Brevet FR3116790A1 — publié le 20220603

PIECE DE MAINTIEN FUSIBLE POUR UN BOULON, NOTAMMENT UN BOULON D’UN SYSTEME DE REGLAGE D’UN COLONNE DE DIRECTION L'invention concerne une pièce de maintien fusible (10) pour un boulon caractérisée en ce qu’elle comporte une fente (11) traversante destinée à recevoir ledit boulon, ladite fente présentant une longueur et une largeur, la largeur de la fente étant ajustée aux dimensions du boulon destiné à être reçu dans la fente, ladite fente (11) présentant en outre une zone (12) de maintien et de blocage en position du boulon définie par au moins une paire de butées (13, 14) en vis-à-vis réduisant la largeur de la fente et dans laquelle les butées (13, 14) sont aptes à être écrasées sous l’effet d’une force supérieure à une force seuil poussant le boulon en dehors de la zone de maintien et de blocage. Figure pour l’abrégé : figure 3 PIECE DE MAINTIEN FUSIBLE POUR UN BOULON, NOTAMMENT UN BOULON D’UN SYSTEME DE REGLAGE D’UN COLONNE DE DIRECTION La présente invention concerne une pièce de maintien fusible pour un boulon, par exemple un boulon faisant partie d’un système de réglage d’une colonne de direction d’un véhicule automobile. Les colonnes de direction de véhicule automobile sont fixées à une traverse du véhicule par des éléments de fixation qui peuvent être fusibles pour permettre, en cas de choc, un déplacement de la colonne vers l’avant du véhicule suivant une course de longueur définie. Par ailleurs, certaines colonnes sont équipées d’un système de réglage de position, notamment en profondeur, suivant la direction axiale de la colonne, comprenant par exemple un boulon coopérant avec une glissière qui s’étend suivant la direction de la colonne. Ce type de système de réglage permet un déplacement de la colonne vers l’avant du véhicule en cas de choc, déplacement correspondant à la course du boulon à l’intérieur de la glissière. Ainsi, en cas de choc, de telles colonnes se déplacent, en deux temps, d’un premier déplacement correspondant à la course du boulon à l’intérieur de la glissière du système de réglage de position, puis d’un second déplacement résultant de la rupture des éléments de fixation fusibles qui fixent la colonne de direction sur la traverse planche de bord. On peut ainsi obtenir un déplacement total de la colonne vers l’avant du véhicule de l’ordre de 70 mm environ. Certaines colonnes ne possèdent toutefois pas de système de réglage en profondeur de la colonne, ou alors uniquement un système de réglage en hauteur de la colonne. Dans ce dernier cas, le réglage peut être obtenu par déplacement d’un boulon à l’intérieur d’une glissière qui s’étend dans une direction verticale, par conséquent transverse à l’axe de la colonne. On comprend ainsi que le boulon ne peut pas être déplacé suivant une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe de la colonne. Ceci a pour conséquence qu’en cas de choc, la course totale de la colonne vers l’avant du véhicule est réduite par rapport aux colonnes équipées d’un système de réglage en profondeur, ce qui n’est pas souhaitable. La présente invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, un premier objet de l’invention concerne une pièce de maintien fusible pour un boulon, notamment un boulon faisant partie d’un système de réglage d’une colonne de direction d’un véhicule automobile, caractérisée en ce qu’elle comporte une fente traversante destinée à recevoir ledit boulon, ladite fente présentant une longueur et une largeur, la largeur de la fente étant ajustée aux dimensions du boulon destiné à être reçu dans la fente, notamment au jeu de fabrication près. Selon l’invention, la fente présente en outre une zone de maintien et de blocage en position du boulon définie par au moins une paire de butées en vis-à-vis réduisant la largeur de la fente et les butées sont aptes à être écrasées sous l’effet d’une force supérieure à une force seuil, appliquée notamment suivant la longueur de la fente, forçant (ou poussant) le boulon en dehors de la zone de maintien et de blocage. Ainsi, en utilisation normale, alors que le boulon ou la pièce de maintien ne subit pas de force externe ou alors une force inférieure à une force seuil, la pièce de maintien bloque le boulon situé dans la zone de maintien et de blocage dans une position fixe par rapport à la pièce de maintien. Dit autrement, le boulon ne peut pas se déplacer en dehors de cette zone. Au contraire, en utilisation anormale, sous l’effet d’une force supérieure à une force seuil, appliquée sur le boulon ou la pièce de maintien, notamment suivant la longueur de la fente, le boulon est forcé en dehors de la zone de maintien et de blocage grâce à l’écrasement