Brevet FR2840869A1 — publié le 20031219

- aucun signal de defaut n'est detecte dans le dispositif. La presente invention est relative a un ensemble de direction pour vehicule automobile, du type comprenant: - une structure de support, - une colonne de direction portee par la structure de support, la colonne de direction comprenant d'une part un arbre de direction s'etendant le long d'un axe longitudinal, une extremite arriere de l'arbre de direction etant destinee a etre reliee a un volant de direction et etant mobile en translation par rapport a la structure de support le long d' au moins une direction sensiblement longitudinale de reglage, et d'autre part un corps de colonne solidaire en translation de ltextremite arriere de larbre de direction, - un dispositif de blocage en position de la colonne de direction suivant ladite direction, ce dispositif comprenant des premiers moyens de blocage qui, au montage, vent solidarises, suivant ladite direction, a la structure - de support, des seconds moyens de blocage qui, au montage, vent solidarises, suivant ladite direction, au corps de colonne, et des moyens pour mettre selectivement les premiers et seconds moyens de blocage en prise mutuelle. L'invention a pour but d'equiper un tel ensemble de direction de moyens integres d' absorption de choc longitudinal ayant une course particulierement longue. A cet effet, l' invention a pour objet un ensemble de direction du type precise, caracterise en ce que: - le corps de colonne comporte des moyens d'affaiblissement adaptes pour permettre un affaissement du corps de colonne suivant ladite direction longitudinale avec un premier effort de declenchement et/ou de deplacement sensiblement predetermine; et - le dispositif de blocage est adapte pour permettre un deplacement du corps de colonne vers l' avant par rapport auxdits seconds moyens de blocage, ou un deplacement vers l' avant des premiers moyens de blocage par rapport a la structure de support, ou encore un deplacement vers l' avant des seconds moyens de blocage par rapport aux premiers moyens de blocage, avec un second effort de declenchement et/ou de deplacement sensiblement predetermine. L'ensemble de direction suivant l' invention peut comporter une ou plusieurs des caracteristiques suivantes: - lesdits moyens d'affalblissement comprennent un emmanchement serre calibre entre deux elements du corps de colonne; - lesdits seconds moyens de blocage comprennent une lumiere longitudinale et un pion de retenue desdits seconds moyens de blocage, adaptes pour se deplacer dans cette lumiere avec un effort de deplacement calibre; - le pion de retenue est adapte pour penetrer dans ladite lumiere avec un effort de declenchement calibre; - au montage, le pion est introduit dans un orifice conugue qui debouche dans ladite lumiere longitudinale et dont la largeur, mesuree perpendiculairement a ladite direction longitudinale, est superieure a la largeur de ladite lumiere; - le pion presente une partie seeable adaptee pour se briser des le debut du deplacement vers l' avant du corps de colonne; - le pion est porte par les seconds moyens de blocage et la partie seeable du pion est. au montage, au contact de la tranche d'extremite avant de l' clement arriere du corps de colonne; et - le dispositif de blocage et un dispositif de blocage positif a crans qui comprend deux plaques crantees constituent respectivement lesdits premiers et seconds moyens de blocage. L' invention a egalement pour objet un vehicule automobile equipe d'un ensemble de direction tel que defini ci-dessus. Des exemples de realisation de l' invention vont maintenant etre decrits en regard des dessins annexes, sur lesquels: - la Figure 1 represente schematiquement, en coupe longitudinale, un ensemble de direction suivant l' invention; la Figure 2 est une coupe partielle, a plus grande echelle, prise suivant la ligne II-II de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue analogue a la Figure 2 qui illustre une premiere phase de l' absorption d'un choc longitudinal; - la Figure 4 est une vue analogue