Brevet FR2819758A1 — publié le 20020726

La présente invention concerne un dispositif de sécurisation d'un pédalier de véhicule automobile. Les véhicules automobiles actuels sont commandés, en partie, par des pédales sur lesquelles le conducteur exerce une pression en vue de freiner, d'embrayer ou d'accélérer. Ces pédales sont reliées par des tiges ou leviers aux organes de freinage, d'embrayage ou d'accélération. Lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle, l'énergie du choc est absorbée par la partie avant du véhicule. Il se produit alors un déplacement du moteur et de ses accessoires en direction de l'habitacle. Une conséquence directe d'un choc est, donc, un recul des pédales dans l'habitacle. Au cours de ce recul, les faits montrent que les pédales viennent heurter les membres inférieurs du conducteur, créant des traumatismes importants notamment au niveau des chevilles. Un facteur aggravant de ces traumatismes réside dans le fait que, avant le choc, le conducteur a souvent l'un de ses pieds en appui sur la pédale de frein. Dans certains cas, le conducteur a ses deux pieds en appui sur chacune des pédales d'embrayage et de frein. Le recul de la pédale est alors directement encaissé par les chevilles du conducteur. Pour limiter ou éviter les lésions des membres inférieurs d'un conducteur, plusieurs dispositifs ont été développés. Ces dispositifs ne donnent toutefois pas entièrement satisfaction. Certains dispositifs font appel à des moyens pyrotechniques qui sont complexes à mettre au point. D'autres dispositifs mettent en oeuvre des pédales ou supports de pédales qui se déforment lors d'un choc ; l'efficacité de ces dispositifs n'est toutefois pas totale puisqu'ils reposent sur une absorption de l'énergie du choc qu'il est difficile de quantifier. Un but de l'invention est de proposer un dispositif de sécurisation d'une pédale qui permette d'éviter les lésions des membres inférieurs d'un conducteur, avec un haut degré de sûreté, tout en étant simple à industrialiser et à mettre en oeuvre. Ce dispositif de sécurisation d'un pédalier de véhicule automobile comprenant au moins une pédale reliée par deux liaisons pivot : - une liaison par un axe de rotation reliant la pédale à un élément de support faisant partie de la structure du véhicule et, - une liaison par un axe de rotation reliant la pédale à une tête d'une tige de commande agissant sur un organe du véhicule, au moins l'une de ces deux liaisons étant réalisée par clipage, comprend selon l'invention un déflecteur, susceptible de rompre l'une desdites liaisons lors d'un choc subi par le véhicule dans sa partie frontale, comprenant : - une surface d'impact venant, lors d'un choc, heurter un élément fixe de la structure du véhicule, - des moyens de liaison du déflecteur à la pédale, allouant un déplacement à un degré de liberté du déflecteur par rapport à la pédale lors de l'impact de la surface, comprenant au moins une lumière oblongue que traverse l'axe de l'une des liaisons de la pédale, - au moins une rampe bordant la lumière oblongue, dont le profil assure le déclipage d'une liaison de la pédale avec un élément de support ou une tige de commande, lors du déplacement relatif du déflecteur par rapport à la pédale. Le dispositif permet de manière très fiable de libérer une liaison reliant de manière rigide la pédale au véhicule, lors d'un choc subi par la partie frontale du véhicule. La libération de cette liaison est réalisée, lorsque au cours d'un choc subi par le véhicule, la surface d'impact du déflecteur vient heurter un élément fixe de la structure du véhicule, tel que l'extrémité inférieure de la colonne de direction. La liaison du déflecteur à la pédale autorisant un degré de liberté, le déflecteur est animé d'un mouvement par rapport à la pédale. Au cours de ce mouvement, la rampe qui borde la lumière oblongue réalise la rupture d'une liaison de la pédale avec l'élément du support ou avec la tige de commande par glissement de la liaison sur la rampe entre une position de pré-choc dans laquelle la liaison est clipée sur son axe de liaison au niveau minimal du profil de la rampe et une position post-choc dans laquelle la liaison