Brevet FR3074470A1 — publié le 20190607

L'invention concerne le domaine des directions assistees pour un vehicule automobile et plus particulierement une piece superieure d'un element support d'une colonne de direction. Une colonne de direction d'une direction assistee a pour role de 5 transmettre un couple exerce par un conducteur sur un volant a une cremaillere, afin de tourner des roues du vehicule. Plus particulierement, Ia colonne de direction est un ensemble de pieces mecaniques agencees de maniere a relier le volant a un moteur d'assistance monte sur un axe intermediaire. 10 La colonne de direction permet un reglage en profondeur du volant selon un axe longitudinal de Ia colonne de direction, et un reglage en hauteur du volant. La colonne de direction comprend notamment un ensemble de deux tubes coaxiaux creux, le tube exterieur et le tube interieur, emboites l'un dans l'autre de maniere a ce que le tube exterieur recouvre au moins partiellement le tube 15 interieur. Le tube superieur et le tube interieur coulissent l'un dans l'autre de sorte qu'une longueur totale des tubes selon un axe longitudinal, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal de Ia colonne de direction, vane entre une longueur de reglage maximum et une longueur de reglage minimum. Les deux longueurs de reglage permettent le reglage en profondeur du volant. 20 La colonne de direction 1' est maintenue a un chassis du vehicule au niveau du tube exterieur par un element support 2', 3' comme on peut le voir sur Ia figure 1. Generalement, ('element support 2', 3' comprend au moins une piece superieure 2 fixe liee a une piece inferieure 3' mobile par rapport a la piece superieure 25 2. La piece inferieure 3' supporte le tube exterieur 1' et permet le reglage en profondeur et en hauteur du volant. La fabrication de la piece superieure 2' comprend : - une etape de fabrication d'une plaque de fixation menageant au moins 30 une zone sensiblement plane comprenant au moins un orifice traversant destine a fixer la piece superieure 2' au chassis du vehicule ; - une etape de fabrication d'un ether de maintien muni d'une base dont deux cotes paralleles sont prolonges par deux elongations perforees de maniere a former un U; 35 - une etape de realisation d'un cordon de soudure afin de fixer chacun des cotes de la base de l'etier sur la plaque de fixation. 2 L'etape de realisation d'un cordon de soudure garantit une tenue mecanique et une rigidite de l'etrier de maintien sur la plaque de fixation vis-à-vis des efforts s'exercant sur la piece superieure en conditions normales et dans une situation de crash. La realisation d'un cordon de soudure entraine une deformation des elongations de l'etrier de maintien de sorte que les elongations peuvent ne plus etre paralleles et que les perforations peuvent ne plus etre alignees. Ainsi, it devient difficile, voire impossible dans certains cas, de fixer la piece inferieure 3' a la piece superieure 2'. En outre, l'etape de realisation d'un cordon de soudure est l'une des etapes les plus longues a effectuer sur une ligne de production. L'invention a pour but de remedier a tout ou partie des inconvenients precites en proposant une piece, destinee a etre pliee de maniere a former une piece superieure d'un element support d'une direction assistee d'un vehicule, constituee 15 par une plaque plane comprenant : - au moins une zone de fixation destinee a fixer la piece superieure a un chassis du vehicule, - au moins une zone d'elongation destinee a etre positionnee dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel s'etend la zone de fixation, 20 - et au moins une zone de pliage. Ainsi, la piece destinee a etre pliee de maniere a former une piece superieure d'un element support d'une direction assistee d'un vehicule, comprend ('ensemble des zones necessaires pour, d'une part, fixer la piece au chassis du vehicule, via la zone de fixation, et d'autre part, retenir une piece inferieure mobile. 25 Avant pliage, la piece est sensiblement plane, c'est-à-dire que touter les zones de la piece sont sensiblement dans un merne plan que l'on definira comme le plan de la zone de fixation par la suite. Dans un mode de realisation, la piece peut presenter des deformations de type bossage. En outre, la piece est formee dans une unique paroi qui peut etre en 30 metal. Chacune des zones de la piece est agencee de maniere a etre en contact au moins partiellement avec une zone adjacente. Selon une caracteristique de ('invention, la piece comprend une pluralite de zone de fixation. 