WO1995023299A1 - Device for absorbing energy by plastic deformation for a motor vehicle steering wheel in particular, and steering wheel comprising such a device - Google Patents

Device for absorbing energy by plastic deformation for a motor vehicle steering wheel in particular, and steering wheel comprising such a device Download PDF

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WO1995023299A1
WO1995023299A1 PCT/FR1995/000224 FR9500224W WO9523299A1 WO 1995023299 A1 WO1995023299 A1 WO 1995023299A1 FR 9500224 W FR9500224 W FR 9500224W WO 9523299 A1 WO9523299 A1 WO 9523299A1
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WO
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fingers
steering wheel
frame
fixing
branches
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PCT/FR1995/000224
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Michel Malvy
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Michel Malvy
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04Hand wheels
    • B62D1/11Hand wheels incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R21/05Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings associated with the steering wheel, steering hand lever or steering column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Definitions

  • Device for absorbing energy by plastic deformation in particular for a vehicle steering wheel, and steering wheel equipped with such a device.
  • the invention relates to devices for absorbing energy by plastic deformation, in particular for equipping vehicle steering wheels.
  • Steering wheels are currently the subject of much research aimed at improving their performance in the event of an accident, and in particular in the event of a frontal impact by the driver on the steering wheel. This area is particularly sensitive for motor vehicles or for nautical vehicles with steering wheel. Research was rather directed towards devices integrated in the steering wheel or in the dashboard and which inflate automatically in the event of an impact from the vehicle, or even devices with telescopic column which retracts automatically in the event of an impact from the vehicle.
  • the flywheel itself is generally not associated with an energy absorption structure by plastic deformation.
  • it has been proposed to practice localized weakening in the branches of a steering wheel (DE-B-1,159,287 and FR-A-2,353,425).
  • shock-absorbing padding which softens an abrupt contact, but which absorbs practically no energy in the event of an impact, like an old technique with impact plate mounted on springs in the center of '' a steering wheel (US-A-1, 647, 903).
  • a typical absorber hub is constituted by two flanges against which are welded angular flat branches (the obtuse angle being open on the side of the hub axis), which branches have a hole at mid-height to give a deformation zone. preferential tion at the vertex of the angle.
  • tubular sleeve in the wall of which are provided windows which delimit axial strips capable of being deformed when the sleeve is subjected to compres ⁇ crushing.
  • axial sion see for example WO-A-89 09349 and DE-A-2.264.507.
  • the tubular sleeve has a wall pierced with circular holes (FR-A-2,352,704 and FR-A-2,284,801).
  • the invention aims precisely to solve this problem, by designing an energy absorption device which is at the same time efficient, compact and light.
  • the object of the invention is therefore to provide an energy absorption device the structure of which provides high efficiency without inducing a large amount of deformation, while remaining simple to make and assemble, with multiple possibilities. to adapt to a specific location concerned.
  • the invention also relates to an energy absorption device, the structure of which additionally provides a resistance to torque which is significant, in particular at least greater than 22 m ⁇ kg. It is more particularly an energy absorption device by plastic deformation, in particular for a vehicle steering wheel, characterized in that it is constituted by two support and / or fixing parts arranged at a distance one from the other, these two parts being joined together by a plurality of fingers having, on at least part of their length, a succession of through recesses made in the form of bores whose axes are arranged in different radial directions, so as to be able to deform longitudinally when they are subjected to axial forces exceeding a certain threshold.
  • the fingers extend parallel to a common direction.
  • the fingers are slightly inclined inward or outward at the same angle, or these fingers are arranged in pairs to form deformable V-shaped structures.
  • the fingers are of generally cylindrical shape.
  • these fingers could be tapered from their ends to a median plane common to all of the fingers, or on the contrary tapered to their ends from a median plane common to all the fingers.
  • the through holes of the fingers are cylindrical, and the axes of these cylindrical holes are successively orthogonal.
  • the cylindrical holes of the fingers may or may not be of the same diameter, and their number is the maximum number compatible with the required mechanical strength.
  • the fingers may moreover be fixed to the support and / or fixing parts in a non-removable manner, for example by welding, or alternatively in a removable manner, for example by screwing.
  • one of the support and / or fixing pieces is a flat flange, and the other is an identical flange or a hub base arranged coaxially with the first flange.
  • the device will consist of a plurality of devices with support and / or fixing parts and with longitudinally deformable fingers, these devices being arranged in the form of coaxial cages, and the fingers of said devices being of decreasing or gradually increasing length from one cage to another.
  • the two support and / or fixing parts are joined at the same time by fingers with through holes, and by torque stiffeners arranged to provide resistance to the significant torque. and to deform in the event of crushing in axial compression without affecting the longitudinal deformation of the fingers.
  • each torque stiffener is constituted by a folded sheet frame, fixed to the two aforementioned parts being arranged circumferentially, and by a reinforcement insert mounted inside this frame with the possibility of pivoting around an axis essentially perpendicular to the direction of crushing in axial compression, said insert being disposed in said frame in normal operation to provide resistance to high torque, but automatically tilting in the event of crushing in axial compression while allowing the deformation of said frame.
  • the reinforcement insert has a free edge with external chamfer with which cooperates, in the event of crushing in axial compression, an adjacent member carried by a support and / or fixing part, so that the tilting said insert is carried inward.
  • the adjacent member is the head of a rivet or a fixing screw securing the frame to the bearing and / or fixing part concerned.
  • the frame has a trapezoidal shape
  • the insert has two lateral faces inclined in correspondence so as to fit into said frame.
  • the torque stiffeners are arranged alternately with the fingers with through cylindrical bores.
  • each torque stiffener consists of a pair of joined sheets of folded sheet metal fixed to a support and / or fixing piece, said profiles having two divergent branches between which is received a V-shaped corner fixed to the other. support and / or fixing piece.
  • the profiles are joined by a member, such as a rivet, forming a fuse mechanical, arranged to break as soon as the force exerted by the V-shaped wedge tending to spread said sections exceeds a certain threshold.
