FR2463708A1 - Shock absorber assembly for car steering wheel - has deformable barrel with slits placed between wheel and column - Google Patents

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Abstract

The shock absorber is placed between the steering column (2) and steering wheel (6) of a road vehicle. It consists of a shell (3) with a deformable shape in compression. On its outside are longitudinal slits from top to bottom. The free ends defined by the slits give collar centring for the wheel attachment face (1). This face takes the splined end of the steering column. The upper end of the assembly ends in a shaped flange (5) rivetted to the boss of the steering wheel itself. The assembly is barrel shaped.

Description

La présente invention concerne les véhicdes en général et no trament les dispositifs amortisseurs de chocs, intercalés entre le tube de direction et le volant d'un véhicule automobile et destinés b absorber par déformation les chocs frontaux qui surviennent en cas d'accidents ; ces dispositifs évitent ainsi la brusque projection du volant sur le conducteur qui est une cause fréquente de blessures très graves au niveau de la cage thoracique. The present invention relates to vehicles in general and no trame shock absorbing devices, interposed between the steering tube and the steering wheel of a motor vehicle and intended to absorb by deformation the frontal shocks which occur in the event of accidents; these devices thus avoid the sudden projection of the steering wheel onto the driver, which is a frequent cause of very serious injuries in the rib cage.

Dans les dispositifs connus de ce genre, des lamelles cintrées en forme de secteur circulaires sont disposées extérieurement à intervalles réguliers entre d'une part une collerette supportant le volant et du cOté opposé une embase servant d fixer le tube de direction du véhicule. In known devices of this kind, curved lamellae in the form of a circular sector are arranged externally at regular intervals between on the one hand a flange supporting the steering wheel and on the opposite side a base serving to fix the steering tube of the vehicle.

Ces lamelles sont fixes par soudure de leurs extrémites, cé qui présente nécessairement une différence de liaison suivant chaque point de fixation, se traduisant en cas de choc par une rupture ou une variation du moment d'inertie suivant l'impact et une irrégularit de l'effort de réaction qui doit intervenir obligatoirement dans l'axe du volant. De plus, ces soudures successises entrassent un prix de revient levé.  These strips are fixed by welding their ends, which necessarily presents a difference in connection along each fixing point, resulting in a shock by a rupture or a variation in the moment of inertia depending on the impact and an irregularity of the 'reaction effort which must take place in the axis of the steering wheel. In addition, these successive welds add up to a high cost price.

Dans d'autres réalisations, onadjolnt sur la périphérie exté- rieure des lamelles, un chapeau ou une bague fendue assurant un centrage lors d'un choc en ésStant leur déòrmation dissymétri- que par mauvaise répartition de l'effort de réaction. Cette réalisation est toutefois onéreuse. In other embodiments, onadjolnt on the outer periphery of the lamellae, a hat or a split ring ensuring centering during an impact by avoiding their asymmetrical deformation by poor distribution of the reaction force. This realization is however expensive.

Selon la présente invention, le bottier d'absorption d'énergie permet d'éviter ces inconvénients. Ce dernier se présente, en effet, sous forme d'un solide volumétrique creux de révolu- tion, obtenu par emboutissage, constituant un profil trapu, généralement de forme sphérique muni périphériquement de fentes longitudinales profilées ou non autorisant la déformation par écra- sement. De par sa conception homogène, ce solide autorise une régularité d'absorption en cas de choc quel que soit le point d' impact axial ou déporté. According to the present invention, the energy absorption boot avoids these drawbacks. The latter is, in fact, in the form of a hollow volumetric solid of revolution, obtained by stamping, constituting a stocky profile, generally of spherical shape provided peripherally with profiled longitudinal slots or not allowing crushing deformation. Due to its homogeneous design, this solid allows regular absorption in the event of an impact whatever the point of axial or offset impact.