est déclipée de son axe de liaison au niveau maximal du profil de la rampe. On entend par clipage une liaison solidarisant deux composants comprenant au moins un élément élastique, tel qu'une languette élastique, susceptible de prendre une position permettant son engagement et une position de retenue des composants entre eux. De manière avantageuse, le profil de la rampe croît depuis une hauteur minimale à son extrémité la plus éloignée de la surface d'impact jusqu'à une hauteur maximale à son extrémité la plus proche de la surface d'impact réalisant le déclipage de la liaison. Cette configuration de la rampe donne au déflecteur un effet de déclipage maximal. Avantageusement, deux rampes sont disposées symétriquement sur les bords de la lumière. La présence de deux rampes permet de réaliser la rupture de l'une des liaisons avec une grande sécurité de la rupture. Avantageusement, l'une des rampes présente un décrochement. Le décrochement permet le fonctionnement normal de la liaison avec l'élément support ou la tige de commande lorsque la pédale est activée et, donc prévient un déclipage intempestif de ladite liaison. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le déflecteur est disposé sur l'axe de rotation liant la pédale et la tête de la tige de commande. Le déflecteur a une action particulièrement efficace lorsqu'il est placé au niveau de la liaison de la pédale avec la tête de la tige de commande. En effet, le déflecteur qui heurte un élément fixe de la structure du véhicule, réalise une première action de déclipage de la tête de la tige de commande, puis une deuxième action d'abaissement de la pédale contre le plancher de l'habitacle du véhicule au fur et à mesure de l'avancée de la pédale dans l'habitacle sous l'effet du choc. L'effet de sécurisation est donc considérable et le risque de collision de la pédale avec les membres inférieurs du conducteur est grandement réduit. Selon une première variante de réalisation, les moyens de liaison du déflecteur à la pédale comprennent une lumière en arc de cercle et un perçage venant se fixer sur un axe de rotation disposé sur une face latérale de la pédale, l'arc de cercle de la lumière étant centré sur le perçage. Dans cette variante de réalisation, le déplacement relatif à un degré de liberté du déflecteur par rapport à la pédale est une rotation par rapport au perçage. Selon une autre variante de réalisation, les moyens de liaison du déflecteur à la pédale comprennent une lumière en arc de cercle et un axe venu moulage avec le déflecteur, dont l'extrémité présente au moins une languette élastique, coopérant avec un perçage ménagé dans la pédale, l'arc de cercle de la lumière étant centré sur ledit axe. Dans cette variante, la rotation s'effectue par rapport à un axe solidaire du déflecteur. De préférence,)'extrémité de la lumière la plus éloignée de la surface d'impact est munie de trois bossages permettant d'assurer une immobilisation du déflecteur par rapport à l'axe de fixation. Avantageusement, au moins l'un de ces bossages est sécable. Lors d'un choc, l'un des bossages se brise ce qui interdit donc la réutilisation d'un déflecteur. Ceci prévient, donc, la deuxième monte d'une pièce provenant d'un véhicule ayant subi un accident. Selon une autre variante de réalisation, les moyens de liaison du déflecteur à la pédale comprennent une lumière rectiligne et deux nervures parallèles coopérant avec deux rainures ménagées sur la surface latérale de la pédale. Dans cette variante, le déplacement relatif à un degré de liberté du déflecteur par rapport à la pédale est une translation. De préférence, au moins l'une des nervures comprend au moins un ergot, qui coopère avec au moins un évidement ménagé dans l'une des rainures, permettant d'assurer une immobilisation du déflecteur par rapport à l'axe de fixation. Préférentiellement, l'extrémité de la lumière est munie d'au moins une languette de retenue permettant d'assurer un rattrapage du jeu entre le déflecteur et la pédale. Avantageusement, au moins une languette est sécable. La rupture d'au moins une languette lors d'un choc permet d'interdire le montage d'un déflecteur provenant d'un véhicule