Brevet FR2787409A1 — publié le 20000623

La présente invention concerne un arbre de direction télescopique à absorption d'énergie de choc notamment pour véhicule automobile. Plus particulièrement, I'invention se rapporte à un arbre de direction qui comporte deux portions tubulaires d'arbre déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont interposés des moyens d'absorption d'éner- gie de choc par contrôle du déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre. On a déjà développé dans l'état de la technique, différents modes de réalisation de ces arbres de direction télescopiques et de ces différents moyens d'absorption d'énergie de choc, pour réduire les risques de blessures des con- ducteurs de véhicules automobiles et l'intrusion des ensembles de colonne de direction dans l'habitacle de ces véhicules, notamment en cas d'accident. On a ainsi interposé entre les deux portions d'arbre, des moyens dé- formables permettant d'absorber l'énergie de choc. Ces moyens sont par exemple intégrés dans la structure de fixation de ces ensembles de colonne de direction sur le reste de la structure du véhicule. Selon d'autres modes de réalisation, ces moyens d'absorption d'éner- gie de choc sont formés par exemple par des moyens de déformation de l'une et/ou de l'autre des portions d'arbre lors de leur déplacement relatif. Cependant, toutes ces solutions présentent un certain nombre d'in- convénients, notamment au niveau de leur encombrement, de la progressivité de l'absorption d'énergie et de sa reproductibilité lors d'applications en grande série. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, I'invention a pour objet un arbre de direction télescopique à absorption d'énergie de choc notamment pour véhicule automobile, du type comportant deux portions tubulaires d'arbre déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont interposés des moyens d'absorption d'éner- gie de choc par contrôle du déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie de choc sont logés dans les portions d'arbre et comprennent un organe en forme de grappin en matériau déformable sous effort, comportant une âme centrale munie à une ex- trémité d'au moins une branche repliée raccordée au reste de celui-ci par une portion de coude et dont l'extrémité est associée à l'une des portions d'arbre, tandis que l'autre extrémité de l'âme de l'organe en forme de grappin est asso- ciée à l'autre portion d'arbre pour absorber l'énergie de choc lors du déplacement des deux portions d'arbre l'une par rapport à l'autre, par déformation de l'organe en forme de grappin en déplaçant le coude reliant la branche au reste de celui-ci. 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 aux dessins an- nexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente une vue en coupe d'un arbre de direction téle- scopique selon l'invention; et - la Fig.2 représente une vue en perspective d'un exemple de réalisa- tion de moyens d'absorption d'énergie utilisés dans un tel arbre. On a en effet représenté sur la figure 1, un arbre de direction télesco- pique à absorption d'énergie de choc notamment pour véhicule automobile, qui comporte deux portions tubulaires d'arbre déplaçables à coulissement l'une dans l'autre. L'une des portions d'arbre, désignée par la référence générale 1, est une portion d'arbre externe et est adaptée pour recevoir le volant de direction. Cette portion d'arbre présente alors une extrémité de section réduite désignée par la référence générale 2 adaptée pour recevoir le moyeu du volant. L'autre portion d'arbre est désignée par la référence générale 3 et est associée au reste du mécanisme de direction du véhicule. Ces portions d'arbre comprennent par exemple des moyens complé- mentaires d'accouplement à rotation formés par des cannelures complémentai- res dont les cannelures de la portion d'arbre 1 sont désignées par la référence générale 4 sur cette figure. Des moyens d'absorption d'énergie de choc sont interposés entre ces deux portions d'arbre. Ces moyens sont adaptés pour absorber l'énergie de choc par con- trôle du déplacement de ces deux portions d'arbre, et sont en fait logées dans ces portions d'arbre tubulaires. Ces moyens comprennent un organe en forme de grappin en matériau déformable sous effort, désigné par la référence générale 5 sur cette figure, comportant une âme centrale désignée par la référence générale 6 munie à une extrémité d'au moins une branche repliée raccordée au reste de celle-ci par une portion de courbe et dont l'extrémité est associée à l'une des portions d'arbre. Dans l'exemple de réalisation représenté, I'organe en forme de grap- pin comporte à son extrémité 7, deux branches repliées symétriques, désignées par les références générales 8 et 9 sur cette figure. L'extrémité de chacune de ces branches 8 et 9, c'est-à-dire les extré- mités 8a et 9a respectivement, sont associées à la portion d'arbre 3 par des moyens à crochet comme cela sera décrit plus en détail par la suite. L'autre extrémité de l'âme 6, c'est-à-dire son extrémité 10, est quant à elle associée à la portion d'arbre 1 et comporte par exemple comme cela sera décrit plus en détail par la suite, des moyens d'appui sur la portion de section réduite 2 de cette portion d'arbre. En fait, cet organe en forme de grappin 5 peut être formé de deux piè- ces symétriques disposées dos à dos comme cela est représenté sur la figure 2. L'une de ces pièces, désignée par la référence générale 11, comporte alors à une extrémité, une portion repliée désignée par la référence générale 12 munie à son extrémité, d'une portion en forme de crochet désignée par la réfé- rence générale 13, permettant son accrochage sur la portion d'arbre