Selon une autre caractéristique, ce boitier est établi à partir d'un flan découpe formant une pluralité de branches radiales diamdtralement apposées qui sont dans un premier temps embouties symdtriquement -- suivant le profil de la génératrice ex térieure du bottier tandis que dans un deuxième temps des branches conformées sont rabattues simultanément et symétri quement pour constituer le profil définitif du dit bottier avec un fond uniforme formant cuvette t l'extrémité libre des branches autorisant le centrage de la collerette porte-volant qui est fixée par soudure ou autrement. According to another characteristic, this case is established from a blank cut forming a plurality of diametrically affixed radial branches which are initially symmetrically stamped - according to the profile of the exterior generator of the shoemaker while in a second time shaped branches are folded simultaneously and symmetrically to form the final profile of said shoemaker with a uniform bottom forming a cup t the free end of the branches allowing the centering of the steering wheel flange which is fixed by welding or otherwise.

Selon une autre caractéristique et en variante, le boiter est établi à partir d'un flan sous forme de disque qui est embouti dans un premier temps pour constituer une cuvette avec une collerette supérieure et dont la périphérie est découpée par poinçonnage pour former les fentes latérales d'un profil variable la mise en forme est ensuite réalisée par refoulement pour l'ob- tention de la section sphérique. According to another characteristic and as a variant, the box is established from a blank in the form of a disc which is first stamped to form a bowl with an upper flange and the periphery of which is cut by punching to form the lateral slots with a variable profile, shaping is then carried out by delivery to obtain the spherical section.

Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. These characteristics and others will emerge clearly from the following description.

Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés :
La figure 1 est i petite échelle une vue perspective d'ensemble illustrant un bottier d'absorption intercalé entre le volant et le tube de direction d'un véhicule.To fix the subject of the invention without however limiting it, in the appended drawings:
Figure 1 is i small scale an overall perspective view illustrating an absorption boot interposed between the steering wheel and the steering tube of a vehicle.

La figure 2 est à plus grande échelle une demi-vue extérieure et une demi-vue en coupe longitudinale du boîtier réalisé selon l'invention. Figure 2 is on a larger scale an external half-view and a half-view in longitudinal section of the housing produced according to the invention.

La figure 3 est une vue en plan et en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2.  FIG. 3 is a plan view and in cross section along line 3-3 of FIG. 2.

La figure 4 est une demi-vue extérieure et une demi-vue en coupe longitudinale d'un boîtier selon une réalisation en variante. Figure 4 is an external half-view and a half-view in longitudinal section of a housing according to an alternative embodiment.

La figure 5 est une vue extérieure en plan correspondant i la figure 4. FIG. 5 is an exterior plan view corresponding to FIG. 4.

Les figures 6, 7, 8 et 9 illustrent schématiquement les différentes phases de réalisation du procédé de fabrication par emboutissage du boîtier illustré figures 2 et 3. FIGS. 6, 7, 8 and 9 schematically illustrate the different stages of carrying out the manufacturing process by stamping the casing illustrated in FIGS. 2 and 3.

Les figures 10, 11, 12 et 13 illustrent schématiquement les différentes phases de réalisation du procédé de fabrication par emboutissage du boîtier illustré figures 4 et 5. FIGS. 10, 11, 12 and 13 schematically illustrate the different phases of carrying out the manufacturing process by stamping the casing illustrated in FIGS. 4 and 5.

Ce boîtier d'absorption d'énergie pour tube de direction de véhicules automobiles, objet de l'invention se présente en trois éléments assemblés : une embase 1 avec alésage axial pour l'en- gagement et l'accouplement de la partie supérieure du tube de direction 2, une coquille déformable 3 en cas de choc, sous forme d'un solide de révolution, tel que sphère obtenue par embou- tissage avec à sa base un fond 31 pour prendre appui et se fixer par rivet 4 ou autrement sur l'embase 1 et des fentes périphériques 3 établies dans l'épaisseur de la dite coquille pour s'étendre depuis le dessus du rebord périphérique R du fond 31 jusqu'à l'extrémité supérieure ouverte. This energy absorption box for the head tube of motor vehicles, object of the invention is presented in three assembled elements: a base 1 with axial bore for engagement and coupling of the upper part of the tube steering 2, a deformable shell 3 in the event of an impact, in the form of a solid of revolution, such as a sphere obtained by stamping with at its base a bottom 31 for bearing and fixing by rivet 4 or otherwise on the 'base 1 and peripheral slots 3 established in the thickness of said shell to extend from the top of the peripheral rim R of the bottom 31 to the open upper end.