qui illustre une seconde phase de ['absorption d'un choc longitudinal; - la Figure 5 est un graphe qui illustre la variation de l' effort resistant pendant ['absorption du choc; - la Figure 6 est une vue analogue a la Figure 1 d'une variante; - - les Figures 7 et 8 vent des vues analogues respectivement aux Figures 3 et 4 mais relatives a la variante de la Figure 6; - la Figure 9 est un graphe analogue a la Figure 5 mais relatif a la variante des Figures 6 a 8; et - la Figures 10 est un graphe analogue a la Figure 9 relatif a un autre scenario d' absorption de choc. Dans ce qui suit, les termes >, >, >, >, et > stentendent par rapport au sens de marche du vehicule et a la position d'un conducteur. La Figure 1 illustre schematiquement un ensemble de direction 1 comprenant: - une structure de support 2; - une colonne de direction 3 a reglage en profondeur et en hauteur, comprenant un arbre de direction telescopique 4 d'axe longitudinal X-X a peu pres horizontal et un corps de colonne 5, dans lequel l'arbre de direction 4 est monte rotatif. Un volant de direction (non represente) est fixe a l'extremite arriere 6 du trongon arriere 7 de l'arbre de direction 4; et - un dispositif 8 de reglage en profondeur et de blocage en position du corps de colonne. Le dispositif 8 comprend un tirant horizontal et transversal 9, muni d'une came 10, qui traverse librement des lumieres verticales 11 prevues dans deux flasques lateraux et verticaux 12 solidaires de la structure de support 2. Ce tirant est actionne en rotation par un levier de manoeuvre 13, et cette rotation provoque d'une part l'eloignement ou le rapprochement des flasques 12, par l'intermediaire d'une came axiale non representee, et d'autre part, la montee ou la descente d'une premiere plaque crantee 14 a denture inferieure, supportee par un support en - U 14A sur lequel agit la came 10. Vis-a-vis du reglage en profondeur, qui est le senl anquel on s'interesse ici, cette plaque 14 est cite >. Le dispositif 8 comprend egalement une seconde plaque crantee 15, ou plaque mobile, a denture superieure, solidaire en translation de la generatrice superieure du corps de colonne 5, lequel comporte deux lumieres horizontales de guidage en translation (non representees) traversees librement par le tirant 9. Il est prevu en outre un dispositif de blocage du reglage en hauteur de ['ensemble de direction, et done de la position du tirant 9 dans les lumieres 11, ce dispositif ntetant pas represente. On volt encore sur la Figure 1 un support avant 16, solidaire de la structure 2, dans lequel est monte un palier avant 17 de l'arbre 4. En avant de ce palier, l'arbre 4 est articule, via un cardan 18, a un element 19 du mecanisme de direction. - Le corps de colonne 5 est constitue de deux elements tubulaires, avant 20 et arriere 21, emmanches serres l'un dans l'autre. La region d'emmanchement 22, situee en arriere de la plaque 15, est adaptee pour ceder avec un effort de glissement calibre, sensiblement predetermine, fl, et eventuellement avec un pic d'effort de decollement calibre, sensiblement predetermine, F1. L'element arriere 21 comporte une butee exterieure 23 situee a une distance D1 de la tranche d'extremite arriere de l' clement 20. Ce dernier presente sur sa generatrice superieure une lumiere longitudinale 24 de largeur constante (Figure 2) qui se termine a-l'avant par un oeil circulaire de diametre legerement superieur a ladite largeur. La plaque 15 est munie, a son extremite arriere, d'un pion circulaire 26 en saillie vers le teas, qui est recu sans jeu notable dans l'oeil 25 sans faire saillie dans ['element tubulaire 20 (Figure 2). La largeur de la lumiere 24 est choisie de facon a opposer un effort resistant calibre, sensiblement predetermine, f2 au deplacement du pion 26 le long de cette lumiere. De plus, la penetration du pion dans la lumiere 24 necessite un pic d' effort de decollement calibre, sensiblement predetermine, F2. En fonctionnement normal, la separation des deux plaques crantees par actionnement du levier 13 permet de deplacer le corps de colonne 