ayant subi un accident. De préférence, la tête de la tige de commande comprend deux ailettes diamétralement opposées, inclinées par rapport à l'axe de la tige d'un angle égal à l'angle d'inclinaison des rampes. Selon une caractéristique préférentielle, le perçage est surmonté d'au moins deux clips élastiques radiaux complémentaires d'une gorge annulaire ménagée dans l'axe de rotation. Préférentiellement, la tête de la tige de commande est munie d'au moins clips élastiques radiaux complémentaires d'une gorge annulaire ménagée dans l'axe de fixation. De manière avantageuse, la pédale présente un évidement dans lequel le déflecteur est logé. Cette configuration de la pédale permet de réaliser une intégration visuelle et esthétique du déflecteur dans la pédale. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite ci-après en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, deux formes de réalisation du dispositif de sécurisation selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective représentant une forme de réalisation du dispositif de manière éclatée ; La figure 2 est une vue perspective représentant cette forme de réalisation assemblée ; La figure 3 est une vue latérale en perspective de cette forme de réalisation sur laquelle la tige de commande n'est pas représentée ; La figure 4 est une vue latérale du déflecteur selon cette forme de réalisation ; La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 2 ; La figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 2 ; Les figures 7 à 9 représentent le dispositif selon cette forme de réalisation en cours de fonctionnement ; La figure 10 est une vue en coupe selon X-X de la figure 9 ; La figure 11 est une vue en perspective montrant une variante de réalisation du déflecteur ; Les figures 12 et 13 montrent le fonctionnement d'une deuxième forme de réalisation du dispositif ; La figure 14 est une vue du déflecteur selon cette deuxième forme de réalisation ; La figure 15 est une vue en perspective d'une variante de montage du dispositif sur une pédale. Par simplification, les éléments qui se retrouvent dans ces différentes formes de réalisation sont désignés par les mêmes références numériques. Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif de sécurisation comprend un déflecteur 2, qui est interposé entre une pédale 3 et une tige 4 de commande d'un embrayage. La pédale 3 comprend, à son extrémité basse, un patin 6 sur lequel vient en appui le pied d'un conducteur et, à son extrémité haute, un perçage 7 permettant le passage d'un axe d'articulation sur une chape de support, et un corps permettant la transmission de l'effort exercé sur la pédale 3. Dans une première forme de réalisation, la pédale 3 est munie, sur l'une de ses faces latérales, d'un axe de rotation 9 et d'un axe de fixation 10. Ces deux axes sont situés sensiblement dans le plan longitudinal de la pédale 3, l'axe de rotation 9 étant situé du côté du patin 6, et l'axe de fixation 10 étant situé du côté de l'axe de rotation. Les axes 9 et 10 présentent respectivement des gorges annulaires 11 et 12. Le déflecteur 2 est un élément en matière plastique moulée et comprend une base 14 plane quadrangulaire sensiblement en losange comme cela apparaît clairement aux figures 3 et 4 et une surface d'impact 15 s'étendant perpendiculairement depuis l'un des côtés de la base 14. La base 14 du déflecteur 2 comporte un perçage 17 et une lumière 18. Le perçage présente un diamètre égal au diamètre de l'axe de rotation 9 de la pédale 3. La lumière 18 présente un profil en arc de cercle dont le centre est le perçage 17 et dont le rayon est égal à l'entraxe existant entre l'axe de rotation 9 et de fixation 10. Les deux extrémités de la lumière 18 présentent une configuration en demi-cercle. La lumière 18 est d'une largeur égale au diamètre de l'axe de fixation 10 et s'étend sur un secteur angulaire d'environ 70 . Trois bossages sont ménagés dans la paroi de la lumière au niveau de son extrémité la plus éloignée de la surface d'impact 15. Un premier bossage 21 est situé au centre du demi-cercle formant l'extrémité, les deux autres bossages 22a, 22b étant situés symétriquement dans les parois