des butées conformées à cet effet, autorisant ainsi le déplacement du boulon à l’intérieur de la fente. La longueur de la course de ce déplacement correspondra alors à la longueur de la fente, à l’exclusion de la zone de maintien et de blocage. Le maintien et le blocage du boulon dans une position fixe par rapport à la pièce de maintien sont ainsi assurés par la réduction de largeur de la fente résultant de la présence de butées. Cette réduction de largeur peut avantageusement être déterminée d’une part pour empêcher un déplacement du boulon par rapport à la pièce de maintien en absence de force appliquée sur le boulon ou la pièce de maintien suivant la direction de la longueur de la fente, ou sous l’effet d’une force inférieure à une force seuil, et d’autre part pour permettre un écrasement des butées sous l’effet d’une force supérieure à cette force seuil. La réduction de largeur et la forme des butées pourront être déterminées par calcul en fonction de la force seuil et du matériau constituant la pièce de maintien. Avantageusement, la pièce de maintien peut être plane, la fente s’étendant alors dans un seul et même plan sur toute sa longueur. Avantageusement, la fente peut présenter une ou deux extrémités fermées. Dans ce dernier cas, elle présente alors un contour fermé. La zone de maintien et de blocage peut être définie par deux paires de butées définissant entre elles un logement destiné à maintenir et bloquer en position le boulon. Toutefois, avantageusement, la zone de maintien et de blocage peut être définie par une extrémité fermée de la fente et une paire de butées, la paire de butées et ladite extrémité fermée définissant un logement destiné à maintenir et bloquer en position le boulon. Cet agencement permet de faciliter la réalisation de la pièce de maintien. Notamment, ce logement peut présenter une forme complémentaire du boulon, notamment de sa section transversale par rapport à un axe d’insertion du boulon à l’intérieur de la fente. Ainsi, pour un boulon cylindrique, le logement peut présenter une forme cylindrique, cette forme cylindrique étant toutefois ouverte du côté de la ou des paires de butées, de manière à permettre le passage du boulon vers le reste de la fente après écrasement des butées. La course du boulon à l’intérieur de la fente après écrasement des butées peut présenter une longueur et un chemin choisis selon la longueur et la nature du déplacement souhaité. En fonction de l’utilisation souhaitée, on pourra ainsi choisir une forme et une longueur appropriées de la fente. Avantageusement, dans un mode de réalisation, la fente peut être rectiligne. Ceci permet une réalisation plus simple de la fente et un déplacement du boulon à l’intérieur de la fente limitant les forces appliquées contre le boulon, et entre le boulon et la fente, notamment lorsque la direction longitudinale de la fente est choisie parallèle à la force appliquée forçant le boulon en dehors de la zone de maintien et de blocage. Avantageusement, pour une réalisation plus simple, la pièce de maintien peut être réalisée d’une pièce, par exemple par moulage. Avantageusement, la pièce de maintien peut être en un matériau approprié permettant un écrasement de butées. On pourra par exemple choisir un matériau polymère, par exemple du polypropylène. L’invention a également pour objet un ensemble d’un boulon et d’une pièce de maintien fusible selon l’invention, dans lequel le boulon traverse la fente de la pièce de maintien, et, - le boulon occupe une position de blocage dans laquelle il est situé à l’intérieur de la zone de maintien et de blocage, ou - le boulon occupe une position libérée dans laquelle il est situé en dehors de la zone de maintien et de blocage, le passage du boulon de la position de blocage à la position libérée résultant d’un choc exerçant sur le boulon ou la pièce de maintien une force supérieure à la force seuil. La position de blocage correspond ainsi à une utilisation normale de l’ensemble au cours de laquelle le boulon ou la pièce de maintien est soumis à une force nulle ou inférieure à une force seuil, alors que la position libérée correspond à une utilisation anormale, résultant d’un choc exerçant sur le boulon ou la pièce de maintien une force supérieure à la force seuil, cette force poussant le boulon en dehors de la zone de maintien et de blocage et provoquant l’écrasement des butées. Ainsi, dans la position libérée, le boulon est mobile à l’intérieur de la fente. Un tel ensemble peut être utilisé comme liaison fusible entre deux pièces d’un véhicule automobile, le boulon étant solidaire de l’une des pièces et la pièce de maintien étant solidaire de l’autre des pièces, ce qui