5, et done la partie arriere de l'arbre de direction 4, suivant l'axe X-X, jusqu'a la position desiree en profondeur. Le retour du levier 13 a sa position initiale remet les crans des deux plaques en prise, ce qui bloque positivement la position de la colonne, par exemple dans la position intermediaire representee sur la Figure 1. En cas de choc frontal transmettant une force F sur le volant de direction, en supposant F>F2>F1, le corps de colonne va tout d'abord s'affaisser telescopiquement, l' clement arriere 21 penetrant dans ltelement avant 20 avec l' effort resistant F1 puis fl. Puis, lorsque la butee 23 atteint la tranche d'extremite arriere de l' clement 20 (Figure 2), apres une course d'absorption de choc D1, le pion 26 va penetrer a force dans la lumiere 22 avec le pic d' effort F2 puis parcourir celle-ci avec l' effort resistant de deplacement f2, ce qui fournit une course d' absorption de choc additionnelle D2. Cette seconde course se termine lorsque le corps de colonne bute sur le support avant 16 (Figure 3), le pion se trouvant alors a l'extremite arriere de la lumiere 24. L'agencement decrit permet ainsi d'obtenir une course totale D1 + D2 dabsorption de choc. Le diagramme de la Figure 5 montre les variations de l' effort resistant f au cours de cette sequence cinematique. Cet effort comporte un premier pic F1, qui correspond au decollement de l'emmanchement telescopique -20, 21, puis un premier quasi-palier fl (glissement calibre des elements 20 et 21 l'un dans l'autre), puis un deuxieme pic F2, qui correspond a la penetration du pion 26 dans la lumiere 22, puis un second quasi-palier f2 (deplacement calibre du pion dans la lumiere 24). Dans ce mode de realisation, on comprend que le choc F peut provoquer un scenario inverse de celui provoque ci dessus: si li effort F1 de decollement de l' emmanchement 22 est superieur a l' effort F2 d' introduction du pion 26 dans la rainure 24, il se produit alors d'abord le deplacement du pion dans la rainure (course D2), puis l'affaissement telescopique du corps de colonne (course D1). Neanmoins, dans tous les cas, c'est le pic F1 ou F2 le plus faible qui apparalt en premier sur le diagramme de la Figure 5, puis le second pie, plus eleve. La variante des Figures 6 a 8 permet, au contraire, d'obtenir le pic le plus eleve en premier. Pour cela, le pion 26 est prolonge vers l'axe X-X par une partie d'extremite seeable 27, laquelle est. au montage, disposee en appui sur la- tranche d'extremite avant de ['element arriere 21 du corps de colonne. Si F3 designe l' effort de rupture, calibre, de la partie 27, le decollement de l'emmanchement 22, ou la penetration du pion 26 dans la rainure 24, necessite un effort F1 + F3 ou F2 + F3, qu'il est facile de rendre superieur a F2, respectivement a F1. Ainsi, on obtient de facon certaine, diabord le pic plus eleve, puis un premier coulissement sur l'une des courses D1 et D2, puis le pic le plus faible, puis le second coulissement sur l'autre desdites courses. Comme on le comprend, en fonction des valeurs relatives des efforts resistants calibres precites, la succession des deplacements peut soit etre d'abord le coulissement telescopique D1, puis le deplacement pion/rainure D2 (Figure 9), soit l' inverse (Figure 10). De nombreuses variantes de ['invention peuvent etre envisagees. Ainsi, ce peut etre la liaison longitudinale entre la plaque dentee fixe 14 et son support 14A qui possede un agencement a decollement et/ou deplacement calibre suivant la course D2, tel que l'agencement 24 a 26. En variante egalement, le dispositif de blocage positif 8 peut etre remplace par un dispositif de blocage a friction, connu en soi, dont lt effort de friction est calibre pour ceder sous l'effet d'un effort axial calibre de decollement et/ou de deplacement, de valeur sensiblement predeterminee, suivant la course D2. On peut egalement envisager de remplacer l'emmanchement telescopique des deux elements 20 et 21 par une structure monobloc du corps de colonne possedant, sur une partie de sa longueur, une region affalblie, par exemple