Ces fentes 32 délimitent ainsi des branches convexes 33 disposées circulairement et régulièrement qui se raccordent à la base rigoureusement suivant un même plan, avec le rebord périphérique
R en formant ainsi une ligne d'amorce de pliage P, tandis que leurs extrémités supérieures sensiblement jointives forment une portée extérieure cylindrique 34 destinée au centrage et à l'en- gagement de l'alésage du troisième élément telle la collerette supérieure 5 qui est fixée par soudure S comme illustré figures 2 et 3. La collerette supérieure 5 autorise la fixation du volant 6 par vis ou autrement.These slots 32 thus delimit convex branches 33 arranged circularly and regularly which connect to the base rigorously in the same plane, with the peripheral rim
R thereby forming a fold initiation line P, while their substantially contiguous upper ends form a cylindrical outer surface 34 intended for centering and engaging the bore of the third element such as the upper flange 5 which is fixed by welding S as illustrated in FIGS. 2 and 3. The upper flange 5 allows the steering wheel 6 to be fixed by screw or otherwise.

Selon ces dispositions, l'on conçoit que la coquille 3 forme un bloc parfaitement homogène dont la forme sphérique autorise 1' obtention d'une pluralité de branches 33, régulières tant dans leur galbe que dans leur dimensionnement tout en faisant intimementcorps avec le fond 31 surélevé de par sa bordure periphéri- que R formant cuvette. Ces dispositions permettent lors d'un choc, d'obtenir une régularité d'absorption et de déformation simultanément de toutes les branches 33 sans aucun risque de rupture de certaines. According to these provisions, it is understood that the shell 3 forms a perfectly homogeneous block whose spherical shape allows one to obtain a plurality of branches 33, regular both in their curve and in their dimensioning while forming an intimate body with the bottom 31 raised by its peripheral edge R forming a bowl. These provisions make it possible, during an impact, to obtain regularity of absorption and deformation simultaneously of all the branches 33 without any risk of breaking some.

il est bien évident que les branches 33 peuvent avoir des faces longitudinales parallèles ou incurvées en opposition, comme illustré figure 4, de manière à diminuer l'effort de déformation.. De même les dites branches 33 peuvent être percées en épaisseur en formant des trous 35 disposés suivant la ligne de pliage
P qui peut également être réduite par la réalisation de branches 33 avec faces longitudinales convexes comme illustré en traits interrompus figure 6.it is quite obvious that the branches 33 can have parallel or curved longitudinal faces in opposition, as illustrated in FIG. 4, so as to reduce the deformation force. Similarly, the said branches 33 can be pierced in thickness by forming holes 35 arranged along the fold line
P which can also be reduced by making branches 33 with convex longitudinal faces as illustrated in broken lines in FIG. 6.

Selon les figures 6, 7, 8 et 9, on a illustré le procédé de fabrication par emboutissage de la coquille 3. A partir d'un flan
F qui est découpé pour constituer une forme en étoile dont les branches radiales 33 s'étendent à partir d'un disque axial cons tituant4fond 31,
Ces branches 33 , avec côtés parallèles ou non comme ind 4 6, sont en outre effilées à leurs extrémités libres et embouties simultanément, de manière à former sur une partie de leur longueur et depuis le fond 3 , des parties convexes (figure 8) dont a longueur et la flèche correspondent aux dimensionnement du profil de la génératrice de la sphère å obtenir.According to Figures 6, 7, 8 and 9, there is illustrated the manufacturing process by stamping the shell 3. From a blank
F which is cut to form a star shape whose radial branches 33 extend from an axial disc constituting 4 bottom 31,
These branches 33, with parallel sides or not as ind 4 6, are also tapered at their free ends and stamped simultaneously, so as to form over part of their length and from the bottom 3, convex parts (Figure 8) which The length and the arrow correspond to the dimensioning of the profile of the generator of the sphere to be obtained.