de la lumière à une distance du premier bossage permettant la retenue de l'axe de fixation 10. Deux rampes sont disposées symétriquement sur les bords de la lumière 18. La hauteur de ces rampes varie depuis une hauteur nulle au niveau de l'extrémité de la lumière la plus éloignée de la surface d'impact jusqu'à une hauteur maximale au niveau de la surface d'impact 15. La rampe 24 située sur le bord de la lumière le plus éloigné du perçage présente un profil continu, tandis que la rampe 25 située sur le bord de la lumière le plus proche du perçage présente un décrochement 27. Un réseau de nervures 28 assure le renfort du déflecteur 2. Le perçage 17 est surmonté de quatre clips 29 élastiques radiaux et d'un croisillon 34 de protection. La tige de commande 4 est reliée à la pédale 3 par une tête 31. La tête 31 présente quatre clips 33 élastiques radiaux et un croisillon 34 de protection, ces clips et ce croisillon étant analogues à ceux surmontant le perçage 17. En outre, la tête de l'axe de commande présente deux ailettes 36 diamétralement opposées. Ces ailettes 36 sont inclinées par rapport à l'axe de la tige de commande d'un angle égal à celui des rampes 24 et 25. Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 11, le déflecteur 2 comprend un axe 37, venu de moulage, s'étendant perpendiculairement à la base 14 du déflecteur. Le centre de l'axe 37 est positionné sur le centre fictif de la lumière 18 en arc de cercle. L'extrémité libre de l'axe 37 est pourvue de trois languettes élastiques 40. Le fonctionnement du dispositif, selon cette forme de réalisation, est illustré aux figures 7 à 10 et est le suivant. Il est représenté sur ces figures, une seule pédale 3 articulée sur une chape 38 et un support 39 de colonne de direction, les organes complémentaires situés dans cette région de l'habitacle ayant été omis pour des raisons de clarté des figures. Dans un mode de fonctionnement normal illustré à la figure 7, le déflecteur 2 et la tige 4 de commande sont clipés sur la pédale 3. L'axe de rotation 9 et l'axe de fixation 10, dont est munie la pédale 3, reçoivent respectivement le perçage 17 et la lumière 18 du déflecteur 2. La retenue du déflecteur 2 sur la pédale 3 est réalisée par les clips élastiques 29 surmontant le perçage 17, qui sont encliquetés dans la rainure annulaire 11 de l'axe de rotation 9. L'immobilisation en rotation du déflecteur 2 par rapport à la pédale 3 est réalisée par les bossages 21 et 22a, 22b, qui maintiennent l'axe de fixation 10 dans l'extrémité de la lumière 18 la plus éloignée de la surface d'impact 15. La liaison de la tige 4 de commande sur la pédale 3 est réalisée par les clips élastiques 33 qui sont encliquetés dans la rainure annulaire 12 de l'axe de fixation 10. Lors d'un choc frontal d'un véhicule contre un obstacle, certains organes du véhicule situés dans sa partie avant subissent une translation dans le sens longitudinal du véhicule en direction de l'habitacle. Il s'agit notamment du tablier sur lequel est montée la chape 38 de support de la pédale 3. Au cours de cette translation de la chape 38 et donc de la pédale 3, le déflecteur 2 vient percuter le support 39 de colonne de direction. La collision qui est illustrée à la figure 8 se produit entre la surface d'impact 15 du déflecteur 2 et l'extrémité inférieure du support 39 de colonne de direction. La figure 8 montre que cet impact entraîne une rotation du déflecteur 2 autour de l'axe de rotation 9 ou autour de l'axe 37. Au cours de cette rotation l'axe de fixation 10 se libère des bossages 21,22a et 22b. La mise en rotation du déflecteur 2 entraîne un déplacement de la tête 31 de l'extrémité de la tige 4 de commande dans une direction transversale par rapport à l'axe du véhicule. En effet, au cours du mouvement relatif, entre le déflecteur 2 et la tête 31 de la tige 4 de commande, les deux ailettes 36 glissent sur les rampes 24 et 25, si bien qu'en fin de rotation, la tête 31 de la tige 4 de commande subit un déplacement perpendiculaire à la direction d'impact subi par le véhicule d'une course égale à la hauteur des rampes 24 et 25. Ce déplacement transversal conduit au déclipage de la tête 31 de la tige 4 