permet d’obtenir un déplacement relatif contrôlé des pièces après écrasement des butées. Un tel ensemble est particulièrement adapté à une utilisation pour une colonne de direction. Il peut en effet permettre un déplacement de la colonne par rapport à la structure du véhicule, par exemple suivant une direction parallèle à l’axe de la colonne de direction. A cet effet, il suffit d’orienter une fente rectiligne de la pièce de maintien de sorte que sa direction longitudinale soit parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe de la colonne de direction. Ainsi, un autre objet de l’invention concerne une colonne de direction comprenant un ensemble tel que précédemment décrit. Avantageusement, la fente de la pièce de maintien étant rectiligne et présentant une direction longitudinale, la pièce de maintien peut être orientée de sorte que la direction longitudinale de la fente s’étend parallèlement ou sensiblement parallèlement à un axe suivant lequel s’étend la colonne de direction. On pourra avantageusement positionner la pièce de maintien de manière à obtenir un déplacement de la colonne de direction vers l’extrémité de la colonne opposée au volant après écrasement des butées. Dans un mode de réalisation, la pièce de maintien peut être solidaire de la colonne de direction et le boulon peut être destiné à fixer un système de réglage à la colonne de direction. Ce système de réglage peut être fixé rigidement à un élément de structure du véhicule, par exemple la traverse. Le boulon peut notamment fixer un guide du système de réglage à la colonne de direction, ce guide étant destiné à être fixé rigidement à l’élément de structure de la traverse. Avantageusement, le boulon peut faire partie d’un système de réglage en hauteur de la colonne de direction lequel comprend un guide présentant une fente de guidage recevant ledit boulon. Ainsi, dans ce cas, le boulon traverse le guide du système de réglage en hauteur et aussi la pièce de maintien selon l’invention. L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un ensemble tel que précédemment décrit ou une colonne de direction telle que précédemment décrite. On pourra notamment prévoir d’encastrer ou d’emboîter la pièce de maintien à l’intérieur d’un logement de forme complémentaire d’une pièce du véhicule, par exemple une partie de la colonne de direction, de manière à permettre un remplacement aisé de la pièce de maintien après un choc. La zone de maintien et de blocage de la fente de la pièce de maintien peut être positionnée afin de permettre un déplacement de la colonne de direction vers l’avant du véhicule en cas de choc poussant la colonne de direction vers l’avant du véhicule. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : La représente partiellement une vue en perspective d’une colonne de direction d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation, fixée à une traverse du véhicule. La représente une vue de côté d’une colonne de direction selon un mode de réalisation de l’invention. La est une vue en perspective d’une pièce de maintien selon un mode de réalisation de l’invention. Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, lorsque la colonne de direction est montée sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l’axe longitudinal (d’avant en arrière), transversal et vertical du véhicule, ce dernier reposant sur le sol. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité. Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s’écartant d’au plus ±20°, voire d’au plus ±10° ou d’au plus ±5° d’une direction/d’un plan parallèle, perpendiculaire ou d’un angle droit. Par sensiblement vertical, on entend une direction formant un angle d’au plus ±20°, voire d’au plus ±10° ou d’au plus ±5°, avec une direction verticale. La représente une colonne de direction 1 fixée à une traverse 2 d’un véhicule automobile. La colonne de direction 1 s’étend suivant un axe A et présente une extrémité avant 1a destinée à recevoir un volant (non représenté). La colonne de direction 1 représentée est pourvue d’un système de réglage 3 de la colonne de direction, ici un système de réglage 3 de position en hauteur. Ce système de réglage 3 comprend un guide 5 présentant une fente de guidage 6 et un boulon 4. Le guide 5, est ici fixé rigidement sur la traverse 2. Le boulon 4, mobile par rapport au guide 5, assure la fixation du guide 5 à la colonne de direction 1. Dans l’exemple, la fente de guidage 6 est réalisée au travers d’une partie plane du guide 5. Pour permettre un réglage en hauteur de la position de la colonne de direction 1, la fente de guidage 6 s’étend sensiblement verticalement, tel que visible . Bien entendu, l’invention n’est pas