14b) qui permettent le coulissement de la pièce tubulaire mâle (11) vis-à-vis de la pièce tubulaire femelle (10) et vice versa, tandis qu'il est prévu, disposée au voisinage de l'une des extrémités de la pièce femelle, une partie en saillie (13) qui, en variante, peut être disposée aussi sur la pièce tubulaire mâle (11) et qui coulisse, en cas d'écrasement, sur une zone (15) située à l'une des extrémités de la pièce tubulaire mâle (11), caractérisés en ce que la zone périphérique (14) de la pièce tubulaire mâle (11) comporte une gorge formée par une zone périphérique et de coulissement (15) de rayon r1 qui se prolonge par une autre zone de coulissement (15) de rayon r2. 2. Perfectionnements aux arbres télescopiques selon la revendication 1, caractérisés en ce que la zone de coulissement (15) présente deux points de 12 2747746 retenue (22 et 23) à des extrémités opposées, tandis que, dans la zone (15) de rayon r2, il se trouve un point en retrait (21) qui correspond à la partie en saillie (13). 3. Perfectionnements aux arbres télescopiques selon les revendications précédentes, caractérisés en ce que le point limite (23) peut, dans une réalisation, être situé à proximité de la chape (12) ou bien au point de départ de cette chape (12). 4. Perfectionnements aux arbres télescopiques selon la revendication 1, caractérisés en ce que, dans le cas d'écrasement par compression, la pièce tubulaire femelle (10) coulissera vers la droite, l'une des extrémités de la pièce tubulaire femelle (10) passant par- dessus le point de retenue (16), la partie en saillie (13) coulissant sur la zone ou denture femelle (20), puis sur le reste de la longueur de la zone de coulissement (15).