  • the invention also relates to a vehicle steering wheel, in particular of a motor vehicle, having a metal frame with radial branches coated on the one hand with a damping padding enveloping the circular part of the frame and the ends of the branches adjacent to this circular part, and on the other hand a central shock absorbing cushion covering the remaining part of the branches and the central fixing portion of the steering wheel from which these branches depart.
  • the frame has a lowered central portion relative to the branches whose profile is angular, and the central cushion is hollowed out to present an axial inner housing, and moreover, between the top of this housing and said a lowered central portion, an energy absorption device having at least one of the foregoing characteristics is arranged, the fingers of which are essentially parallel to the axis of the steering wheel, said device being completely integrated into the central cushion.
  • FIGS. 1 and 2 are side views e from above of an energy absorption device according to the invention, here with three cylindrical fingers;
  • - Figure 4, and Figure 3 which is the blow along III-III illustrate, on a larger scale, a cylindrical finger whose through recesses are formed by three cylindrical holes, and Figure 5 schematically illustrates the same finger after deformation by axial crushing;
  • FIGS 6 and 7 are top and side views illustrating a steering wheel fitted with an energy absorption device of the aforementioned type, this device and its particular mode of installation can best be seen in Figure 8 which is a selo cup
  • FIG. 9 illustrates in section an implantation of a steering wheel with two energy absorption devices
  • FIG. 10 illustrates in section a variant of the previous device, in which the lower flange is replaced by a hub base with peripheral skirt, -
  • FIG. 11 illustrates, by way of example, five variants showing different deformable finger geometries, noted a) to e);
  • Figures 12 and 13 illustrate in section and e top view (Figure 12 being a section along XII-XI of Figure 13, and Figure 13 a section along XIII-XIII of Figure 12), a variant of the device of previous energy absorption, in which stiffeners d frame and tilting insert torque are arranged alternately with the aforementioned cylindrical fingers;
  • FIG. 14 illustrates in perspective a trapezoidal stiffener frame
  • - Figures 15 and 16 are two views of a tilting stiffener insert associated with the frame of Figure 14;
  • FIG. 17 and 18 are partial views illustrating two other variants of torque stiffeners with pairs of contiguous profiles and associated V-shaped corners, arranged alternately with the cylindrical fingers preci ⁇ ted.
  • Figures 1 and 2 illustrate an energy absorption device by plastic deformation 100 according to the invention, the general structure of which is here that of an X-axis hub.
  • the device 100 consists of two pieces of support and / or fixing 101, 102, here arranged in the form of flat circular flanges, which are at a distance from each other, these two parts being joined together by a plurality of fingers 103, here three in number .
  • the connecting fingers 103 are solid at the level of their axis (not hollow), and they have, over at least part of their length, a succession of through recesses arranged under form of holes the axes of which are directed in radial directions differen ⁇ your, so as to be able to deform longitudinally when subjected to axial forces exceeding a certain threshold, especially during crushing in axial compression.
  • the fingers 103 are of generally cylindrical shape, and the through recesses of these fingers are cylindrical bores 104 whose axes are successively orthogonal.
  • the cylindrical holes 104 of the fingers 103 are here of the same diameter, and their number is preferably the maximum number compatible with the required mechanical strength. In this case, the adjacent holes are for each finger very close to each other, and are only separated by a thin fiber on the generatrix of the finger.
  • the axes of the holes 104 are here all parallel to a plane transverse to the axis X, but it could alternatively provide that some of these axes are inclined relative to the direction of this plane.
  • the upper flange 101 has a circular inner edge 105, allowing a shaft or a central structure to pass through, and a plurality of threads 106 used for fixing the energy absorption device 100.
  • a shaft or a central structure to pass through
  • a plurality of threads 106 used for fixing the energy absorption device 100.
  • FIGS. 3 and 4 the structure of an isolated finger 103 can be better distinguished, here with three cylindrical holes 104 whose axes, denoted Dl and D2, are successively orthogonal.
  • the material of the finger is reduced to two diametrically opposite lateral fibers, which fibers are capable of being plastically deformed naturally when the finger is subjected to a significant crushing force in axial compression, in the direction of its length.
  • FIG. 5 where the action of the compressive force is shown diagrammatically by the arrows F, and it can be seen that the finger 103 is crushed longitudinally with a significant reduction in its length, while remaining substantially in the same alignment.
  • Such a device could thus be used in a steering wheel, insofar as the deformation does not interfere with the supports of the steering wheel, or even under the steering wheel, for example between the head of the steering column and the steering wheel, or between the head steering column and an anti-theft mechanism of the steering wheel disconnection type, insofar as this device is not likely to interfere with an armored skirt associated with the anti-theft of the vehicle, which interference could have blocked the radial deformation of the branches of a hub of the traditional type because this deformation occurs with a radially external deformation.
  • the fingers 103 are here fixed to the support and fixing flanges 101, 102 in a non-removable manner, for example by welding at 107. As will be seen later
  • the fingers 103 are instead tapered towards their ends, from a median plane common to all of the fingers.
  • the fingers 103 extend parallel to a common direction, which is the direction of the abovementioned X axis.
  • the taper angle in this case will remain relatively small, that is to say generally less than 10 °.
  • the fingers 103 are arranged in pairs to form deformable V-shaped structures. In this case, each pair of fingers will be fixed at its tip on the one hand and at its two ends on the other hand on the associated supporting and / or fixing parts.
  • the components of the energy absorption device 100 may be made of steel, of composite material, or even of other materials compatible with plastic deformations and the energy absorption required.
  • the energy absorption device according to the invention is particularly advantageous for equipping a vehicle steering wheel, in particular a motor vehicle. Illustrated in FIGS. 6 to 8 is a flywheel V thus equipped with an energy absorption device 100 of the type previously described.
  • the flywheel V comprises a rigid metallic frame 10 constituted by a circular part 11, here in a horseshoe section turned towards the axis of the flywheel X (which gives excellent rigidity of the toric part of the flywheel), and of four branches radial 12 connected to a central portion 13 used for fixing the steering wheel, these branches being arranged symmetrically with respect to the median plane of the steering wheel.
  • the fixing part 11 of circular shape is substantially in the lower tangent plane PI of the steering wheel (the upper tangent plane being denoted PS), and that the branches 12 have an angular profile with an obtuse angle turned towards the bottom (with an external section 12.1 and an internal section 12.2).
