Brevet FR2785863A1 — publié le 20000519

i La présente invention concerne un ensemble de colonne de direction à absorption d'énergie de choc, notamment pour véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, des ensembles de co- lonne de direction de ce type qui comportent des moyens de fixation de celui-ci sur le reste de la structure du véhicule, disposés à proximité de chacune des ex- trémités de cet ensemble, c'est-à-dire à proximité de sa première extrémité adaptée pour recevoir le volant de direction et à proximité de sa seconde extré- mité adaptée pour être reliée au reste du mécanisme de direction du véhicule. Dans ce type d'ensembles, les moyens de fixation prévus à proximité de la première extrémité de l'ensemble de colonne comprennent des moyens de fixation permettant une rétraction au choc de cet ensemble par rapprochement axial de ses extrémités. Des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplace- ment de la première extrémité par rapport à la seconde extrémité de cet ensem- ble, sont alors prévus. Dans l'état de la technique, les moyens de fixation permettant la ré- traction au choc de l'ensemble, prévus à la première extrémité de celuici, peu- vent par exemple comporter des moyens à décrochement contrôlé au choc, comprenant au moins un patin débrayable associé à une ferrure d'accrochage de cette extrémité de l'ensemble sur le reste de la structure du véhicule. D'autres moyens sont également connus dans l'état de la technique. Différents modes de réalisation des moyens d'absorption d'énergie de choc sont également connus dans l'état de la technique. Ces moyens peuvent par exemple être interposés entre les deux ex- trémités de l'ensemble de colonne, entre la structure du véhicule et la première extrémité de celui-ci, etc. Différentes contraintes relatives notamment à la sécurité de ces en- sembles de colonne, amènent les constructeurs de véhicules à souhaiter des ensembles de colonne dont l'encombrement axial soit le plus réduit possible tout en présentant une course d'absorption d'énergie de choc la plus longue possible. Or, les ensembles de colonne connus sont basés sur l'utilisation d'ar- bres et de corps de colonne de direction télescopiques, c'est-à-dire qui compor- tent chacun deux portions déplaçables à coulissement l'une dans l'autre en vue de l'absorption d'énergie de choc. Les contraintes mentionnées précédemment se traduisent alors par une réduction des longueurs de ces portions d'arbre et de corps, encastrées les unes dans les autres, réduction qui se traduit à son tour notamment par des pro- blèmes de rigidité de l'ensemble de colonne. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, I'invention a pour objet un ensemble de colonne de direc- tion à absorption d'énergie de choc, notamment pour véhicule automobile, du type comportant des moyens de fixation de celui-ci sur le reste de la structure du véhicule, disposés à proximité de chacune des extrémités de cet ensemble, c'est-à-dire à proximité de sa première extrémité adaptée pour recevoir le volant de direction et à proximité de sa seconde extrémité adaptée pour être reliée au reste du mécanisme de direction du véhicule, les moyens de fixation prévus à proximité de la première extrémité de l'ensemble de colonne comportant des- moyens de fixation permettant une rétraction au choc de cet ensemble par rap- prochement axial de ses extrémités, et des moyens d'absorption d'énergie de choc par contrôle du déplacement de la première extrémité par rapport à la se- conde extrémité de cet ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une patte de rigidification dont une première extrémité est reliée rigidement à la pre- mière extrémité de l'ensemble de colonne et dont la seconde extrémité est asso- ciée à la seconde extrémité de cet ensemble de colonne par l'intermédiaire de moyens d'ancrage à débrayage contrôlé au choc pour d'une part, rigidifier l'en- semble de colonne, et d'autre part, autoriser le déplacement de la première ex- trémité de cet ensemble par rapport à sa seconde extrémité, afin de permettre l'absorption d'énergie de choc. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va sui- vre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin an- nexé, qui représente une vue schématique de côté en coupe partielle d'un exemple de réalisation d'un ensemble de colonne selon l'invention. On reconnaît en effet sur cette figure, un ensemble de colonne de di- rection à absorption d'énergie de choc, notamment pour véhicule automobile, désigné par la référence générale 1. Cet ensemble de colonne comporte des moyens de fixation de celui-ci sur le reste de la structure du véhicule, désignée par la référence générale 2, disposés à proximité de chacune des extrémités de cet ensemble, c'està-dire à proximité de sa première extrémité la adaptée pour recevoir le volant de direc- tion et à proximité de sa seconde extrémité 1 b adaptée pour être reliée au reste du mécanisme de direction du véhicule. Les moyens de fixation prévus à proximité de la première extrémité la de cet ensemble de colonne sont désignés par la référence générale 3, tandis que les moyens de fixation disposés à proximité de la seconde extrémité lb de celui-ci sont désignés par la référence générale 4. On notera que dans cet exemple de réalisation, I'ensemble de colonne est un ensemble de colonne de direction à réglage en positions axiale et/ou an- gulaire. Dans ce cas, les moyens de fixation 3 prévus à la première extrémité l a de l'ensemble de colonne sont associés par exemple, des moyens de blocage de type connu, déplaçables par un utilisateur par exemple entre des positions de verrouillage et de déverrouillage, permettant respectivement de bloquer l'en- semble en position par rapport à la structure du véhicule et de régler celui-ci par exemple en positions axiale et/ou angulaire de façon classique. Les moyens de fixation 4 prévus à l'autre extrémité de cet ensemble comprennent alors par exemple des moyens autorisant un déplacement axial et/ou angulaire de cet ensemble, par rapport au reste de la structure du véhicule, ces moyens comprenant par exemple une tige d'articulation associée à une lu- mière, comme cela est représenté, la tige étant désignée par la référence géné- rale 6 et étant reliée au reste de la structure du véhicule et la lumière étant dési- gnée par la référence générale 7 et étant formée dans l'ensemble de colonne. De plus, les moyens de fixation prévus à proximité de la première ex- trémité de l'ensemble de colonne, c'est-à-dire les moyens 3, comprennent des moyens de fixation de celui-ci sur le reste du véhicule permettant une rétraction au choc de cet ensemble par rapprochement axial de ses extrémités. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, ces moyens de fixation comprennent au moins un patin débrayable désigné par la référence générale 8 sur cette figure, fixé sur le reste de la structure du véhicule par exem- ple par des moyens de vissage 8a et associé à une ferrure d'accrochage 9 de cette extrémité de l'ensemble sur le reste de la structure du véhicule. De tels moyens de fixation à patin débrayable sont déjà connus dans l'état de la technique. Los d'un choc sur l'ensemble de colonne, la ferrure 9 reliée à cet en- semble se décroche du patin 8, ce qui permet une rétraction axiale de l'ensemble de colonne par rapprochement de ses extrémités. L'absorption d'énergie de choc est alors réalisée par l'intermédiaire de moyens d'absorption qui permettent de contrôler le déplacement de cette pre- mière extrémité de l'ensemble par rapport à la seconde extrémité de celui-ci. Comme cela a été indiqué précédemment, différents modes de réali- sation de ces moyens d'absorption d'énergie de choc peuvent être envisagés. On a également indiqué précédemment que dans l'état de la techni- que, les ensembles de colonne posent des problèmes de rigidité. Pour résoudre ces problèmes, dans l'ensemble de colonne selon l'in- vention, il est prévu une patte de rigidification désignée par la référence générale sur cette figure, qui s'étend par exemple latéralement par rapport au reste de l'ensemble de colonne et dont une première extrémité par exemple 11 est reliée rigidement à la première extrémité la de l'ensemble de colonne et dont la se- conde extrémité, par exemple 12, est associée à la seconde extrémité 1 b de cet ensemble de colonne par l'intermédiaire de moyens d'ancrage 13 par exemple à débrayage contrôlé au choc, pour d'une part, rigidifier l'ensemble de colonne et d'autre part, autoriser