correspon- dante. A son autre extrémité, cette pièce est munie d'une surface d'appui dé- signée par la référence générale 14 adaptée pour venir en butée contre la por- tion de section réduite 2 de la portion d'arbre correspondante. Dans sa portion intermédiaire, cette pièce peut comporter au moins une partie munie d'une ou de plusieurs languettes de guidage dont l'une est dé- signée par la référence générale 15, adaptées pour coopérer avec des rainures axiales correspondantes, ménagées au niveau d'un évidement central 16 (Fig.1) d'un bouchon 17 d'ancrage des portions en forme de crochet d'extrémité des branches de l'organe en forme de grappin 5 sur la portion d'arbre correspon- dante. En effet, ce bouchon d'ancrage 17, réalisé par exemple en matière plastique, et comportant l'évidement central 16 qui permet le passage de l'âme 6 de l'organe en forme de grappin 5, permet d'assurer la fixation des extrémités en forme de crochet de cet organe en forme de grappin sur la portion d'arbre 3. De plus, ce bouchon d'ancrage 17 peut comporter une collerette d'ex- trémité désignée par la référence générale 18 adaptée pour coopérer avec les cannelures axiales 4 ménagées sur la face interne de la portion d'arbre 1 par exemple pour assurer son guidage. L'absorption d'énergie de choc lors du déplacement des deux portions d'arbre l'une par rapport à l'autre a alors lieu par déformation de cet organe en forme de grappin en déplaçant le coude reliant la ou chaque branche à l'âme de celui-ci, le long de son axe. Ainsi par exemple, si l'on considère que lors d'un choc la portion d'ar- bre 1 ne bouge pas et que la portion d'arbre 3 s'enfonce dans cette portion d'ar- bre 1, on conçoit que l'extrémité 10 de l'organe en forme de grappin 5 s'appuie sur la portion de section réduite 2 de cette portion d'arbre 1 et que les portions en forme de crochet 8a et 9a des extrémités des branches 8 et 9 de cet organe, sont fixées sur cette portion d'arbre 3, de sorte que lors du déplacement des por- tions d'arbre l'une par rapport à l'autre, les portions de coude reliant les branches à l'âme de l'organe en forme de grappin glissent progressivement le long de l'axe de cet organe en forme de grappin, en déformant celui-ci, ce qui permet d'absor- ber l'énergie de choc. Ceci est également le cas si l'on considère que la portion d'arbre 3 ne bouge pas et que c'est la portion d'arbre 1 qui s'enfonce sur cette portion d'arbre 3. La déformation de l'organe en forme de grappin est alors provoquée par une poussée de la portion d'arbre 1 sur l'extrémité 10 de l'âme 6 de cet organe en forme de grappin 5, les portions en forme de crochet 8a et 9a des extrémités des branches 8 et 9 de celui-ci étant toujours bloquées en position par le bouchon 17 sur la portion d'arbre 3. Le bouchon d'ancrage 17 permet alors également d'assurer un gui- dage de l'âme de cet organe en forme de grappin lors de ce déplacement relatif des portions d'arbre. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore de cet arbre de direction peuvent être envisages. REVENDICATIONS 1. Arbre de direction télescopique à absorption d'énergie de choc no- tamment pour véhicule automobile, du type comportant deux portions tubulaires d'arbre (1,3) déplaçables à coulissement l'une dans l'autre et entre lesquelles sont interposés des moyens d'absorption d'énergie de choc (5) par contrôle du déplacement de celles-ci l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que les moyens d'absorption d'énergie de choc (5) sont logés dans les portions d'arbre (1,3) et comprennent un organe en forme de grappin en matériau déformable sous effort, comportant une âme centrale (6) munie à une extrémité (7) d'au moins une branche repliée (8,9) raccordée au reste de celui-ci par une portion de coude et dont l'extrémité est associée à l'une des portions d'arbre (3), tandis que l'autre extrémité (10) de l'âme (6) de l'organe en forme de grappin (5) est asso- ciée à l'autre portion d'arbre (1), pour absorber l'énergie de choc lors du dépla- cement des deux portions d'arbre l'une par rapport à l'autre, par déformation de l'organe en forme de grappin (5) en déplaçant le coude reliant la branche au reste de celui-ci. 2. Arbre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe en forme de grappin (5) comporte à son extrémité correspondante (7), au moins deux branches repliées symétriques (8,9). 3. Arbre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extré- mité de la ou de chaque branche repliée (8,9) de l'organe en forme de grappin (5) est munie d'une portion en forme de crochet (13) fixée sur la portion d'arbre correspondante (3) par l'intermédiaire d'un bouchon d'ancrage (17) muni d'un évidement central (16) de passage de l'organe en forme de grappin (5). 4. Arbre selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bouchon d'ancrage (17) comporte une collerette d'extrémité (18) adaptée pour coopérer avec des cannelures axiales (4) ménagées sur la face interne de l'autre portion d'arbre (1). 5. Arbre selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'organe en forme de grappin (5) comporte au moins une portion munie d'au moins une languette de guidage (15) adaptée pour coopérer avec une rainure axiale cor- respondante ménagée au niveau de l'évidement central (16) du bouchon d'an- crage (17). 6. Arbre selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que l'extrémité (10) de l'organe en forme de grappin (5) associée à l'autre portion d'arbre (1) comporte des moyens d'appui (14) sur une portion de section réduite (2) de celle-ci. 7. Arbre selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que l'organe en forme de grappin (5) est formé de deux pièces symétriques disposées dos à dos (11).