ondulee, adaptee pour s'affaisser longitudinalement avec un effort resistant predetermine. En variance encore, le diametre de l'oeil 25 pent etre egal a la largeur de la rainure 24. REVENDICATIONS 1. Ensemble de direction pour vehicule automobile, du type comprenant: une structure de support (2), - une colonne de direction (3) portee par la structure de support, la colonne de direction comprenant d'une part un arbre de direction (4) s'etendant le long d'un axe longitudinal (X-X), une extremite arriere (6) de l'arbre de direction etant destinee a etre reliee a un volant de direction et etant mobile en translation par rapport a la structure de support le long d'au moins une direction sensiblement longitudinale de reglage, et d'autre part un corps de colonne (5) solidaire en translation de l'extremite arriere de l'arbre de direction, un dispositif (8) de blocage en position de la colonne de direction suivant ladite direction, ce dispositif comprenant des premiers moyens de blocage (14) qui, au montage, vent solidarises, suivant ladite direction, a la structure de support (2), des seconds moyens de blocage (15) qui, au montage, vent solidarises, suivant ladite direction, au corps de colonne (5), et des moyens (9, 13) pour mettre selectivement les premiers et seconds moyens de blocage en prise mutuelle, caracterise en ce que: - le corps de colonne (5) comporte des moyens d'affaiblissement (22) adaptes pour permettre un affaissement du corps de colonne suivant ladite direction longitudinal e avec un premier effort de declenchement et /ou de deplacement sensiblement predetermine; et - le dispositif de blocage (8) est adapte pour permettre un deplacement du corps de colonne (5) vers l' avant par rapport auxdits seconds moyens de blocage (15), ou un deplacement vers l' avant des premiers moyens de blocage (14) par rapport a la structure de support (2), ou encore un deplacement vers l' avant des seconds moyens de blocage par rapport aux premiers moyens de blocage, avec un second effort de declenchement et/ou de deplacement sensiblement predetermine. 2. Ensemble de direction suivant la revendication 1, caracterise en ce que lesdits moyens d'affaiblissement (22) comprennent un emmanchement serre calibre entre deux elements (20, 21) du corps de colonne (5). 3. Ensemble de direction suivant la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que lesdits seconds moyens de blocage (15) comprennent une lumiere longitudinale (24) et un pion (26) de retenue desdits seconds moyens de blocage (15), adaptes pour se deplacer dans cette lumiere avec un effort de deplacement calibre. 4. Ensemble de direction suivant la revendication 3, caracterise en ce que le pion de retenue (26) est adapte pour penetrer dans ladite lumiere (24) avec un effort de declenchement calibre. 5. Ensemble de direction suivant la revendication 4, caracterise en ce que, au montage, le pion (26) est introduit dans un orifice conjugue (25) qui debouche dans ladite lumiere longitudinale (24) et dont la largeur, mesuree perpendiculairement a ladite direction longitudinale, est superieure a la largeur de ladite 2 5 lumiere. 6. Ensemble de direction suivant l'une quelconque des revendications 3 a 5, caracterise en ce que le pion (26) presente une partie seeable (27) adaptee pour se briser des le debut du deplacement vers l' avant du corps de colonne (5). 7. Ensemble de direction suivant les revendications 2 et 6 prises ensemble, caracterise en ce que le pion (26) est porte par les seconds moyens de blocage (15) et en ce que la partie seeable (27) du pion est. au montage, au contact de la tranche d'extremite avant de l' clement arriere (21) du corps de colonne (5). 8. Ensemble de direction suivant l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterise en ce que le dispositif de blocage (8) est un dispositif de blocage positif a crans qui comprend deux plaques Grantees (14, 15) constituent respectivement lesdits premiers et seconds moyens de blocage. 9. Vehicule automobile, caracterise en ce qu'il comprend un ensemble de direction suivant l'une quelconque