  • a damping padding 20 envelops the circular part 11 of the frame, as well as the ends of the sections 12.1 of branches adjacent to this circular part, by portions denoted 20.1.
  • a central energy absorption cushion 30 covers the part remaining radial branches including the section 12.2, by simply being clipped by recesses 34 formed in its radial portions 32 which cover said portions 12.2 of the branches of the frame, going to the padding coating the portion 12.1 of these branches.
  • the radial branches 12 may be formed by a plate (openwork or not) formed or by pairs of formed profiles arranged radially (arrangement in spider legs), the frame 10 forming a one-piece whole which is made of steel or resistant composite material.
  • the arrangement of the steering wheel V precisely allows the integration of an energy absorption device 100 of the type previously described.
  • the frame 10 has a central portion 13 lowered relative to the branches 12 whose profile is angular, and the central cushion 30 is hollowed out to present an axial internal housing 33.
  • an energy absorption device 100 which is ready to fulfill its function in the event of a frontal impact on a part of the body of the driver on the central portion of the steering wheel.
  • the energy absorption device 100 is held, at its upper flange 101 against the top of the interior housing of the central cushion, preferably by clipping into a circular groove formed for this purpose in said cushion, and, by its lower flange 102, which bears directly against the central fixing portion 13 of the frame.
  • the energy absorption devices which are used here have three fingers 103 with cylindrical bores whose axes are successively orthogonal.
  • FIG. 9 illustrates a complementary mode of integration of the energy absorption device according to the invention.
  • the actual steering wheel V is of a design similar to that which has just been illustrated, receiving here an energy absorption device 100 comprising four fingers 103 liable to deform longitudinally ⁇ during a crushing in axial compression.
  • the actual steering wheel V is mounted on an anti-theft mechanism 50 of the steering wheel decoupling type, interposed between the steering wheel and the steering column.
  • This anti-theft mechanism 50 comprises a body 51, a lever 52 for uncoupling the steering wheel, and a lower extension 53 carrying an armored cylindrical skirt 54 fixed by a rod 55. It is then possible to accommodate a second absorption absorption device. energy 100, similar to the previous one, inside the armored skirt 54.
  • a disc-shaped projection 56 is provided here which is received in a homologous recess of the flange upper 101 of the energy absorption device 100, which makes it possible to have a perfect setting of said device on the axis X of the steering wheel.
  • the steering wheel is equipped with an energy absorption device intervening both upstream and downstream of the metal frame 10.
  • the mode of deformation of the fingers 103 of the device according to the invention is perfectly compatible with its integration inside the cylindrical armored skirt 54, because the deformation of these fingers is perfectly controlled, and does not not risk presenting an undesirable radial expansion which would induce a jamming with the armored skirt.
  • FIG. 10 illustrates another variant in which the lower flange of the energy absorption device 100 is no longer a flat circular flange as previously, but is produced in the form of a base of hub 102 'arranged coaxially with the first flange 101.
  • the hub base 102' has a fluted central passage 60 used for coupling with the fluted end of the section of the steering column, and a widening 61 associated with the housing of the 'fixing nut.
  • the hub base 102 ' is further surmounted by an armored skirt 62, inside which is disposed an energy absorption device 100.
  • the fingers 103 of the energy absorption device are fixed to the hub base 102 'by screwing, said fingers then having threaded coaxial extensions 108 coming to be screwed into blind tapped holes associated with the hub base.
  • These same fingers 103 are fixed to the upper flange 101 by means of pins 113 secured by welding or gluing to this upper flange 101. It should be noted the presence of the circular recess 112 of the upper flange 101, making it possible to receive the projection centering disc-shaped 56 of the above-mentioned anti-theft mechanism 50.
  • the absorption device is integrated into a structure which is subjected to torques.
  • these are torque stiffeners with tilting insert each stiffener essentially being constituted by a folded sheet frame fixed to the two aforementioned parts being arranged circumferentially, and by a reinforcement insert of the aforementioned frame which is mounted inside thereof, to pivot about an axis essentially orthogonal to the direction of crushing in axial compression.
  • the basic principle of such a stiffener is that it makes it possible, during normal operation, to provide resistance to the significant torque by virtue of the insert which laterally holds the connection frame, this insert then remaining essentially immobile.
  • a pivoting of the insert around its axis is triggered, which causes its tilting, while allowing the deformation of the sheet metal frame.
  • a device 200 for absorbing energy by plastic deformation consisting of two support and / or fixing pieces 201, 202, here arranged in the form of flat circular flanges, which are at a distance from each other, these two parts being joined together by a plurality of axially deformable fingers 203 which conform to at least one of the examples previously described.
  • the upper structure E secured to the flywheel which is fixed by bolts 206 to the upper flange 201, crushes the fingers 203 which under axial compression, over at least part of their length, a succession of through recesses in the form of cylindrical holes, the axes of which are arranged in different radial directions.
  • Each torque stiffener with tilting insert is denoted 220. It is essentially constituted by a tilting reinforcement insert 221, constituting the "rocker" of the stiffener, and by a support frame 222 arranged circumferentially, which ensures the connection between the flanges 201 and 202.
  • the frame 222 preferably made of sheet metal folded, is fixed by its base by means of a bolt 223 to the hub flange 202, and, at its upper part, for example by means of a blind rivet 226, to the upper flange 201.
  • the insert forming a rocker 221 is mounted to pivot about an axis 224, which may consist of a pin or any other equivalent member forming a pivot axis (for example a localized deformation of the frame defining a sai internal link forming axis point).
  • the insert 221 forming a rocker is disposed parallel to the central axis X, and it is in direct contact by its two lateral facets with the frame 222, so as to thus constitute a substantially rigid element which is capable of transmit high torques. In this position, the insert 221 laterally holds the frame 222, being integral with it.
  • Each rocker 221 has, on the outside, a free chamfered edge 225 against which a protuberance 227 comes to bear which can be, as is the case here, the head of a blind fixing rivet 226 fastening the frame 222 to the upper flange 201, or alternatively one screw end.