limitée par une forme et/ou une orientation du système de réglage 3. Lors d’un choc, il est souhaitable de permettre un déplacement de la colonne de direction 1 vers l’avant du véhicule suivant une direction sensiblement parallèle à son axe. A cet effet, selon l’invention, le boulon 4 du système de réglage 3 est maintenu par une pièce de maintien fusible 10, visible sur les figures 2 et 3. La pièce de maintien 10 et le boulon 4 forment un ensemble 20 au sens de l’invention. Dans l’exemple représenté, la pièce de maintien fusible 10 est solidaire de la colonne de direction 1. De préférence, tel que représenté dans l’exemple, la pièce de maintien fusible 10 est une pièce plane. La pièce de maintien fusible 10 comporte une fente traversante 11 recevant le boulon 4. Tel que visible sur les figures, cette fente 11 présente une longueur (notée « L ») et une largeur (notée « l »). Dans la mesure où le boulon 4 doit coopérer avec la fente 11, la largeur l de celle-ci correspond, à un jeu de fabrication près, à une dimension du boulon reçu dans la fente, notamment une dimension maximale du boulon. Autrement dit, la largeur de la fente est ajustée aux dimensions du boulon reçu dans la fente, au jeu de fabrication près. Le boulon 4 étant inséré suivant une direction axiale à travers la fente, cette dimension du boulon est mesurée dans un plan perpendiculaire à cette direction axiale. Dans l’exemple, le boulon 4 présente une forme cylindrique dont l’axe s’étend perpendiculairement au plan de la fente 11 lorsque le boulon est inséré dans celle-ci. La largeur l de la fente 11 correspond ainsi au diamètre du boulon, au jeu de fabrication près. Bien qu’une forme cylindrique de boulon soit préférable pour faciliter la fabrication et le déplacement de celui-ci, l’invention n’est toutefois pas limitée à une forme particulière du boulon, pourvu que cette forme autorise un déplacement du boulon à l’intérieur d’une fente. Tel que visible , la fente 11 présente une zone 12 de maintien et de blocage en position du boulon 4 définie par une paire de butées 13, 14 en vis-à-vis. Ces butées 13, 14 sont ainsi solidaires de parois longitudinales opposées de la fente 11, tel que visible sur les figures 2 et 3. Ces butées 13, 14 réduisent ainsi la largeur de la fente localement. En outre, les butées 13, 14 sont aptes à (conformées pour) être écrasées lors de l’application d’une force F supérieure à une force seuil, exercée dans l’exemple sur la colonne de direction et donc sur la pièce de maintien, suivant la longueur de la fente. Cette force F est ainsi appliquée suivant une direction perpendiculaire à l’axe du boulon. La forme et les dimensions des butées peuvent être déterminées en fonction du matériau les constituant et de la force seuil au-delà de laquelle leur écrasement est souhaité. Dans l’exemple représenté, la fente 11 présente un contour fermé, autrement dit des extrémités 11a et 11b fermées, ici arrondies. Les butées 13, 14 définissent avec l’une 11a des extrémités de la fente un logement 15 de forme complémentaire du boulon 4 reçu dans la fente. Ainsi, ces butées 13, 14 sont définies par des arcs de cercle dont le rayon est identique ou légèrement supérieur (au jeu de fabrication près) au diamètre du boulon. La forme cylindrique du boulon et les formes complémentaires des butées peuvent faciliter l’écrasement des butées et le déplacement du boulon en dehors de la zone de maintien et de blocage de la fente lors d’un choc. Le fait que la zone 12 de maintien et de blocage soit définie en partie par l’extrémité 11a de la fente, ici de forme complémentaire du boulon cylindrique reçu, permet d’assurer un bon maintien du boulon en position lorsqu’il est situé dans cette zone, tout en simplifiant la réalisation de la pièce de maintien. On pourrait toutefois envisager de définir cette zone par deux paires de butées. Dans l’exemple représenté, la fente 11 est en outre rectiligne, la pièce de maintien 10 étant orientée de sorte que la direction longitudinale D de la fente s’étende parallèlement à l’axe A de la colonne de direction 1. En outre, la zone 12 de maintien et de blocage est plus éloignée de l’extrémité 1a de la colonne destinée à recevoir un volant que le reste de la fente. Ainsi, un choc exerçant une force F supérieure à une force seuil sur la colonne de direction, et par conséquent sur la pièce de maintien, va provoquer l’écrasement des butées 13, 14 par le boulon 4 et le déplacement de la pièce de maintien 10 et de la colonne de direction 1 vers l’avant du véhicule suivant l’axe A de la colonne. Ce déplacement se produit sur la longueur L2 de la fente, égale à la longueur totale L de la fente moins la longueur L1 de la zone 