FR2883245A1 - Dispositif de liaison entre un support de colonne de direction et un element de structure, traverse et vehicule automobile associe. - Google Patents
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Abstract
L'élément de structure (25) est solidaire de la caisse (13) du véhicule. Il s'étend sensiblement transversalement à l'avant par rapport au support de colonne (17). Le dispositif (18) comprend au moins un tirant (51A, 51B, 53) de liaison reliant le support de colonne (17) à l'élément de structure (25). Le tirant (51A, 51 B, 53) est déformable lors du déplacement de l'élément de structure (25) vers le support de colonne (17) en cas de choc frontal contre le véhicule. Le tirant (51A, 51B, 53) comprend au moins deux organes (51A, 51B) déformables sous l'effet du choc frontal suivant deux directions différentes sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule.
Description
2883245 1
La présente invention concerne un dispositif de liaison entre un support de colonne de direction de véhicule automobile et un élément de structure solidaire de la caisse du véhicule, ledit élément s'étendant sensiblement transversalement à l'avant par rapport au support. de colonne, le dispositif étant du type comprenant au moins un tirant de liaison reliant le support de colonne à l'élément de structure, le tirant étant déformable lors du déplacement de l'élément de structure vers le support de colonne en cas de choc frontal contre le véhicule.
On connaît de FR-A-2 537 529 un dispositif de liaison du type précité, qui relie un support de colonne de direction à la traverse inférieure de baie (TIB).
io Le dispositif de liaison comprend un tirant qui s'étend à l'avant et au-dessus du support de colonne. Le tirant améliore la fixation du support de colonne sur la caisse du véhicule afin de réduire les vibrations de ce support lorsque le véhicule roule.
Par ailleurs, en cas de choc frontal contre le véhicule, le tirant est 15 déformable suivant l'axe longitudinal du véhicule pour absorber une partie de l'énergie cinétique de choc.
Un tel dispositif ne donne pas entière satisfaction. En effet, le tirant étant déformable uniquement suivant l'axe longitudinal du véhicule, il est nécessaire d'affaiblir sa structure pour améliorer sa fusibilité lors d'un choc contre le véhicule. Cet affaiblissement détériore les performances vibratoires du support de colonne en l'absence de choc.
Un but de l'invention est donc de fournir un dispositif de liaison du type précité, qui présente à la fois une fusibilité améliorée en cas de choc contre le véhicule, et qui permet de maintenir les performances vibratoires du support de colonne en l'absence de choc.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que le tirant comprend au moins deux organes de liaison déformables sous l'effet dudit choc frontal suivant deux directions différentes sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule.
Le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles: - deux des organes de liaison sont déformables suivant un axe transversal sensiblement horizontal dans deux directions opposées le long de cet axe; - deux des organes de liaison sont sensiblement coplanaires; - le tirant comprend des moyens de renfort reliant le support de colonne à l'élément de structure, les moyens de renfort étant disposés en parallèle vis-à-vis des chocs frontaux, par rapport à deux organes de liaison; - le support de colonne délimite un passage transversal de réception d'une traverse, deux organes déformables étant fixés sur le support de colonne io au-dessus du passage et les moyens de renfort étant fixés sur le support de colonne au-dessous du passage; - les moyens de renfort comprennent une plaque pliable, ladite plaque étant déformable suivant une direction longitudinale du véhicule lors du déplacement de l'élément de structure vers le support de colonne lors du choc frontal; - les moyens de renfort comprennent deux organes de liaison auxiliaires sensiblement coplanaires, les organes auxiliaires étant déformables sous l'effet dudit choc frontal suivant deux directions différentes sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule; et - chaque organe déformable comprend une tige coudée s'étendant sensiblement longitudinalement entre une extrémité de fixation au support de colonne et une extrémité de fixation à l'élément de structure.
L'invention a également pour objet une traverse de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une poutre transversale, destinée à être fixée sur deux montants du véhicule; - un support de colonne de direction monté sur la poutre; et - un dispositif de liaison tel que défini ci-dessus, solidaire du support de colonne.
L'invention a en outre pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: - une caisse comportant deux montants sensiblement verticaux et un élément de structure transversal; et - une traverse telle que définie ci-dessus, la poutre étant fixée sur les deux montants et le dispositif de liaison étant fixé sur l'élément de structure.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue partielle en perspective d'une première traverse de planche de bord équipée d'un dispositif de liaison selon l'invention, 10 montée dans la caisse d'un véhicule automobile; - la Figure 2 est une vue de coté partielle en coupe suivant le plan vertical II-Il de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue partielle de dessus en perspective du dispositif de liaison entre le support de colonne et la traverse inférieure de baie, 15 pour le véhicule de la Figure 1; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 3 d'une deuxième traverse de planche de bord équipée d'un dispositif de liaison selon l'invention; et - la Figure 5 est une vue analogue à la Figure 2 d'une troisième traverse de planche de bord équipée d'un dispositif de liaison selon l'invention.
Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées sont les orientations habituelles d'un véhicule automobile. En particulier, les termes avant , arrière , supérieur , inférieur , gauche , droite , longitudinal et transversal s'entendent par rapport à la position du conducteur et au sens de marche du véhicule automobile.
Les Figures 1 à 3 illustrent une partie d'un premier véhicule automobile 11 selon l'invention.
Ce véhicule 11 comprend des éléments de caisse 13, une traverse de planche de bord 15 montée sur les éléments de caisse 13, un support de colonne de direction 17 et un dispositif de liaison 18 du support de colonne 17 à des éléments de caisse 13.
Comme illustré par la Figure 1, les éléments de caisse 13 comprennent un plancher 19 présentant un profilé médian longitudinal 21, généralement appelé tunnel .
Les éléments de caisse 13 comprennent également deux montants latéraux 23 dits A du véhicule, une traverse inférieure de baie 25 et un tablier 27 sensiblement vertical qui relie la traverse inférieure de baie 25 au plancher 19.
Les montants 23 s'étendent sensiblement verticalement respectivement à gauche et à droite du plancher 19, à l'arrière du tablier 27. Seule une partie du montant droit 23 a été représentée sur la Figure 1.
io Le tablier 27 sépare l'habitacle 29 du véhicule du compartiment moteur 31.
La traverse de planche de bord 15 comprend une poutre transversale 33 tubulaire sensiblement horizontale et une jambe de force 35 sensiblement verticale.
La poutre 33 s'étend transversalement dans le véhicule entre le montant gauche et le montant droit 23. Elle est munie à ses extrémités gauche et droite de plaques terminales 37 de fixation aux montants 23. Les plaques 37 sont vissées sur les montants 23 respectifs.
La jambe de force 35 est soudée à son extrémité supérieure sur une 20 partie médiane 39 de la poutre 33. La jambe 35 est vissée à son extrémité inférieure 41 sur le tunnel 21.
Le support de colonne 17 est fixé sur la poutre 23, à gauche de la jambe de force 35, à l'arrière et sous la traverse inférieure de baie 25. Il comprend un flasque supérieur 43 et un flasque inférieur 45 qui enserrent la poutre 33, et deux bras 47 de support de colonne de direction qui font saillie vers le bas à partir du flasque inférieur 45.
Le flasque supérieur 43 et le flasque inférieur 45 présentent des sections de forme sensiblement analogue. Ils s'étendent vers le bas et vers l'avant de manière inclinée par rapport à l'horizontale.
Comme illustré par la Figure 2, les flasques supérieur et inférieur 43 et 45 délimitent au voisinage de leur bord arrière 48, un passage transversal 49 qui reçoit la poutre 33. Le flasque supérieur 43 est vissé sur le flasque inférieur 45 à l'avant et à l'arrière du passage 49. Le support 17 est ainsi solidement maintenu en position sur la poutre 33.
Le dispositif de liaison 18 comprend deux tiges coudées 51 déformables suivant un axe transversal Y-Y' du véhicule, une plaque de renfort 53 déformable suivant un axe X-X' longitudinal du véhicule, et une patte 55 de fixation à la traverse inférieure de baie 25.
Les tiges 51 s'étendent sensiblement dans un plan horizontal. Elles relient une surface supérieure 57 du flasque supérieur 45 à la patte de fixation 55.
io Comme illustré par la Figure 3, chaque tige 51 comprend, entre son extrémité arrière 59 et son extrémité avant 61, une partie arrière 63 et une partie avant 65 formant entre elles un coude 67.
L'extrémité arrière 59 de chaque tige 51 est fixée sur la surface supérieure 57, au dessus du passage de réception 49 de la poutre 33. 15 L'extrémité avant 61 de chaque tige est fixée sur la patte 55.
Le coude 67 est situé sensiblement au milieu de la tige 51. La partie avant 61 forme avec la partie arrière 63 au niveau du coude 67 un angle supérieur à 140 , par exemple égal à 170 .
Le coude 67A de la tige gauche 51A est orienté vers la gauche, à l'opposé du coude 67B de la tige droite 51B qui est orienté vers la droite.
Ainsi, comme on le verra plus bas, les tiges 51A et 51B sont déformables en cas de choc frontal contre le véhicule suivant l'axe transversal Y-Y' sensiblement horizontal dans deux directions opposées le long de cet axe Y-Y'.