de commande de l'axe de fixation 10 de la pédale 3, montré à la figure 9. Comme cela est montré en coupe par la figure 10, la pédale 3 n'est alors plus reliée rigidement au véhicule par la tige 4 de commande. Ainsi, la pédale n'est plus retenue au véhicule que par une liaison pivot présentant un degré de liberté, à savoir l'articulation de la pédale sur la chape 38. Le risque de collision de la pédale 3 avec un membre inférieur du conducteur est donc écarté. De plus, il se produit une action d'abaissement de la pédale 3 contre le plancher de l'habitacle du véhicule au fur et à mesure de l'avancée de la pédale 3 dans l'habitacle sous l'effet du choc. Dans une deuxième forme de réalisation illustrée à la figure 12, le déflecteur 2 comprend une lumière rectiligne 46 et deux nervures parallèles 47a, 47b, qui coopèrent respectivement avec deux rainures 48a, 48b ménagées sur la surface latérale de la pédale 3. L'immobilisation latérale du déflecteur 2 par rapport à la pédale est assurée par trois ergots 49a, 49b, 49c dépassant du déflecteur 2 et coopérant avec des évidements ménagés dans les rainures 48a, 48b. Lors d'un choc du véhicule contre un obstacle, le déflecteur 2 vient percuter l'extrémité inférieure 39 de la colonne de direction, comme cela est représenté à la figure 13. Deux languettes de retenue sécables 52a, 52b sont disposées au niveau de l'extrémité de la lumière 46 la plus éloignée de la surface d'impact 15. Au cours de cet impact, le déflecteur 2 subit une translation par rapport à la pédale 3. Cette translation est guidée par les rainures 48a, 48b. La figure 14 montre que cet impact entraîne une translation du déflecteur 2. Au cours de cette translation, l'axe de fixation 10 brise les languettes élastiques 52a, 52b. Le déplacement en translation du déflecteur 2 entraîne un déplacement de la tête 31 de l'extrémité de la tige 4 de commande dans une direction transversale par rapport à la direction d'impact subi par le véhicule. En effet, au cours du mouvement relatif entre le déflecteur 2 et la tête 31 de la tige 4 de commande, les deux ailettes 36 glissent sur les rampes 24 et 25, si bien qu'en fin de translation, la tête 31 de la tige 4 de commande subit un déplacement perpendiculaire à la direction de l'impact subi par le véhicule d'une course égale à la hauteur des rampes 24 et 25. Ce déplacement transversal conduit au déclipage de la tête 31 de la tige 4 de commande de l'axe de fixation 10 de la pédale 3. L'invention fournit ainsi un dispositif perfectionné de sécurisation de pédalier, ayant les nombreux avantages indiqués plus haut. Il permet notamment de réaliser de manière particulièrement fiable la libération de l'une des liaisons rigides liant une pédale et la structure d'un véhicule. La figure 15 montre une pédale 3 comprenant un évidement destiné à recevoir le déflecteur 2. Cet évidement permet d'inclure le déflecteur dans le corps de la pédale ce qui se traduit par une intégration visuelle du déflecteur et minimise le risque d'un accrochage accidentel de la pédale sur un déflecteur qui serait proéminent. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. Le dispositif peut bien entendu être appliqué à tout type de pédales : frein, embrayage, accélérateur. Par ailleurs, le dispositif pourrait être appliqué à la liaison reliant une pédale à sa chape de support. En outre la libération de la liaison rigide reliant la pédale pourrait s'accompagner d'une rupture de certains éléments composant cette liaison, afin d'interdire le remontage d'une pédale provenant d'un véhicule ayant subi un accident. REVENDICATIONS 1-Dispositif de sécurisation d'un pédalier de véhicule automobile comprenant au moins une pédale (3) reliée par deux liaisons pivot : - une liaison par un axe de rotation reliant la pédale (3) à un élément de support faisant partie de la structure du véhicule et, - une liaison par un axe de rotation (10), reliant la pédale (3) à une tête (31) d'une tige (4) de commande agissant sur un organe du véhicule, au moins l'une de ces deux liaisons étant réalisée par clipage, caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur (2), susceptible de rompre l'une desdites liaisons lors