  • the rocker ⁇ their 221 remains in its vertical position which is illustrated in FIGS. 12 and 13, whereas, in the case of an axial compression crushing the aforementioned fingers 203, the movement for bringing the two flanges closer together has effect of causing the rivet head 227 to cooperate with the chamfer 225, and to cause the rocker 221 associated with the rocker 221 to tilt on the internal side, that is to say towards the X axis.
  • the sheet metal frame can be crushed normally, and neither the rocker during its pivoting nor the frame during its crushing deformation interfere with the axial deformation of the aforementioned fingers.
  • a frame 222 having a trapezoidal shape As can be seen in Figures 12 and 14, there is provided in this case a frame 222 having a trapezoidal shape.
  • the lower base 228, which is the large base of the trapezoid, is fixed against the base area of the hub 202 by a bolt 223 passing through an associated opening 231.
  • In the upper part there is a covering of the two ends 230, with a hole common 232 corresponding for example to the passage of a blind rivet for fixing to the upper flange 201.
  • the two wings 229 of the trapezoidal frame 222 finally have a bore 233 corresponding to the passage of a pin forming a pivot axis for the corresponding rocker .
  • FIGS. 15 and 16 a more detailed distinction is made between the structure of an insert forming a rocker 221.
  • This insert has a flat internal face 236, and an external chamfer 225 inclined at an angle a which is for example close to 25 °.
  • the insert 221 has two lateral faces 235 which are inclined, with an inclination forming an angle ⁇ and which corresponds to that of the lateral branches 229 of the trapezoidal frame 222. As an indication, an angle ⁇ close to 20 ° may be chosen.
  • the insert 221 also has here a horizontal recess 234 associated with the passage of the axis allowing pivoting relative to the trapezoidal frame 222 in the event of impact.
  • Each insert 221 forming the rocker can for example be made of synthetic material such as Delrin ®.
  • stiffeners each consisting of a pair of joined sheets of folded sheet metal fixed to one of the flanges and by a V-shaped corner penetrating between these two sections.
  • FIGS. 17 and 18 illustrate such stiffeners, inserted between fingers 203 with cylindrical holes 204 of the type previously described (the representation given in these figures is essentially schematic according to a "flat" view which does not highlight the circumferential arrangement of the stiffeners, the median planes of which may or may not be radial).
  • a raidis ⁇ 220 is thus distinguished, consisting of two contiguous profiles 250 made of folded sheet metal secured to the flange 202, and by a V-shaped corner 254 secured to the flange 201.
  • the two profiles 250 are welded at their base, but it is naturally possible to provide bolting on two folded lower edges, and the V-shaped corner 254 is a local deformation of the flange 201.
  • the two sections 250 end in two divergent branches 251 between which is received the corner in V 254. Torque transmission is therefore ensured by the coopera ⁇ V between the corner 254 and one or the other (depending on the direction) of the legs 251.
  • this rivet (which may be replaced by a screw or the like ) constitutes a mechanical fuse which breaks as soon as the force exerted by the V-shaped wedge 254 tending to separate these sections exceeds a certain threshold.
  • the stiffener 220 "differs from the previous one by the fact that the divergent branches 251 of the profiles 250 are extended by two convergent branches 252, and by the fact that the V-shaped corner 255 has a profile in ace of counterpart of the shape of the passage defined between the ends of the profiles 250.
  • the cooperation of the V-shaped corner with the divergent branches 251 is similar to that encountered for the preceding variant, but in addition, thanks to the labeling produced between the convergent branches 252 , a resistance to tearing off.
  • the thickness of the sheet will be chosen as a function of the value of the torque to be transmitted. has just been described can be used individually, as illustrated in the figures, or in duplication.
  • the energy absorption device can be used in very diverse fields, such as the longitudinal members of the structure of motor or rail vehicles, the deformable frames for seat frames, or the rail buffers, or even the caissons of transport of dangerous goods.

Abstract

Energy absorbing device (100) consisting of two bearing and/or fastening elements (101, 102) arranged at a distance from one another, both elements being joined to one another by a plurality of fingers provided with through recesses (104) arranged in different radial directions, so as to be longitudinally deformable during crushing, resulting from the application of axial compression. Such a device can be advantageously fitted to motor vehicle steering wheels.

Description

Dispositif d'absorption d'énergie par déformation plastique, notamment pour volant de direction de véhicule, et volant de direction équipé d'un tel dispositif. Device for absorbing energy by plastic deformation, in particular for a vehicle steering wheel, and steering wheel equipped with such a device.
L'invention concerne les dispositifs d'absorption d'énergie par déformation plastique, notamment pour équiper les volants de direction de véhicules.The invention relates to devices for absorbing energy by plastic deformation, in particular for equipping vehicle steering wheels.
Les volants de direction font actuellement l'objet de nombreuses recherches visant à améliorer leurs performances en cas d'accident, et notamment en cas de choc frontal du conducteur sur le volant. Ce domaine est particulièrement sensible pour les véhicules automobiles ou pour les véhicules nautiques à volant de direction. Les recherches se sont plutôt orientées vers des dispositifs intégrés dans le volant ou dans le tableau de bord et qui se gonflent automatiquement en cas de choc du véhicule, ou encore vers des dispositifs à colonne télesco- pique qui se rétracte automatiquement en cas de choc du véhicule.Steering wheels are currently the subject of much research aimed at improving their performance in the event of an accident, and in particular in the event of a frontal impact by the driver on the steering wheel. This area is particularly sensitive for motor vehicles or for nautical vehicles with steering wheel. Research was rather directed towards devices integrated in the steering wheel or in the dashboard and which inflate automatically in the event of an impact from the vehicle, or even devices with telescopic column which retracts automatically in the event of an impact from the vehicle.