La plaque de renfort 53 présente une forme générale de trapèze convergeant vers l'avant. Elle comprend une partie centrale 52 et des rebords gauche et droit 54 qui font saillie verticalement vers le haut.
La plaque de renfort 53 est disposée sous les tiges 51, en parallèle visà-vis des chocs frontaux par rapport à ces tiges 51.
Comme illustré par la Figure 2, la partie centrale 52 s'étend de manière inclinée vers l'arrière et vers le bas entre un bord avant 69 solidaire de la patte de fixation 55 et un bord arrière 71 solidaire du bord avant 73 du flasque supérieur 43. Le bord arrière 71 de la plaque est fixé sur la surface 57 au-dessous du passage 49 de réception de la poutre 33.
La plaque 53 comprend en outre un coude transversal 75 qui forme une arête et qui délimite une partie arrière 77 et une partie avant 79 de la plaque.
La partie arrière 77 est repliable vers la partie avant 79 le long de l'arête 75 lors d'un choc frontal contre le véhicule.
La plaque 53 est de faible épaisseur, de sorte qu'elle présente une résistance mécanique inférieure à celle des tiges coudées 51, lors d'une déformation résultant d'un choc frontal contre le véhicule.
io Dans l'exemple illustré, la patte de fixation 55 est venue de matière avec la plaque 53. Elle fait saillie vers le haut par rapport au bord avant 69. La patte 55 est vissée sur une face arrière de la traverse inférieure de baie 25 On décrira maintenant le comportement du véhicule 11 selon l'invention en l'absence de choc frontal contre le véhicule et lors d'un tel choc.
En l'absence de choc frontal contre le véhicule, le support de colonne 17 est maintenu en position dans la caisse du véhicule par la poutre 33 de la traverse 15. Par ailleurs, le dispositif de liaison 18 stabilise le support de colonne 17 en assurant une liaison rigide entre ce support 17 et la traverse inférieure de baie 25 par l'intermédiaire des tiges coudées 51 et de la plaque de renfort 53.
Les vibrations ressenties par le conducteur lorsque le véhicule roule sont ainsi réduites.
Lors d'un choc frontal contre le véhicule, l'ensemble formé par la traverse inférieure de baie 25 et le tablier 27 se rapproche des montants 23. Lors de ce déplacement, la distance qui sépare la patte de fixation 55 et le support de colonne 17 se réduit, ce qui provoque la déformation des tiges coudées 51 et de la plaque de renfort 53.
La plaque 53 étant de résistance mécanique inférieure aux tiges coudées 51, elle se déforme suivant l'axe longitudinal X-X' sans offrir de résistance mécanique significative au choc. Elle présente alors des plis en forme d'accordéon suivant des lignes transversales.
Simultanément, les tiges 51A et 51B se déforment respectivement vers la gauche et vers la droite le long de l'axe transversal Y-Y', dans deux directions sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule, comme illustré par les flèches G et D sur la Figure 3. Lors de cette déformation, les extrémités avant 59 se rapprochent des extrémités arrière 61 des tiges 51 parallèlement à l'axe longitudinal X-X'. Les coudes 67A et 67B s'éloignent de l'axe longitudinal passant par les extrémités 59 et 61 des tiges 51A et 51B, respectivement vers la gauche et vers la droite. L'angle formé par la partie avant 65 et la partie arrière 63 diminue notablement.
Par ailleurs, les tiges coudées 51 absorbent par leur déformation une partie de l'énergie cinétique de choc, qui n'est pas transmise à l'occupant du io véhicule.
La présence des tiges de liaison 51 déformables suivant des directions opposées perpendiculaires à la direction longitudinale du véhicule, permet d'obtenir un dispositif de liaison 18 entre le support de colonne 17 et la traverse inférieure de baie 25 qui présente une rigidité structurelle en l'absence de choc, et qui absorbe l'énergie mécanique de choc lors d'un choc frontal contre le véhicule.
L'épaisseur et les propriétés de résistance mécanique de la plaque 53 sont réduites et choisies uniquement pour maintenir les performances vibratoires de la colonne de direction. En variante, des évidements sont ménagés dans la plaque 53.
Dans la variante représentée sur la Figure 4, le dispositif de liaison 18 est dépourvu de plaque de renfort 53.
Par ailleurs, les parties arrières 63 des tiges 51 s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal X-X', tandis que les parties avant 65 des tiges 25 coudées 51 convergent vers la patte de fixation 55.
Le comportement de ce dispositif 18 en cas de choc frontal est sensiblement analogue à celui du dispositif du premier véhicule 11.
Dans un troisième véhicule 91 selon l'invention (Figure 5), le dispositif 18 de liaison est également dépourvu de plaque de renfort 53.