35 Selon une caracteristique de ('invention, la piece comprend deux zones d'elongation. 3 Selon une caracteristique de l'invention, les deux zones d'elongation sont disposees de part et d'autre de Ia zone de fixation. Selon une caracteristique de l'invention, Ia piece comprend une pluralite de zone de pliage. 5 Selon une caracteristique de ('invention, I'au moins une zone de fixation comprend au moins un orifice traversant. Ainsi, Ia zone de fixation est fixee au chassis du vehicule en inserant un element, de type vis, dans l'orifice traversant. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de fixation 10 comprend une pluralite d'orifices traversants. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de fixation comprend une pluralite d'orifice traversant. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de fixation a une forme sensiblement rectangulaire. Selon une caracteristique de l'invention, I'au moins une zone d'elongation comprend au moins un orifice traversant. Ainsi, Ia zone d'elongation peut retenir Ia piece inferieure par ('insertion d'une tige dans l'orifice traversant. Selon une caracteristique de ('invention, I'au moins un orifice traversant 20 de Ia zone d'elongation a une forme oblong ou une forme ronde Ainsi, Ia position de Ia piece inferieure peut varier par rapport a Ia position de ('element superieur afin de permettre un reglage en hauteur du volant. Selon une caracteristique de l'invention, I'au moins une zone de pliage a une forme d'une droite sensiblement rectiligne. 25 Ainsi it est facile de plier une premiere zone par rapport a une seconde zone suivant Ia zone de pliage. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de pliage est positionnee sur un bord de I'au moins une zone de fixation. Ainsi Ia zone d'elongation peut etre pliee par rapport a Ia zone de fixation 30 de maniere a etre positionnee selon un angle de 90° par exemple. Selon une caracteristique de l'invention, Ia piece comprend en outre au moins une zone de maintien. La zone de maintien est destinee a maintenir Ia position de Ia zone d'elongation par rapport a Ia zone de fixation apres pliage de Ia piece. 4 Ainsi, la zone de maintien garantit une tenue mecanique et une rigidite de la zone d'elongation par rapport a la zone de fixation vis-a-vis des efforts s'exercant sur la piece superieure en conditions normales et dans une situation de crash. Selon une caracteristique de l'invention, la piece comprend une pluralite 5 de zones de maintien. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de maintien est destinee a etre positionnee au contact de la zone de fixation apres pliage de la piece. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de maintien 10 a une surface inferieure a 5cm2, preferentiellement inferieure a 1cm2. Ainsi la zone de maintien peut etre fixee au moyen d'une soudure par resistance, d'un cordon de soudure, d'un rivet, ou d'un clinchage. Selon une caracteristique de l'invention, l'au moins une zone de maintien a une forme sensiblement rectangulaire. 15 Selon une caracteristique de l'invention, une zone de pliage est positionnee sur un bord de l'au moins une zone de maintien. Ainsi la zone de maintien permet de maintenir la zone d'elongation dans un plan perpendiculaire au plan de la zone de fixation. L'invention porte egalement sur un procede de fabrication d'une piece 20 superieure d'un element support d'une direction assistee comprenant : - une etape de &coupe d'une piece selon l'une quelconque des revendications 1 a 10 dans une plaque ; - une etape de pliage de la piece au niveau de l'au moins une zone de pliage. 25 L'etape de &coupe de la piece dans une plaque, qui peut etre une tole metallique, est realisee en utilisant un laser, un jet d'eau, ou d'air, plasma immerge, plasma HD. L'etape de &coupe peut egalement etre realisee par detaillage, par ('utilisation d'un emporte piece ou par une fraise scie. Selon une caracteristique de l'invention, l'etape de pliage consiste a 30 former un angle compris entre 0° et 180° entre deux plans au niveau d'une zone de pliage. Preferentiellement, l'etape de pliage consiste a former un angle sensiblement egal a 90° entre deux plans au niveau d'une zone de pliage. Ainsi, Ia zone d'elongation est positionnee dans un plan perpendiculaire 35 au plan de Ia zone de fixation. 