Brevet FR2942445A1 — publié le 20100827

SYSTEME DE DIRECTION POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPORTANT UNE COLONNE DE DIRECTION ENTRAINEE PAR UN VOLANT DE DIRECTION La présente invention concerne un système de direction pour véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule équipé d'un tel système de direction. Le conducteur d'un véhicule automobile commande la rotation d'un volant de direction fixé en haut d'une colonne de direction, qui est transmise à un boîtier de direction situé à l'extrémité inférieure. Le boîtier de direction applique sur les roues avant, un angle de braquage pour assurer la direction du véhicule. La colonne de direction comporte généralement suivant son axe, des joints d'articulation du type cardan reliant des arbres, qui permettent la transmission de la rotation suivant un angle. Un premier cardan relie un arbre supérieur portant le volant, à un arbre inférieur, qui est relié lui-même au boîtier de direction par un deuxième cardan. Les angles formés par la colonne de direction permettent d'ajuster l'inclinaison du volant indépendamment de la position du boîtier de direction. Dans certains véhicules, l'arbre supérieur portant le volant permet aussi d'assurer la sécurité du conducteur en cas de choc important sur l'avant du véhicule. En cas de recul du boîtier de direction, la colonne de direction peut se rétracter et limiter le recul du volant dans l'habitacle. Un pédalier fixé sur la tôle séparant l'habitacle du compartiment moteur, est situé en avant de la colonne de direction, sensiblement au niveau de l'arbre inférieur situé entre les deux cardans de la colonne de direction. En cas de choc important sur l'avant du véhicule, le groupe motopropulseur peut se déplacer vers l'arrière et entraîner dans son mouvement le tablier ainsi que le pédalier fixé dessus. Il y a alors un risque d'intrusion de ce pédalier et des pédales qu'il supporte dans l'habitacle, qui peuvent provoquer des blessures aux jambes du conducteur. D'autres problèmes de sécurité peuvent se poser. En cas de choc avant, le thorax du conducteur vient presser sur le volant de direction par l'intermédiaire d'un coussin gonflable de sécurité disposé dans le moyeu du volant. La colonne de direction se rétracte pour absorber de l'énergie, son mouvement étant contrôlé pour maintenir une bonne position du coussin gonflable par rapport au conducteur. Dans le cas où le pédalier vient en contact avec la colonne de direction, il peut venir taper sur le premier cardan en provoquant un choc, et empêcher une rétractation de la partie haute de cet arbre. Il peut aussi déstabiliser le coussin gonflable qui est alors mal positionné par rapport au conducteur. La protection du conducteur n'est pas bien assurée. Un système connu décrit notamment dans le document FR-A1-2739077, présente un pédalier comportant une face inclinée située près de la colonne de direction, et en avant de celle-ci. De cette manière en cas de recul du pédalier, sa face inclinée venant glisser sur le côté de la colonne de direction, il se déplace sur le côté pour éviter de repousser cette colonne. Un problème qui se pose est que l'on n'a pas toujours la possibilité de réaliser une face inclinée, permettant de déplacer le pédalier sur le côté. De plus, rien ne retient le déplacement du pédalier vers l'arrière, il faut alors le renforcer pour limiter son recul en cas de choc avant. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter une solution simple et efficace permettant d'améliorer la sécurité en cas de choc avant. Elle propose à cet effet un système de direction pour véhicule automobile, comportant une colonne de direction entraînée par un volant de direction fixé sur un arbre supérieur guidé dans un support, et relié à un arbre inférieur par un joint d'articulation, un pédalier comprenant des pédales de commande, étant situé en avant de la colonne de direction, caractérisé en ce que le support comporte à son extrémité avant en face du pédalier, un élément transversal de protection reliant les deux côtés du support, qui vient en avant du joint d'articulation. Un avantage du système de direction suivant l'invention, est que l'on peut de manière simple avec l'élément transversal, d'une part fournir un appui arrière du pédalier pour limiter son recul dans l'habitacle, et d'autre part en protégeant la colonne de direction avec son joint d'articulation, permettre