L'ensemble des branches 33 ainsi conformées est rabattu ensuite autour de la ligne de pliage P délimitant le fond 3l jusqutau con- tact ou non de leurs extrémités formant la portée extérieure 34 comme illustré figure 9. The set of branches 33 thus shaped is then folded down around the fold line P delimiting the bottom 31 until the contact or not of their ends forming the outer bearing 34 as illustrated in FIG. 9.

Selon la réalisation en variante illustrée figures 4, 5 et 6, la coquille 7 représentée est également établie par emboutissage et comporte un fond 71 pour prendre appui et se fixer sur l'embase i suivie d'une partie extérieure sphérique 72 munie de fentes lon- gitudinales 73 pour constituer la partie déformable 1 cette dernière se raccorde directement i une collerette 74 de fixation du volant 6 du véhicle.  According to the alternative embodiment illustrated in Figures 4, 5 and 6, the shell 7 shown is also established by stamping and has a bottom 71 to bear and fix on the base i followed by a spherical outer part 72 provided with slots lon - gitudinal 73 to form the deformable part 1 the latter is connected directly to a flange 74 for fixing the steering wheel 6 of the vehicle.

Selon les figures 10, ll, 12 et 13, on a illustré le procédé de fabrication de cette réalisation en variante i partir d'un flan circulaire F1 qui est embouti dans un premier temps pour constituer une cuvette figure ll, avec wn fond 71 et une collerette supérieure 74 t la périphérie de la section tronconique comprise entre le fond 7 et la collerette 74 est ensuite découpée par poin çonnage, pour former les fentes longitudinales non ouvertes 73 de toutes formes et dimensions serrant X délimiter les branches déformables 75 comme illustré figure 12. According to FIGS. 10, ll, 12 and 13, the manufacturing process of this variant embodiment has been illustrated from a circular blank F1 which is first stamped to form a bowl in figure ll, with a bottom 71 and an upper flange 74 t the periphery of the frustoconical section between the bottom 7 and the flange 74 is then cut by punching, to form the unopened longitudinal slots 73 of all shapes and dimensions tightening X delimit the deformable branches 75 as illustrated in FIG 12.

Dans une dernière opération, la mise en forme difinitive de la section tronconique est réalisée par refoulement pour ltobtention de la partie extérieure sphérique 72 figure 13. In a final operation, the final shaping of the frustoconical section is carried out by delivery to obtain the spherical external part 72 in FIG. 13.

Les avantages de ce boîtier ressortent bien de la description et on note en particulier sa possibilité de déformation avec une régularité d'absorption en caste choc frontal ou non. The advantages of this box emerge clearly from the description and we note in particular its possibility of deformation with regularity of absorption in case of frontal impact or not.

L'invention ne se limite aucunement d celui de ses modes d' application non plus qu'd ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.  The invention is in no way limited to that of its modes of application any more than to those of the embodiments of its various parts which have been more particularly indicated; on the contrary, it embraces all its variants.

Claims (6)