5 Selon une caracteristique de ('invention, le procede de fabrication comprend une etape de maintien de I'au moins une zone de maintien sur I'au moins une zone de fixation. Ainsi Ia zone de maintien est fixee sur Ia zone de fixation. 5 Selon une caracteristique de ('invention, l'etape de maintien peut etre realisee par un moyen parmi : d'une soudure par resistance, d'un cordon de soudure, un rivet, un clinchage, un sertissage, une brasure, une soudo-brassure, une soudure laser. Ainsi l'etape de maintien est rapidement realisee sur une ligne de 10 montage. L'invention sera mieux comprise, grace a la description ci-apres, qui se rapporte a plusieurs modes de realisation selon la presente invention, donne a titre d'exemples non limitatifs et expliques avec reference aux dessins schernatiques annexes, dans lesquels : 15 - la figure 1 est une representation d'un element support et d'une colonne de direction de l'etat de ('art ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un element support selon un premier mode de realisation de ('invention, - la figure 3 est une vue de dessous en perspective de ('element support 20 selon le premier mode de realisation de ('invention, - la figure 4 est une vue de dessous de ('element support selon le premier mode de realisation de ('invention, - la figure 5 est une vue de dessus de ('element support selon le premier mode de realisation de ('invention, 25 - la figure 6 est une representation d'une piece destinee a former, apres une etape de pliage, ('element support selon le premier mode de realisation de ('invention, - la figure 7 est une vue en perspective d'un element support selon un deuxierne mode de realisation de ('invention, 30 - la figure 8 est une vue de dessous en perspective de ('element support selon le deuxierne mode de realisation de ('invention, - la figure 9 est une vue de dessus de ('element support selon le deuxierne mode de realisation de ('invention, - la figure 10 est une vue de dessous de ('element support selon le 35 deuxierne mode de realisation de ('invention, 6 - la figure 11 est une vue en perspective d'un element support selon un troisierne mode de realisation de l'invention, - la figure 12 est une vue en perspective de ('element support selon le troisierne mode de realisation de l'invention, 5 - la figure 13 est une vue de dessus de ('element support selon le troisierne mode de realisation de l'invention, - la figure 14 est une vue de dessous de ('element support selon le troisierne mode de realisation de l'invention, La figure 6 represente une piece 1 selon un premier mode de realisation 10 de l'invention realisee apres une etape de &coupe et avant une etape de pliage. La piece 1 est plane et comprend une zone de fixation 11 sensiblement rectangulaire, c'est-a-dire avec un premier cote long 13 parallele a un second cote long 14 et deux cotes courts paralleles entre eux. La zone de fixation 11 comprend deux orifices 12 traversants positionnes a chacune des extremites de la zone de fixation 11 dans le 15 sens d'elongation de la zone de fixation 11. La piece 1 comprend en outre une premiere zone d'elongation 29 et une deuxierne zone d'elongation 28 comportant chacune un orifice traversant 22, 23 oblong. Les deux zones d'elongation 28, 29 ont une forme sensiblement identique. La premiere zone d'elongation 29 est separee d'une premiere zone de 20 maintien 30 par une premiere zone de pliage 18. La premiere zone de maintien 30 a une forme sensiblement rectangulaire d'1crn2 et est positionnee en regard du premier cote long 13 de la zone de fixation 11 sans toutefois etre en contact avec celui-ci. La premiere zone d'elongation 29 est egalement separee d'une premiere zone de bord 26 par une deuxierne zone de pliage 17. La premiere zone de bord 26 a 25 une forme sensiblement allongee et comporte un orifice traversant 25. La premiere zone de bord 26 est separee de la zone de fixation 11 par une troisierne zone de pliage 16 de sorte que la troisierne zone de pliage 16 est perpendiculaire a la deuxierne zone de pliage 17. Ainsi, la zone de fixation 11 et la premiere zone d'elongation 29 sont positionnees sur deux cotes perpendiculaires de 30 la premiere zone de bord 26. La deuxierne zone d'elongation 28 est separee d'une deuxierne zone de maintien 31 par une quatrierne zone de pliage 21. La deuxierne zone de maintien 31 a une forme sensiblement rectangulaire d'1crn2 et est positionnee en regard du second cote long 14 de la zone de fixation 11 sans toutefois etre en contact avec celui-ci. Pour 35 cela, la zone de fixation 11 comprend