le déplacement de la première extrémité de cet ensemble par rapport à sa seconde extrémité, afin de permettre l'absorption d'énergie de choc. C'est ainsi par exemple que, comme cela est représenté, la première extrémité 11 de cette patte de rigidification 10 peut être soudée sur une pièce 14 d'accrochage de cette première extrémité la de l'ensemble sur les moyens de fixation correspondants 3, cette pièce d'accrochage 14 comportant une partie en forme de portion de corps de colonne adaptée pour recevoir une portion d'arbre de direction. C'est ainsi par exemple que cette portion de corps de colonne est dé- signée par la référence générale 15 et est adaptée pour recevoir un arbre de di- rection qui comporte par exemple deux portions télescopiques l'une dans l'autre, 16 et 17, par l'intermédiaire de moyens de roulement désignés par la référence générale 18. La portion d'arbre de direction 16 est alors adaptée pour porter le vo- lant, tandis que la portion d'arbre 17 peut quant à elle être associée à des moyens d'assistance de direction désignés par la référence générale 19 sur cette figure, interposés entre les deux extrémités de l'ensemble de colonne. C'est ainsi par exemple que ces moyens d'assistance de direction peuvent comporter une queue d'accouplement 20 avec la portion d'arbre 17, et être fixés sur une ferrure d'accrochage désignée par la référence générale 21 prévue à la seconde extrémité 1 b de l'ensemble de colonne. Cette ferrure 21 entre alors dans la constitution des moyens de fixa- tion 4 de cette seconde extrémité 1lb de l'ensemble de colonne sur le reste de la structure du véhicule. Des moyens de reprise de centrage et/ou de couple de la première extrémité de cet ensemble par rapport à sa seconde extrémité, peuvent égale- ment être prévus. Ces moyens sont par exemple interposés entre la première extrémité de l'ensemble de colonne et les moyens d'assistance de direction 19. Dans l'exemple de réalisation représenté, ces moyens se présentent sous la forme d'une pièce tubulaire désignée par la référence générale 22 inter- posée entre les moyens d'assistance de direction 19 et la portion 15 de corps de colonne. Comme cela a été indiqué précédemment, des moyens d'absorption d'énergie de choc sont également prévus. Différents modes de réalisation de ceux-ci peuvent être envisagés. Dans l'exemple de réalisation représenté, ces moyens d'absorption d'énergie de choc sont prévus au niveau des moyens 13 d'ancrage à débrayage contrôlé au choc disposés entre la seconde extrémité 12 de la patte de rigidifica- tion 10 et la seconde extrémité 1 b de cet ensemble de colonne. C'est ainsi par exemple que ces moyens d'ancrage 13 peuvent com- porter un pion désigné par la référence générale 23 sur cette figure associé à une lumière 24, le pion étant relié à la seconde extrémité lb de l'ensemble de colonne et plus particulièrement par exemple à la ferrure 21 de celle-ci et la lu- mière 24 étant ménagée dans la patte de rigidification 10. On conçoit alors qu'en fonctionnement normal, la rotation du volant de direction du véhicule est transmise par l'intermédiaire des portions d'arbre 16 et 17, aux moyens d'assistance de direction 19 et de là au reste du mécanisme de direction du véhicule. En cas de choc sur le volant de direction, la ferrure 9 se décroche du patin débrayable 8, ce qui permet une rétraction axiale de cet ensemble de co- lonne. A cet effet, la portion de corps 15 coulisse sur la pièce 22 de reprise de centrage et/ou de couple et la portion d'arbre 16 coulisse sur la portion d'arbre 17. De plus, la lumière 24 de la patte de rigidification 10 se déplace autour du pion 23 de la ferrure 21 des moyens de fixation 4 de la seconde extrémité de l'ensemble, pour freiner le déplacement de la première extrémité par rapport à la seconde extrémité de cet ensemble de colonne afin d'absorber l'énergie de choc. Cette énergie peut en effet être absorbée par déformation des bords latéraux de la lumière, utilisation de crans de freinage de déplacement de la lu- mière par rapport au pion, etc. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore de ces moyens d'absorption d'énergie de choc peuvent être envisagés. Ces moyens peuvent par exemple être interposés entre les deux ex- trémités de cet ensemble de colonne, entre le reste de la structure du véhicule et la première extrémité de l'ensemble de colonne, au niveau des moyens de blo- cage 5 de l'ensemble de colonne par rapport au reste de la structure du véhicule, prévus à la première extrémité de celui-ci, en prévoyant par exemple une lumière de déplacement axial avec une course supplémentaire de déplacement d'ab- sorption d'énergie de choc, ou encore entre les deux portions d'arbre télescopi- ques, etc. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore d'un tel ensemble de colonne peuvent être envisagés. Ainsi par exemple, la patte de rigidification 10 peut être venue de ma- tière par exemple par moulage avec la pièce d'accrochage 14. REVENDICATIONS 1. Ensemble de colonne de direction à absorption d'énergie de choc, notamment pour véhicule automobile, du type comportant des moyens de fixa- tion (3,4) de celui-ci sur le reste de la structure (2) du véhicule, disposés à proxi- mité de chacune des extrémités de cet ensemble, c'est-à-dire à proximité de sa première extrémité (la) adaptée pour recevoir le volant de direction et à proxi- mité de sa seconde extrémité (lb) adaptée pour être reliée au reste du méca- nisme de direction du véhicule, les moyens de fixation (3) prévus à proximité de la première extrémité de l'ensemble de colonne comportant des moyens (8,9) de fixation permettant une rétraction au choc de cet ensemble par rapprochement axial de ses extrémités, et des moyens d'absorption d'énergie de choc par con- trôle du déplacement de la première extrémité par rapport à la seconde extrémité de cet ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une patte de rigidifi- cation (10) dont une première extrémité (11) est reliée rigidement à la première extrémité (la) de l'ensemble de colonne et dont la seconde extrémité (12) est associée à la seconde extrémité (Il b) de cet ensemble de colonne par l'intermé- diaire de moyens d'ancrage (13) à débrayage contrôlé au choc pour d'une part, rigidifier l'ensemble de colonne, et d'autre part, autoriser le déplacement de la première extrémité de cet ensemble par rapport à sa seconde extrémité, afin de permettre l'absorption d'énergie de choc. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation prévus à la première extrémité (la) de l'ensemble de colonne comprennent au moins un patin débrayable (8) associé à une ferrure d'accro- chage (9) de cette extrémité sur le reste de la structure du véhicule (2). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage comprennent au moins un pion (23) associé à une lumière de déplacement (24). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lumière de déplacement (24) est prévue dans la patte de rigidification (10) et en ce que le pion (23) est relié à la seconde extrémité de l'ensemble de colonne. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de colonne est un ensemble à réglage en posi- tions axiale et/ou angulaire. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens (19) d'assistance de direction sont interposés entre les deux extrémités de l'ensemble de colonne. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la patte de rigidification (10) est reliée à une pièce d'accro- chage (14) de la première extrémité de l'ensemble sur les moyens de fixation correspondants (3), cette pièce d'accrochage comportant une partie (15) en forme de portion de corps de colonne adaptée pour recevoir une portion (16) d'arbre de direction télescopique. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la patte de rigidification (10) est venue de matière avec la pièce d'accrochage (14). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (22) de reprise de centrage et/ou de couple de la première extrémité (la) de l'ensemble par rapport à sa seconde ex- trémité (1 b). 10. Ensemble selon les revendications 6 et 9, caractérisé en ce que les moyens (22) de reprise de centrage et/ou de couple sont interposés entre la première extrémité (la) de l'ensemble de colonne et les moyens d'assistance de direction (19). 11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie de choc sont prévus au niveau des moyens d'ancrage (13) de la seconde extrémité de la patte de rigidifi- cation (10) sur la seconde extrémité de l'ensemble de colonne.