une rétractation de cette colonne, et empêcher une déstabilisation du coussin gonflable de sécurité par un impact direct du pédalier. De plus le système de direction selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon un mode de réalisation, l'élément transversal est une barre rapportée sur le support. Selon un autre mode de réalisation, l'élément transversal est directement intégré dans le corps du support. Le support peut être réalisé en tôle pliée. Avantageusement, l'élément transversal se trouve immédiatement devant le joint d'articulation, l'arbre inférieur de la colonne de direction, passant en dessous de cet élément transversal. L'arbre supérieur peut être guidé dans un tube de guidage pouvant coulisser axialement dans le support pour effectuer un réglage de la position du volant de direction, le joint d'articulation restant en arrière de l'élément transversal dans toutes les positions de réglage. L'arbre inférieur peut être en deux parties reliées par des cannelures axiales, et comporter à sa base un deuxième joint d'articulation le reliant à un boîtier de direction. L'invention comprend aussi un véhicule automobile comportant un système de direction disposant d'un volant fixé sur une colonne de direction, caractérisé en ce que ce système de direction est réalisé suivant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective présentant une colonne de direction selon l'art antérieur, fixée sur une traverse de la caisse du véhicule, et un pédalier ; - la figure 2 est une vue de cette colonne et du pédalier, après un choc frontal du véhicule ; et - la figure 3 est une vue en perspective de la colonne de direction avec son support, selon l'invention. La figure 1 présente une colonne de direction 1 comprenant en partant du haut, un volant de direction 2 fixé sur un arbre supérieur guidé dans un tube de guidage 4, lui-même maintenu dans un support 12, un premier cardan 6 reliant cet arbre supérieur à un arbre inférieur 8, puis un deuxième cardan 10 reliant cet arbre inférieur à un boîtier de direction non représenté, qui commande le pivotement des roues avant du véhicule. Le support 12 de l'arbre supérieur, est fixé à une traverse 20 dont les extrémités sont reliées aux côtés de la caisse du véhicule. Un montant 22 sensiblement vertical, relie aussi le support 4 au plancher de la caisse, pour rigidifier la fixation de la colonne de direction 1. Le support 12 forme un caisson allongé suivant l'axe de l'arbre supérieur, réalisé en tôle pliée, qui contient le tube de guidage 4. Un réglage en profondeur de la position du volant 2 est possible, en manoeuvrant un levier de commande qui permet un coulissement axial du tube de guidage 4 et du volant, dans le support 12. L'arbre inférieur 8 est en deux parties reliées par des cannelures axiales, pour permettre un coulissement axial de ces deux parties lors des réglages du volant 2. L'extrémité avant du support 12, se termine par deux tôles latérales symétriques 14, disposées chacune sensiblement dans un plan vertical. Dans l'axe du conducteur et en avant de la colonne de direction, un pédalier 24 est fixé sur le tablier non représenté, séparant l'habitacle du compartiment moteur. Le pédalier 24 supporte les pédales de commande 26 permettant la conduite du véhicule, les commandes traversant le tablier pour agir sur des organes situés dans le compartiment moteur, en avant du tablier. La figure 2 présente cet ensemble après un choc avant sur le véhicule, réalisé lors d'un test de choc suivant des normes nécessaires pour l'homologation d'un véhicule. Lors de ce choc, le groupe motopropulseur est repoussé vers l'arrière en formant une intrusion dans l'habitacle, et entraîne dans son mouvement le tablier et le pédalier 24 qu'il supporte. Le pédalier 24 reculant, vient heurter le support 12 de la colonne de direction 1 qui se trouve sensiblement suivant son axe, cette colonne de direction recule. Le pédalier 24 peut donc reculer fortement, les pédales 26 faisant de même, deviennent des parties saillantes qui risquent d'entraîner des blessures aux jambes du conducteur. De plus, le pédalier 24 vient heurter la colonne de direction 1 plus précisément au niveau du premier cardan 6, qui ne comporte pas de protection vers l'avant. Le pédalier 24 constitue une butée rigide agissant dans l'axe de l'arbre supérieur de la colonne de direction 1, et repoussant cette partie supérieure vers