un evidement 15 sur le second cote long 14 7 d'une forme complementaire a la forme de la deuxierne zone de maintien 31. Ainsi, la zone de fixation 11 est positionnee entre les deux zones d'elongation 28, 29. La deuxierne zone d'elongation 28 est egalement separee d'une deuxierne zone de bord 27 par une cinquierne zone de pliage 20. La deuxierne zone de 5 bord 27 a une forme sensiblement triangulaire et comporte un orifice traversant 24. La deuxierne zone de bord 27 est separee de la zone de fixation 11 par une sixierne zone de pliage 19 de sorte que la sixierne zone de pliage 19 soit perpendiculaire a la cinquierne zone de pliage 20. Ainsi, la zone de fixation 11 et la deuxierne zone d'elongation 28 sont positionnees sur deux cotes perpendiculaires de 10 la deuxierne zone de bord 27. Lors d'un etape de pliage, la piece 1 est mice en forme afin de creer une piece superieure 2 d'un element support d'une direction assistee. L'etape de pliage consiste a former un angle de 90° au niveau des zones de pliage 16, 17, 18, 19, 20, 21. 15 De sorte que lorsque l'on plie la piece 1 au niveau de la troisierne zone de pliage 16, la premiere zone de bord 26 s'etend le long du premier cote long 13 de la zone de fixation 11 dans un plan perpendiculaire a la zone de fixation 11. Lorsque l'on plie la piece 1 au niveau de la deuxierne zone de pliage 17, la premiere zone d'elongation 29 est dans un plan perpendiculaire a la premiere zone de bord 26 et perpendiculaire a la zone de fixation 11. Le plan d'elongation de la premiere zone d'elongation 29 coupe transversalement le plan d'elongation de la zone de fixation 11 et le plan d'elongation de la premiere zone de bord 26. La premiere zone de maintien 30 est positionnee dans le plan d'elongation de la zone de fixation 11 et en contact de celle-ci en pliant la piece 1 au 25 niveau de la premiere zone de pliage 18. De la merne maniere, lorsque l'on plie la piece 1 au niveau de la sixierne zone de pliage 19, la deuxierne zone de bord 27 s'etend le long du second cote long 14 de la zone de fixation 11 dans un plan perpendiculaire a la zone de fixation 11. Lorsque l'on plie la piece 1 au niveau de la cinquierne zone de pliage 20, 30 la deuxierne zone d'elongation 28 est dans un plan perpendiculaire a la deuxierne zone de bord 27 et perpendiculaire a la zone de fixation 11. Le plan d'elongation de la deuxierne zone d'elongation 28 coupe transversalement le plan d'elongation de la zone de fixation 11 et le plan d'elongation de la deuxierne zone de bord 27. La deuxierne zone de maintien 31 est positionnee dans le plan 35 d'elongation de la zone de fixation 11 et en contact de celle-ci en pliant la piece 1 au niveau de la quatrierne zone de pliage 21. 8 Enfin, on realise une etape de maintien pendant laquelle on fixe la premiere 30 et la deuxierne 31 zone de maintien sur la zone de fixation 11 en positionnant une pince afin de realiser une soudure par resistance. Ainsi, la piece 1 initialement plane forme la piece superieure 2 de 5 ('element support, comme on peut le voir sur les figures 2, 3, 4 et 5, sans necessiter la realisation d'un cordon de soudure. Les figures 7, 8, 9 et 10 representent un deuxierne mode de realisation d'une piece superieure 3 d'un element support. Le deuxierne mode de realisation de la piece superieure 3 utilise une piece sensiblement identique a la piece 1 du premier 10 mode de realisation dans laquelle la deuxierne zone d'elongation 28, la deuxierne zone de maintien 31 et la deuxierne zone de bord 27 ont ete supprimees. Ainsi, la piece superieure 3 selon le deuxierne mode de realisation comporte une unique zone de fixation 111, une unique zone de maintien 112, une unique zone d'elongation 113 et une unique zone de bord 114. 15 Les figures 11, 12, 13 et 14 representent un troisierne mode de realisation d'une piece superieure 4 d'un element support. Dans ce mode de realisation, une zone de fixation 211 sensiblement rectangulaire comporte une unique zone de pliage 212 positionnee au centre d'un premier cote long 213 de la zone de fixation 211. Une premiere zone d'elongation 214 et une deuxierne zone d'elongation 20 215 sont chacune reliee a une merne zone centrale 216 par une zone de pliage 217. Chacune des zones d'elongation 214, 215 est reliee a une zone de bord 218 par une zone de pliage 219. Chaque zone de bord 218 est reliee a une zone de maintien 220 par une zone de pliage 221. De sorte que les deux zones de maintien 220 sont dans le plan d'elongation