Le volant lui-même n'est en général pas associé à une structure d'absorption d'énergie par déformation plastique. On a toutefois proposé de pratiquer des affai¬ blissements localisés dans les branches d'un volant de direction (DE-B-1.159.287 et FR-A-2.353.425) . On se limite souvent au mieux à des rembourrages amortisseurs qui adoucissent un contact peu brutal, mais qui n'absorbent pratiquement aucune énergie en cas de choc, à l'image d'une technique ancienne à plateau d'impact monté sur ressorts au centre d'un volant (US-A-1, 647, 903) .The flywheel itself is generally not associated with an energy absorption structure by plastic deformation. However, it has been proposed to practice localized weakening in the branches of a steering wheel (DE-B-1,159,287 and FR-A-2,353,425). We often limit ourselves at best to shock-absorbing padding which softens an abrupt contact, but which absorbs practically no energy in the event of an impact, like an old technique with impact plate mounted on springs in the center of '' a steering wheel (US-A-1, 647, 903).
On a toutefois proposé des moyeux d'absorption d'énergie, un tel moyeu étant alors monté entre le volant et la colonne de direction. Un moyeu absorbeur typique est constitué par deux brides contre lesquelles sont soudées des branches plates anguleuses (l'angle obtus étant ouvert du côté de l'axe du moyeu) , lesquelles branches présentent à mi-hauteur un perçage pour conférer une zone de déforma¬ tion préférentielle au niveau du sommet de l'angle. Lorsque le moyeu est écrasé par une force dont la direction est parallèle à l'axe du moyeu, chacune des branches se déforme plastique ent en absorbant de l'énergie, mais cette déformation s'accompagne d'une grande déformation radiale dirigée vers l'extérieur, de sorte que ce moyeu nécessite un environnement encombrant pour ne pas interférer avec la déformation plastique de ses branches en cas de choc frontal .However, energy absorption hubs have been proposed, such a hub then being mounted between the steering wheel and the steering column. A typical absorber hub is constituted by two flanges against which are welded angular flat branches (the obtuse angle being open on the side of the hub axis), which branches have a hole at mid-height to give a deformation zone. preferential tion at the vertex of the angle. When the hub is crushed by a force whose direction is parallel to the axis of the hub, each of the branches deforms plastic ent by absorbing energy, but this deformation is accompanied by a large radial deformation directed towards the outside, so that this hub requires a bulky environment so as not to interfere with the plastic deformation of its branches in the event of frontal impact.
Selon la même approche, on pourra se référer à FR-A-l.586.115 et FR-A-2.463.708, ou encore à EP-0 369 521 qui décrit un dispositif d'absorption d'énergie constitué par des plaquettes à faces striées qui sont intercalées entre le volant et la colonne de direction. Les stries parallèles créent des amincissements de chaque plaquette, qui se déforme en s'incurvant vers l'extérieur. On retrouve l'inconvénient précité d'une grande déformation radiale dirigée vers l'extérieur, avec en outre des risques importants de rupture prématurée.According to the same approach, reference may be made to FR-Al.586.115 and FR-A-2.463.708, or even to EP-0 369 521 which describes an energy absorption device constituted by plates with ridged faces which are inserted between the steering wheel and the steering column. The parallel ridges create thinning of each pad, which deforms by bending outward. We find the aforementioned drawback of a large radial deformation directed towards the outside, with in addition significant risks of premature rupture.
On a également proposé de nombreuses structures d'absorption d'énergie réalisées sous la forme d'un manchon tubulaire dans la paroi duquel sont ménagées des fenêtres qui délimitent des bandes axiales aptes à se déformer lorsque le manchon est soumis à un écrasement en compres¬ sion axiale (voir par exemple WO-A-89 09349 et DE-A- 2.264.507) . En variante, le manchon tubulaire présente une paroi percée de trous circulaires (FR-A-2.352.704 et FR-A- 2.284.801) .Many energy absorption structures have also been proposed, produced in the form of a tubular sleeve in the wall of which are provided windows which delimit axial strips capable of being deformed when the sleeve is subjected to compres¬ crushing. axial sion (see for example WO-A-89 09349 and DE-A-2.264.507). As a variant, the tubular sleeve has a wall pierced with circular holes (FR-A-2,352,704 and FR-A-2,284,801).
On a aussi proposé une structure biconique capable de s'aplatir lorsqu'elle est écrasée en compression axiale (DE-A-2.025.707) .We have also proposed a biconical structure capable of flattening when it is crushed in axial compression (DE-A-2,025,707).
On a enfin proposé d'équiper des véhicules ferro- viaires de structures d'absorption d'énergie réalisées sous la forme d'un empilement de rondelles Belleville, la struc¬ ture en accordéon se déformant en cas de choc frontal avec une grande absorption d'énergie. On trouve une structure en accordéon analogue dans FR-A-l.541.956. Cependant, ce type de structure reste lourd et encombrant, et ne peut en particulier pas équiper un volant de direction.Finally, it has been proposed to equip rail vehicles with energy absorption structures produced in the form of a stack of Belleville washers, the accordion structure deforming in the event of a frontal impact with great absorption of 'energy. A similar accordion structure is found in FR-Al.541.956. However, this type of structure remains heavy and bulky, and cannot particular not equip a steering wheel.
L'invention vise précisément à résoudre ce problème, en concevant un dispositif d'absorption d'énergie qui soit à la fois performant, compact et léger. L'invention a ainsi pour objet de réaliser un dispositif d'absorption d'énergie dont la structure procure une efficacité élevée sans pour autant induire un encombre¬ ment important en déformation, tout en restant simple à réaliser et à monter, avec de multiples possibilités de s'adapter à une implantation spécifique concernée.The invention aims precisely to solve this problem, by designing an energy absorption device which is at the same time efficient, compact and light. The object of the invention is therefore to provide an energy absorption device the structure of which provides high efficiency without inducing a large amount of deformation, while remaining simple to make and assemble, with multiple possibilities. to adapt to a specific location concerned.