Ce dispositif 18 comprend en outre deux tiges coudées auxiliaires 93 disposées sensiblement dans un plan P' situé sous le plan P des tiges coudées 51. Le plan P' est plus incliné par rapport à l'horizontale que le plan P. Seule la tige auxiliaire droite 93C est représentée sur la Figure 5.
Chaque tige auxiliaire 93 est située sous une tige coudée 51 et présente un forme sensiblement analogue à cette tige coudée 51. Ainsi, comme illustré par la Figure 5, la tige 93C s'étend entre une extrémité arrière 59C soudée sur le bord avant 73 du flasque supérieur 43 et une extrémité avant 61C fixée sur la patte de liaison 55, sous l'extrémité avant 61B de la tige 61B. La tige 93C présente un coude 67C dirigé dans la même direction que le coude 67B de la tige coudée 51B située au dessus d'elle. Dans cet exemple, le coude 67C ia délimite une partie arrière 63C de longueur supérieure à la partie avant 65C.
Une tige verticale avant 95 soudée sur la patte 55 relie les extrémités avant 61 de la tige auxiliaire 93C et de la tige coudée 51B. De même, une tige inclinée arrière 97 soudée sur le flasque supérieur 43 relie les extrémités arrière des tiges 93C et 51B.
Lors d'un choc frontal contre le véhicule, les tiges auxiliaires gauche et droite 93 sont également déformables respectivement vers la gauche et vers la droite suivant un axe transversal Z-Z' parallèle à l'axe Y-Y'.
Le comportement du troisième véhicule 91 selon l'invention lors d'un choc frontal est par ailleurs analogue à celui du premier véhicule 11.
Claims (10)
1. Dispositif (18) de liaison entre un support (17) de colonne de direction de véhicule automobile, et un élément de structure (25) solidaire de la caisse (13) du véhicule, ledit élément (25) s'étendant sensiblement transversalement à l'avant par rapport au support de colonne (17), le dispositif (18) étant du type comprenant au moins un tirant (51, 53; 93) de liaison reliant le support de colonne (17) à l'élément de structure (25), le tirant (51, 53; 93) étant déformable lors du déplacement de l'élément de structure (25) vers le support de colonne (17) en cas de choc frontal contre le véhicule, io caractérisé en ce que le tirant (51, 53; 93) comprend au moins deux organes de liaison (51) déformables sous l'effet dudit choc frontal suivant deux directions différentes sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale (XX') du véhicule.
2. Dispositif (18) selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux des organes de liaison (51) sont déformables suivant un axe transversal (Y-Y') sensiblement horizontal dans deux directions opposées le long de cet axe (Y-Y').
3. Dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux des organes de liaison (51) sont sensiblement coplanaires.
4. Dispositif (18) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tirant (51, 53; 93) comprend des moyens de renfort (53; 93) reliant le support de colonne (17) à l'élément de structure (25), les moyens de renfort (53; 93) étant disposés en parallèle vis-à-vis des chocs frontaux, par rapport à deux organes de liaison (51).
5. Dispositif (18) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support de colonne (17) délimite un passage (49) transversal de réception d'une traverse (33), deux organes déformables (51) étant fixés sur le support de colonne (17) au-dessus du passage (49) et les moyens de renfort (53, 93) étant fixés sur le support de colonne (17) au-dessous du passage (49).
6. Dispositif (18) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de renfort (53; 93) comprennent une plaque pliable (53), ladite plaque (53) étant déformable suivant une direction longitudinale (X-X') du véhicule lors du déplacement de l'élément de structure (25) vers le support de colonne (17) lors du choc frontal.
7. Dispositif (18) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de renfort (53; 93) comprennent deux organes de liaison (93) auxiliaires sensiblement coplanaires, les organes auxiliaires (93) étant déformables sous l'effet dudit choc frontal suivant deux directions différentes sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale (XX') du véhicule.
8. Dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque organe déformable (51) comprend lo une tige coudée s'étendant sensiblement longitudinalement entre une extrémité de fixation (59) au support de colonne (17) et une extrémité de fixation (61) à l'élément de structure (25).
9. Traverse (15) de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une poutre (33) transversale, destinée à être fixée sur deux montants (23) du véhicule; - un support (17) de colonne de direction monté sur la poutre (33) ; et - un dispositif de liaison (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, solidaire du support de colonne (17).
10. Véhicule automobile (11; 91), caractérisé en ce qu'il comprend: - une caisse (13) comportant deux montants (23) sensiblement verticaux et un élément de structure (25) transversal; et - une traverse (15) selon la revendication 9, la poutre (33) étant fixée sur les deux montants (23) et le dispositif de liaison (18) étant fixé sur l'élément 25 de structure (25).
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