de la zone de fixation 211. La piece superieure 2, 3, 4 d'un element support selon l'un quelconque des modes de realisation precedemment decrit est prevue pour etre fixee a un chassis d'un vehicule automobile au moyen d'une elongation, de type vis, inseree dans les 30 orifices traversants 12 de la plaque de fixation 11, 111, 211. En outre, une piece inferieure de ('element de support est accrochee a la piece superieure 2, 3, 4 par ('introduction d'un axe dans les orifices oblongs 23, 22 des zones d'elongation 29, 28, 113, 215, 214. Enfin, les orifices traversants 24, 25 presents sur les zones de bords 26, 35 27 de la piece superieure 2 de ('element support servent a fixer un ressort permettant 9 de maintenir une colonne de direction dans une position dite « haute », lorsqu'un reglage de celle-ci est en cours par le conducteur. Bien entendu, ('invention nest pas limitee aux modes de realisation decrits et representes aux figures annexees. Des modifications restent possibles, 5 notamment du point de vue de la constitution des divers elements ou par substitution d'equivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de ('invention. REVENDICATIONS1. Piece (1), destinee a etre pliee de maniere a former une piece superieure (2, 3, 4) d'un element support d'une direction assistee d'un vehicule, constituee par une plaque plane comprenant : - au moins une zone de fixation (11, 111, 211) destinee a fixer la piece superieure (2, 3, 4) a un chassis du vehicule, - au moins une zone d'elongation (29, 28, 113, 214, 215) destinee a etre positionnee dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel s'etend la zone de fixation (11, 111, 211), - et au moins une zone de pliage (16, 17, 18, 19, 20, 21, 212, 219, 217, 221). 2. Piece (1) selon la revendication 1, dans laquelle l'au moins une zone de fixation (11, 111, 211) comprend au moins un orifice traversant (12). 3. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications precedentes, dans laquelle l'au moins une zone de fixation (11, 111, 211) a une forme sensiblement recta ngulai re. 4. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications precedentes, dans laquelle l'au moins une zone d'elongation (29, 28, 113, 214, 215) comprend au moins un orifice traversant (24, 25). 5. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications precedentes, dans laquelle l'au moins une zone de pliage (16, 17, 18, 19, 20, 21, 212, 219, 217, 221) a une forme d'une droite sensiblement rectiligne. 6. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications precedentes, dans laquelle l'au moins une zone de pliage (16, 19, 212) est positionnee sur un bord de l'au moins une zone de fixation (11, 111, 211). 7. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications precedentes, comprenant en outre au moins une zone de maintien (30, 31, 112, 220). 8. Piece (1) selon la revendication 7, dans laquelle l'au moins une zone de maintien (30, 31, 112, 220) a une surface inferieure a 5cm2, preferentiellement 30 inferieure a 1cm2. 9. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications 7 ou 8, dans laquelle l'au moins une zone de maintien (30, 31, 112, 220) a une forme sensiblement recta ngulai re. 10. Piece (1) selon Tune quelconque des revendications 7 a 9, dans 35 laquelle une zone de pliage (18, 21, 221) est positionnee sur un bord de l'au moins une zone de maintien (30, 31, 112, 220). 11 11. Procede de fabrication d'une piece superieure (2, 3, 4) d'un element support d'une direction assistee comprenant : - une etape de &coupe d'une piece (1) selon Tune quelconque des revendications 1 a 10 dans une plaque ; 5 - une etape de pliage de la piece (1) au niveau de l'au moins une zone de pliage (16, 17, 18, 19, 20, 21, 212, 219, 217, 221). 12. Procede de fabrication selon la revendication 11, dans lequel l'etape de pliage consiste a former un angle compris entre 0° et 180° entre deux plans au niveau d'une zone de pliage (16, 17, 18, 19, 20, 21, 212, 219, 217, 221). 10 13. Procede de fabrication selon Tune quelconque des revendications 11 ou 12, comprenant une etape de maintien de l'au moins une zone de maintien (30, 31, 112, 220) sur l'au moins une zone de fixation (11, 111, 211). 14. Procede de fabrication selon la revendication 13, dans lequel l'etape de maintien peut etre realisee par un moyen parmi : d'une soudure par resistance, 15 d'un cordon de soudure, un rivet, un clinchage, un sertissage, une brasure, une soudo-brassure, une soudure laser.