L'invention a aussi pour objet un dispositif d'absorption d'énergie dont la structure procure en plus une résistance au couple qui est importante, en particulier au moins supérieure à 22 m x kg. II s'agit plus particulièrement d'un dispositif d'absorption d'énergie par déformation plastique, notamment pour volant de direction de véhicule, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux pièces d'appui et/ou de fixation agencées à distance l'une de l'autre, ces deux pièces étant réunies entre elles par une pluralité de doigts présentant, sur au moins une partie de leur lon¬ gueur, une succession d'évidements traversants réalisés sous la forme de perçages dont les axes sont agencés selon des directions radiales différentes, de façon à pouvoir se déformer longitudinalement lorsqu'ils sont soumis à des efforts axiaux dépassant un certain seuil.The invention also relates to an energy absorption device, the structure of which additionally provides a resistance to torque which is significant, in particular at least greater than 22 m × kg. It is more particularly an energy absorption device by plastic deformation, in particular for a vehicle steering wheel, characterized in that it is constituted by two support and / or fixing parts arranged at a distance one from the other, these two parts being joined together by a plurality of fingers having, on at least part of their length, a succession of through recesses made in the form of bores whose axes are arranged in different radial directions, so as to be able to deform longitudinally when they are subjected to axial forces exceeding a certain threshold.
L'absorption d'énergie obtenue avec un tel dispositif est très importante lors d'un écrasement en compression axiale. Cependant, on obtient également une absorption d'énergie lorsque les doigts sont soumis à des efforts élevés en traction axiale.The energy absorption obtained with such a device is very important during crushing in axial compression. However, energy absorption is also obtained when the fingers are subjected to high forces in axial traction.
Selon un mode d'exécution particulier, les doigts s'étendent parallèlement à une direction commune. En variante, les doigts sont légèrement inclinés vers l'inté- rieur ou vers l'extérieur selon un même angle, ou encore ces doigts sont agencés par paires pour former des structures déformables en V.According to a particular embodiment, the fingers extend parallel to a common direction. Alternatively, the fingers are slightly inclined inward or outward at the same angle, or these fingers are arranged in pairs to form deformable V-shaped structures.
Il pourra s'avérer avantageux de prévoir que certains au moins des doigts sont de forme générale cylindrique. En variante, ces doigts pourront être effilés depuis leurs extrémités vers un plan médian commun à l'ensemble des doigts, ou au contraire effilés vers leurs extrémités depuis un plan médian commun à l'ensemble des doigts . Selon une caractéristique particulière, les perçages traversants des doigts sont cylindriques, et les axes de ces perçages cylindriques sont successivement orthogonaux. En particulier, les perçages cylindriques des doigts sont ou non de même diamètre, et leur nombre est le nombre maximal compatible avec la résistance mécanique requise.It may prove advantageous to provide that at least some of the fingers are of generally cylindrical shape. As a variant, these fingers could be tapered from their ends to a median plane common to all of the fingers, or on the contrary tapered to their ends from a median plane common to all the fingers. According to a particular characteristic, the through holes of the fingers are cylindrical, and the axes of these cylindrical holes are successively orthogonal. In particular, the cylindrical holes of the fingers may or may not be of the same diameter, and their number is the maximum number compatible with the required mechanical strength.
Les doigts pourront par ailleurs être fixés aux pièces d'appui et/ou de fixation de façon non démontable, par exemple par soudage, ou en variante de façon démonta- ble, par exemple par vissage.The fingers may moreover be fixed to the support and / or fixing parts in a non-removable manner, for example by welding, or alternatively in a removable manner, for example by screwing.
De préférence encore, l'une des pièces d'appui et/ou de fixation est une bride plate, et l'autre est une bride identique ou un socle de moyeu agencé coaxialement à la première bride. Selon un autre mode de réalisation envisageable, le dispositif sera constitué par une pluralité de disposi¬ tifs à pièces d'appui et/ou de fixation et à doigts déformables longitudinalement, ces dispositifs étant agencés sous forme de cages coaxiales, et les doigts desdits dispositifs étant de longueur diminuant ou augmen¬ tant progressivement d'une cage à l'autre.More preferably, one of the support and / or fixing pieces is a flat flange, and the other is an identical flange or a hub base arranged coaxially with the first flange. According to another conceivable embodiment, the device will consist of a plurality of devices with support and / or fixing parts and with longitudinally deformable fingers, these devices being arranged in the form of coaxial cages, and the fingers of said devices being of decreasing or gradually increasing length from one cage to another.
Avantageusement encore, les deux pièces d'appui et/ou de fixation sont réunies à la fois par des doigts à perçages traversants, et par des raidisseurs de couple agencés pour procurer une résistance au couple importante et pour se déformer en cas d'écrasement en compression axiale sans affecter la déformation longitudinale des doigts.Advantageously also, the two support and / or fixing parts are joined at the same time by fingers with through holes, and by torque stiffeners arranged to provide resistance to the significant torque. and to deform in the event of crushing in axial compression without affecting the longitudinal deformation of the fingers.
Selon un mode d'exécution particulier, chaque raidisseur de couple est constitué par un cadre en tôle pliée, fixé aux deux pièces précitées en étant agencé circonférentiellement, et par un insert de renfort monté à l'intérieur de ce cadre avec possibilité de pivoter autour d'un axe essentiellement perpendiculaire à la direction d'écrasement en compression axiale, ledit insert étant disposé dans ledit cadre en fonctionnement normal pour procurer une résistance au couple importante, mais bascu¬ lant automatiquement en cas d'écrasement en compression axiale tout en permettant la déformation dudit cadre. De préférence alors, l' insert de renfort présente un bord libre à chanfrein externe avec lequel coopère, en cas d'écrasement en compression axiale, un organe adjacent porté par une pièce d'appui et/ou de fixation, de façon que le basculement dudit insert s'effectue vers l'intérieur. En particulier, l'organe adjacent est la tête d'un rivet ou d'une vis de fixation solidarisant le cadre à la pièce d'appui et/ou de fixation concernée. On pourra aussi prévoir une réalisation particulière selon laquelle le cadre a une forme trapézoïdale, et l'insert présente deux faces latérales inclinées en correspondance de façon à s'inscrire dans ledit cadre. Avantageusement enfin, les raidisseurs de couple sont agencés en alternance avec les doigts à perçages cylindriques traversants.According to a particular embodiment, each torque stiffener is constituted by a folded sheet frame, fixed to the two aforementioned parts being arranged circumferentially, and by a reinforcement insert mounted inside this frame with the possibility of pivoting around an axis essentially perpendicular to the direction of crushing in axial compression, said insert being disposed in said frame in normal operation to provide resistance to high torque, but automatically tilting in the event of crushing in axial compression while allowing the deformation of said frame. Preferably then, the reinforcement insert has a free edge with external chamfer with which cooperates, in the event of crushing in axial compression, an adjacent member carried by a support and / or fixing part, so that the tilting said insert is carried inward. In particular, the adjacent member is the head of a rivet or a fixing screw securing the frame to the bearing and / or fixing part concerned. We can also provide a particular embodiment according to which the frame has a trapezoidal shape, and the insert has two lateral faces inclined in correspondence so as to fit into said frame. Advantageously, finally, the torque stiffeners are arranged alternately with the fingers with through cylindrical bores.