l'arrière, ou bloquant son avance vers l'avant. Cette action sur le premier cardan 6 empêche une rétractation contrôlée du volant 2 vers l'avant, qui reçoit la poussée du thorax du conducteur par l'intermédiaire du coussin gonflable du moyeu du volant qui s'est déclenché. Ce mouvement de rétractation prévu pour absorber de l'énergie étant perturbé par un choc brutal sur le premier cardan 6, la colonne de direction 1 et le coussin gonflable sont déstabilisés, et le corps du conducteur risque de glisser à ce moment sur le côté de ce coussin gonflable. La figure 3 présente en détail le support 12 formant un caisson allongé, qui permet le coulissement axial du tube de guidage 4 lors d'un réglage en profondeur du volant de direction. Les deux tôles latérales symétriques 14 formant l'extrémité avant du support 12, ont leurs parties supérieures reliées entre elles par une barre transversale 32 de protection, rigidement fixée. Le premier cardan 6 se trouve immédiatement derrière la barre transversale 32, l'arbre inférieur 8 de la colonne de direction 1, passant en dessous de cette barre transversale. On notera que l'arbre supérieur 30 pouvant coulisser axialement dans le support 12 pour effectuer un réglage de la position du volant de direction, le joint d'articulation 6 reste dans toutes les positions de réglage en arrière de la barre transversale de protection 32. En variante, la barre transversale de protection 32 peut être directement intégrée dans la réalisation du corps du support 12, venant de la même matière. La barre transversale 32 peut par exemple être formée par la tôle constituant le support 12, qui est pliée pour constituer une traverse reliant rigidement les deux côtés 14 de ce support. On réalise ainsi une protection de la partie supérieure de la colonne de direction 1, en particulier du premier cardan 6. Le pédalier 24 vient buter sur la barre transversale de protection 32, qui empêche d'atteindre le premier cardan 6 lors de son recul. De cette manière, l'arbre supérieur 30 peut avancer, permettant au volant de direction 2 de se rétracter librement suivant un mouvement prévu. De plus, le pédalier 24 trouvant vers l'arrière une butée rigide, son mouvement de recul est limité, et les pédales 26 causent moins de risques de blessure pour le conducteur. On peut prévoir dans ce cas un pédalier 24 moins renforcé, plus léger et moins coûteux. REVENDICATIONS1 ù Système de direction pour véhicule automobile, comportant une colonne de direction (1) entraînée par un volant de direction (2) fixé sur un arbre supérieur (30) guidé dans un support (12), et relié à un arbre inférieur (8) par un joint d'articulation (6), un pédalier (24) comportant des pédales de commande (26), étant situé en avant de la colonne de direction, caractérisé en ce que le support (12) comporte à son extrémité avant en face du pédalier (24), un élément transversal de protection (32) reliant les deux côtés du support, qui vient en avant du joint d'articulation (6). 2 ù Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément transversal est une barre (32) rapportée sur le support (12). 3 ù Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément transversal (32) est directement intégré dans le corps du support (12). 4 ù Système de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (12) est réalisé en tôle pliée. 5 ù Système de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément transversal (32) se trouve immédiatement devant le joint d'articulation (6), l'arbre inférieur (8) de la colonne de direction (1), passant en dessous de cet élément transversal. 6 ù Système de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre supérieur (30) est guidé dans un tube de guidage (4) pouvant coulisser axialement dans le support (12) pour effectuer un réglage de la position du volant de direction (2), le joint d'articulation (6) restant en arrière de l'élément transversal (32) dans toutes les positions de réglage. 7 ù Système de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre inférieur (8) est en deux parties reliées par des cannelures axiales, et comporte à sa base un deuxième joint d'articulation (10) le reliant à un boîtier de direction.8 ù Véhicule automobile comportant un système de direction disposant d'un volant (2) fixé sur une colonne de direction (1), caractérisé en ce que ce système de direction est réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.