d'un choc subi par le véhicule dans sa partie frontale, comprenant : - une surface d'impact (15) venant, lors d'un choc, heurter un élément fixe de la structure du véhicule, - des moyens de liaison du déflecteur (2) à la pédale (3), allouant un déplacement à un degré de liberté du déflecteur (2) par rapport à la pédale (3) lors de l'impact de la surface (15), comprenant au moins une lumière oblongue que traverse l'axe de l'une des liaisons de la pédale (3), - au moins une rampe bordant la lumière oblongue, dont le profil assure le déclipage d'une liaison de la pédale (3) avec un élément de support ou une tige de commande, lors du déplacement relatif du déflecteur (2) par rapport à la pédale (3). 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de la rampe croit depuis une hauteur minimale à son extrémité la plus éloignée de la surface d'impact jusqu'à une hauteur maximale à son extrémité la plus proche de la surface d'impact (15) réalisant le déclipage de la liaison. 3-Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que deux rampes (24,25) sont disposées symétriquement sur les bords de la lumière (18). 4-Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des rampes (24,25) présente un décrochement (27). 5-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le déflecteur (2) est disposé sur l'axe de rotation (10) liant la pédale (3) et la tête (31) de la tige (4) de commande. 6-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison du déflecteur (15) à la pédale (3) comprennent une lumière (18) en arc de cercle et un perçage (17) venant se fixer sur un axe de rotation (9) disposé sur une face latérale de la pédale (3L l'arc de cercle de la lumière (18) étant centré sur le perçage (17). 7-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison du déflecteur (15) à la pédale (3) comprennent une lumière (18) en arc de cercle et un axe venu moulage avec le déflecteur (2), dont l'extrémité présente au moins une languette élastique, coopérant avec un perçage ménagé dans la pédale, l'arc de cercle de la lumière (18) étant centré sur l'axe. 8-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité de la lumière (18) la plus éloignée de la surface d'impact (15) est munie de trois bossages (21,22) permettant d'assurer une immobilisation du déflecteur (2) par rapport à l'axe de fixation (10). 9-Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins l'un des bossages (21,22) est sécable. 10-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison du déflecteur (15) à la pédale (3) comprennent une lumière rectiligne et deux nervures parallèles coopérant avec deux rainures ménagées sur la surface latérale de la pédale (3). 11-Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'au moins l'une des nervures comprend au moins un ergot qui coopère avec au moins un évidement ménagé dans l'une des rainures permettant d'assurer une immobilisation du déflecteur (2) par rapport à l'axe de fixation (10). 12-Dispositif selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que l'extrémité de la lumière est munie d'au moins une languette de retenue (52a, 52b) permettant d'assurer un rattrapage du jeu entre le déflecteur (2) et la pédale (3). 13-Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins une languette (52a, 52b) est sécable. 14-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la tête de la tige (4) de commande comprend deux ailettes (36) diamétralement opposées, inclinées par rapport à l'axe de la tige (4) d'un angle égal à l'angle d'inclinaison des rampes (24,25). 15-Dispositif selon l'une des revendications 6 à 14, caractérisé en ce que le perçage (17) est surmonté d'au moins deux clips (29) élastiques radiaux complémentaires d'une gorge annulaire (11) ménagée dans l'axe de rotation (9). 16-Dispositif selon l'une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce que la tête (31) de la tige (4) de commande est munie d'au moins deux clips (33) élastiques radiaux complémentaires d'une gorge annulaire (12) ménagée dans l'axe de fixation (10). 17-Dispositif l'une des revendications 1 et 16, caractérisé en ce que la pédale (3) présente un évidement dans lequel le déflecteur (2) est logé.