En variante, chaque raidisseur de couple est constitué par une paire de profilés accolés en tôle pliée fixés à une pièce d'appui et/ou de fixation, lesdits profilés présentant deux branches divergentes entre lesquelles est reçu un coin en V fixé à l'autre pièce d'appui et/ou de fixation. De préférence, les profilés sont réunis par un organe, tel qu'un rivet, formant fusible mécanique, agencé pour se briser dès que la force exercée par le coin en V tendant à écarter lesdits profilés dépasse un certain seuil .As a variant, each torque stiffener consists of a pair of joined sheets of folded sheet metal fixed to a support and / or fixing piece, said profiles having two divergent branches between which is received a V-shaped corner fixed to the other. support and / or fixing piece. Preferably, the profiles are joined by a member, such as a rivet, forming a fuse mechanical, arranged to break as soon as the force exerted by the V-shaped wedge tending to spread said sections exceeds a certain threshold.
On pourra prévoir que le coin en V est une déformation locale de la pièce d'appui et/ou de fixation correspondante, ou en variante que le coin en V est enserré par deux branches convergentes prolongeant les branches divergentes des profilés, de façon que le raidisseur de couple procure en outre une résistance à l'arrachement. L'invention concerne également un volant de direction de véhicule, notamment de véhicule automobile, ayant une armature métallique à branches radiales revêtue d'une part d'un rembourrage amortisseur enveloppant la partie circulaire de l'armature et les extrémités des branches adjacentes à cette partie circulaire, et d'autre part d'un coussin central amortisseur recouvrant la partie restante des branches et la portion centrale de fixation du volant de laquelle partent ces branches. Selon l'invention, l'armature présente une portion centrale surbaissée par rapport aux branches dont le profil est anguleux, et le coussin central est évidé pour présenter un logement inté¬ rieur axial, et de plus, entre le sommet de ce logement et ladite portion centrale surbaissée, est disposé un disposi¬ tif d'absorption d'énergie présentant l'une au moins des caractéristiques précédentes, dont les doigts sont essen¬ tiellement parallèles à l'axe du volant, ledit dispositif étant totalement intégré au coussin central .Provision may be made for the V-shaped wedge to be a local deformation of the corresponding support and / or fixing part, or alternatively that the V-shaped wedge is enclosed by two converging branches extending the diverging branches of the profiles, so that the torque stiffener also provides resistance to tearing. The invention also relates to a vehicle steering wheel, in particular of a motor vehicle, having a metal frame with radial branches coated on the one hand with a damping padding enveloping the circular part of the frame and the ends of the branches adjacent to this circular part, and on the other hand a central shock absorbing cushion covering the remaining part of the branches and the central fixing portion of the steering wheel from which these branches depart. According to the invention, the frame has a lowered central portion relative to the branches whose profile is angular, and the central cushion is hollowed out to present an axial inner housing, and moreover, between the top of this housing and said a lowered central portion, an energy absorption device having at least one of the foregoing characteristics is arranged, the fingers of which are essentially parallel to the axis of the steering wheel, said device being completely integrated into the central cushion.
En particulier, s'il s'agit d'un volant monté sur un mécanisme anti-vol du type à désaccouplement du volant, interposé entre ledit volant et la colonne de direction, il pourra alors s'avérer intéressant de disposer un second dispositif d'absorption, de structure analogue au premier, directement en-dessous du mécanisme anti-vol, de façon que ledit volant soit équipé d'un dispositif d'absorption d'énergie intervenant à la fois en amont et en aval de l'armature métallique.In particular, if it is a steering wheel mounted on an anti-theft mechanism of the steering wheel decoupling type, interposed between said steering wheel and the steering column, it may then be advantageous to have a second device for absorption, of structure similar to the first, directly below the anti-theft mechanism, so that said flywheel is equipped with an energy absorption device intervening both upstream and downstream of the metal frame.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in vention apparaîtront plus clairement à la lumière de l description qui va suivre et des dessins annexés, concer nant un mode de réalisation particulier, en référence au figures où :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the light of the description which follows and of the appended drawings, concerning a particular embodiment, with reference to the figures where:
- les figures 1 et 2 sont des vues latérales e de dessus d'un dispositif d'absorption d'énergie conform à l'invention, ici à trois doigts cylindriques ; - la figure 4, et la figure 3 qui en est la coup selon III-III illustrent, à plus grande échelle, un doig cylindrique dont les évidements traversants sont constitué par trois perçages cylindriques, et la figure 5 illustr schématiquement le même doigt après déformation par écrase ment axial ;- Figures 1 and 2 are side views e from above of an energy absorption device according to the invention, here with three cylindrical fingers; - Figure 4, and Figure 3 which is the blow along III-III illustrate, on a larger scale, a cylindrical finger whose through recesses are formed by three cylindrical holes, and Figure 5 schematically illustrates the same finger after deformation by axial crushing;
- les figures 6 et 7 sont des vues de dessus e de profil illustrant un volant de direction équipé d'u dispositif d'absorption d'énergie du type précité, c dispositif et son mode particulier d'implantation étan mieux visibles sur la figure 8 qui est une coupe selo- Figures 6 and 7 are top and side views illustrating a steering wheel fitted with an energy absorption device of the aforementioned type, this device and its particular mode of installation can best be seen in Figure 8 which is a selo cup
VIII-VIII de la figure 6;VIII-VIII of Figure 6;
- la figure 9 illustre en coupe une implantatio de volant de direction avec deux dispositifs d'absorptio d'énergie ; - la figure 10 illustre en coupe une variante d dispositif précédent, dans laquelle la bride inférieure es remplacée par un socle de moyeu à jupe périphérique ,-- Figure 9 illustrates in section an implantation of a steering wheel with two energy absorption devices; - Figure 10 illustrates in section a variant of the previous device, in which the lower flange is replaced by a hub base with peripheral skirt, -