REVENDICATIONS -1- Boîtier d'absorption d'énergie, en cas de choc, s'intercalant entre le tube de direction et le volant de véhicules automobiles, caractérisé par le fait qu'il se présente avec une coquille sous forme d'un solide creux obtenupsr le procédé d'emboutissage de manière i former un profil homogène déformable en compression et muni périphériquement de fentes longitudinales profilées débouchant à la partie supérieure et aboutissant à la base au droit du rebord de la partie inférieure du fond se fixant sur 1'embase accouplée au tube de direction ; les extrémités supérieures libres des branches délimitées par les fentes autorisant le centrage de la collerette rapportée porte-volant fixée par soudure.-1- Energy absorption box, in the event of an impact, inserted between the steering tube and the steering wheel of motor vehicles, characterized in that it comes with a shell in the form of a hollow solid obtain the stamping process so as to form a homogeneous profile deformable in compression and provided peripherally with profiled longitudinal slots opening at the upper part and ending at the base in line with the rim of the lower part of the bottom, which is fixed on the coupled base to the head tube; the free upper ends of the branches delimited by the slots authorizing the centering of the attached steering wheel holder flange fixed by welding. -2- Boîtier selon la revendication l, caractérisé par le fait que selon une réalisation en vaiante la coquille obtenue par le procédé d'emboutissage se présente avec un profil homogène et déformable en compression, muni périphériquement de fentes longitudinales profilées aboutissant i la base et d la partie supérieure d'une part au fond et d'autre part à la collerette supérieure formée directement par le prolongement supérieur de la dite coquille.-2- Housing according to claim l, characterized in that according to a vaiante embodiment the shell obtained by the stamping process has a homogeneous profile and deformable in compression, provided peripherally with profiled longitudinal slots leading to the base and d the upper part on the one hand at the bottom and on the other hand the upper flange formed directly by the upper extension of said shell. -3- Boîtier selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé par le fait que les fentes longitudinales délimitent les branches périphériques avec des faces parallèles incurvées ou convexes en opposition permettant de diminuer l'effort de déformation soit k leur partie médiane soit i leurs extrémités suivant les lignes de raccordement.-3- Housing according to claims 1 and 2 taken together, characterized in that the longitudinal slots delimit the peripheral branches with parallel curved or convex faces in opposition to reduce the deformation force either at their middle part or i their ends along the connecting lines. -4- Boîtier selon les revendications l et 2 prises ensemble, caractérisé par le fait que les branches comportent au droit de leur ligne de raccordement avec le fond et la collerette supérieure des ouvertures destinées b diminuer l'effort de déformation.-4- Housing according to claims l and 2 taken together, characterized in that the branches have the right of their connection line with the bottom and the upper flange of the openings intended to reduce the deformation force. -5- Boîtier selon les revendications l, 3 et 4 prises ensemble et le procédé de fabrication par emhoutissagq caractérisé par le fait que la coquille est établie à partir d'un flan découpé en forme d'étoile dont les branches radiales s'étendent a' partir d' un disque axial constituant le fond ; les dites branches étant dans un premier temps embouties d plat simultanément suivant une partie de leur longueur pour former des parties convexes proéminentes dont la longueur et la flèche correspondent au profil de la génératrice de la forme sphérique d réaliser ; dans un deuxième temps les dites branches étant rabattues suivant une ligne circulaire de raccordement avec le fond jusqu'au rapprochement de leurs extrémités libres en vue de la formation de la portée de centrage autorisant 11 engagement et la fixation de la collerette porte-volant. -5- Housing according to claims l, 3 and 4 taken together and the manufacturing process by emhoutissagq characterized in that the shell is established from a blank cut in the shape of a star whose radial branches extend to 'starting from an axial disc constituting the bottom; said branches being initially stamped flat simultaneously along part of their length to form prominent convex parts whose length and arrow correspond to the profile of the generator of the spherical shape to be produced; in a second step, the said branches being folded down along a circular line of connection with the bottom until their free ends are brought together in order to form the centering surface allowing 11 engagement and fixing of the flywheel holder flange. -6- Boitier selon les revendications 2, 3 et 4 prises ensemble et le procédé de fabrication par emboutissage de la coquille selon la réalisation ensriante, caractérisé par le fait qu'un San circulaire autorise dans un premier temps la formation d'une cuvette avec un fond correspondant au fond de la coquille et une celleret- te supérieure destinée i permettre directement la fixation du volant ; la périphérie de la section tronconique intermédiaire étant découpée longitudinalement pour constituer les fentes ion- gitudinales non ouvertes i leurs extrémités délimitant les branches déformables qui sont ensuite mises en forme par refoulement pour l'obtention de la section extérieure définitive. -6- Housing according to claims 2, 3 and 4 taken together and the manufacturing method by stamping the shell according to the ensriante embodiment, characterized in that a circular San allows firstly the formation of a bowl with a bottom corresponding to the bottom of the shell and an upper cradle intended to allow direct attachment of the steering wheel; the periphery of the intermediate frusto-conical section being cut longitudinally to form the longitudinal slots not open at their ends delimiting the deformable branches which are then shaped by delivery to obtain the final outer section.
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