12 de maintien et de blocage. La pièce de maintien 10 est de préférence réalisée d’une pièce en matériau polymère, par exemple par moulage. Dans l’exemple, cette pièce de maintien 10 est logée dans un logement 16 d’une plaque 17 solidaire de la colonne de direction 1. Elle est ici emboîtée à l’intérieur du logement 16 de sorte qu’elle peut être facilement remplacée. La pièce de maintien 10 fusible et l’ensemble 20 selon l’invention peuvent être mis en œuvre de la manière suivante. En utilisation normale, le boulon 4 occupe une position de blocage (représentée ) dans laquelle il est situé à l’intérieur de la zone 12 de maintien et de blocage. Cette utilisation normale correspond à une utilisation habituelle du véhicule, au cours de laquelle aucune force n’est exercée sur la colonne de direction ou alors une force inférieure à la force seuil pour laquelle est calibrée la pièce de maintien fusible. En utilisation anormale, lorsqu’un choc engendrant une force supérieure à la force seuil est subi, le boulon est forcé en dehors de la zone de maintien et de blocage par l’écrasement des butées. Il occupe alors une position libérée, dans laquelle il peut se déplacer librement à l’intérieur de la fente. En raison de la force exercée par le choc, le boulon se déplace ainsi à l’intérieur de la fente en s’éloignant de la zone de maintien et de blocage. On obtient ainsi un déplacement contrôlé du boulon par rapport à la pièce de maintien et par conséquent un déplacement contrôlé de la colonne par rapport à un élément de structure du véhicule. Suite à cette utilisation anormale, la pièce de maintien peut être facilement remplacée en maintenance par une pièce neuve. Pièce de maintien fusible (10) pour un boulon (4) caractérisée en ce qu’elle comporte une fente (11) traversante destinée à recevoir ledit boulon, ladite fente présentant une longueur et une largeur, la largeur de la fente étant ajustée aux dimensions du boulon destiné à être reçu dans la fente, ladite fente (11) présentant en outre une zone (12) de maintien et de blocage en position du boulon définie par au moins une paire de butées (13, 14) en vis-à-vis réduisant la largeur de la fente et dans laquelle les butées (13, 14) sont aptes à être écrasées sous l’effet d’une force supérieure à une force seuil forçant le boulon en dehors de la zone de maintien et de blocage. Pièce de maintien fusible (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone (12) de maintien et de blocage est définie par une extrémité fermée (11a) de la fente et une paire de butées (13, 14), la paire de butées et ladite extrémité fermée définissant un logement (15) destiné à maintenir et bloquer en position le boulon. Pièce de maintien fusible (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la fente (11) est rectiligne. Pièce de maintien fusible (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle est réalisée d’une pièce en matériau polymère. Ensemble (20) d’un boulon (4) et d’une pièce de maintien fusible (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le boulon (4) traverse la fente (11) de la pièce de maintien, et, - le boulon occupe une position de blocage dans laquelle il est situé à l’intérieur de la zone de maintien et de blocage, ou - le boulon occupe une position libérée dans laquelle il est situé en dehors de la zone de maintien et de blocage, le passage du boulon de la position de blocage à la position libérée résultant d’un choc exerçant sur le boulon ou la pièce de maintien une force supérieure à la force seuil. Colonne de direction (1) de véhicule automobile comprenant un ensemble (20) selon la revendication 5. Colonne de direction (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que, la fente (11) de la pièce de maintien (10) étant rectiligne et présentant une direction longitudinale, la pièce de maintien (10) est orientée de sorte que la direction longitudinale de la fente s’étend parallèlement ou sensiblement parallèlement à un axe suivant lequel s’étend la colonne de direction (1). Colonne de direction (1) selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle la pièce de maintien (10) est solidaire de la colonne de direction (1) et le boulon (4) est destiné à fixer un système de réglage à la colonne de direction. Colonne de direction (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que ledit boulon (4) fait partie d’un système de réglage (3) en hauteur de la colonne de direction lequel comprend un guide (5) présentant une fente de guidage (6) recevant ledit boulon. Véhicule automobile comprenant un ensemble (20) selon la revendication 5 ou comprenant une colonne de direction (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9.