- la figure 11 illustre, à titre d'exemple, cin variantes montrant différentes géométries de doigt déformables, notées a) à e) ;- Figure 11 illustrates, by way of example, five variants showing different deformable finger geometries, noted a) to e);
- les figures 12 et 13 illustrent en coupe et e vue de dessus (la figure 12 étant une coupe selon XII-XI de la figure 13, et la figure 13 une coupe selon XIII-XIII de la figure 12), une variante du dispositif d'absorptio d'énergie précédent, dans laquelle des raidisseurs d couple à cadre et à insert basculant sont agencés en alternance avec les doigts cylindriques précités ;- Figures 12 and 13 illustrate in section and e top view (Figure 12 being a section along XII-XI of Figure 13, and Figure 13 a section along XIII-XIII of Figure 12), a variant of the device of previous energy absorption, in which stiffeners d frame and tilting insert torque are arranged alternately with the aforementioned cylindrical fingers;
- la figure 14 illustre en perspective un cadre de raidisseur de forme trapézoïdale ; - les figures 15 et 16 sont deux vues d'un insert basculant de raidisseur associé au cadre de la figure 14 ;- Figure 14 illustrates in perspective a trapezoidal stiffener frame; - Figures 15 and 16 are two views of a tilting stiffener insert associated with the frame of Figure 14;
- les figures 17 et 18 sont des vues partielles illustrant deux autres variantes de raidisseurs de couple à paires de profilés accolés et coins en V associés, agencés en alternance avec les doigts cylindriques préci¬ tés.- Figures 17 and 18 are partial views illustrating two other variants of torque stiffeners with pairs of contiguous profiles and associated V-shaped corners, arranged alternately with the cylindrical fingers preci¬ ted.
Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif d'absorption d'énergie par déformation plastique 100 conforme à l'invention, dont la structure générale est ici celle d'un moyeu d'axe X. Le dispositif 100 est constitué par deux pièces d'appui et/ou de fixation 101, 102, ici agencées sous forme de brides circulaires plates, qui sont à distance l'une de l'autre, ces deux pièces étant réunies entre elles par une pluralité de doigts 103, ici au nombre de trois.Figures 1 and 2 illustrate an energy absorption device by plastic deformation 100 according to the invention, the general structure of which is here that of an X-axis hub. The device 100 consists of two pieces of support and / or fixing 101, 102, here arranged in the form of flat circular flanges, which are at a distance from each other, these two parts being joined together by a plurality of fingers 103, here three in number .
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, les doigts 103 de liaison sont massifs au niveau de leur axe (non creux), et ils présentent, sur au moins une partie de leur longueur, une succession d'évide- ments traversants agencés sous forme de perçages dont les axes sont dirigés selon des directions radiales différen¬ tes, de façon à pouvoir se déformer longitudinalement lorsqu'ils sont soumis à des efforts axiaux dépassant un certain seuil, notamment lors d'un écrasement en compres- sion axiale. En l'espèce, les doigts 103 sont de forme générale cylindrique, et les évidements traversants de ces doigts sont des perçages cylindriques 104 dont les axes sont successivement orthogonaux. Chacun des doigts 103 illustrés sur la figure 1 présente ici un ensemble de sept perçages cylindriques 104 dont les axes sont successivement orthogonaux, mais il va de soi que ce nombre ne constitue qu'un exemple. Les perçages cylindriques 104 des doigts 103 sont ici de même diamètre, et leur nombre est de préférence le nombre maximal compatible avec la résistance mécanique requise. Dans ce cas, les perçages adjacents sont pour chaque doigt très proches l'un de l'autre, et ne sont séparés que par une mince fibre sur la génératrice du doigt. De plus, les axes des perçages 104 sont ici tous parallèles à un plan transversal à l'axe X, mais on pourra en variante prévoir que certains de ces axes sont inclinés par rapport à la direction de ce plan.In accordance with an essential characteristic of the invention, the connecting fingers 103 are solid at the level of their axis (not hollow), and they have, over at least part of their length, a succession of through recesses arranged under form of holes the axes of which are directed in radial directions differen¬ your, so as to be able to deform longitudinally when subjected to axial forces exceeding a certain threshold, especially during crushing in axial compression. In this case, the fingers 103 are of generally cylindrical shape, and the through recesses of these fingers are cylindrical bores 104 whose axes are successively orthogonal. Each of the fingers 103 illustrated in FIG. 1 here presents a set of seven cylindrical bores 104 whose axes are successively orthogonal, but it goes without saying that this number is only an example. The cylindrical holes 104 of the fingers 103 are here of the same diameter, and their number is preferably the maximum number compatible with the required mechanical strength. In this case, the adjacent holes are for each finger very close to each other, and are only separated by a thin fiber on the generatrix of the finger. In addition, the axes of the holes 104 are here all parallel to a plane transverse to the axis X, but it could alternatively provide that some of these axes are inclined relative to the direction of this plane.
Sur la figure 2, la bride supérieure 101 présente un bord intérieur circulaire 105, permettant de laisser passer un arbre ou une structure centrale, et une pluralité de taraudages 106 servant à la fixation du dispositif d'absorption d'énergie 100. Ainsi qu'on le verra par la suite, il est naturellement possible d'envisager d'autres modes de fixation que le vissage, par exemple un clipsage de cette bride dans le fond du logement recevant le dispositif d'absorption d'énergie.In FIG. 2, the upper flange 101 has a circular inner edge 105, allowing a shaft or a central structure to pass through, and a plurality of threads 106 used for fixing the energy absorption device 100. As well as as will be seen later, it is naturally possible to envisage other fixing methods than screwing, for example a clipping of this flange into the bottom of the housing receiving the energy absorption device.
Sur les figures 3 et 4, on distingue mieux la structure d'un doigt isolé 103, ici à trois perçages cylin¬ driques 104 dont les axes, notés Dl et D2, sont successive¬ ment orthogonaux. Ainsi, au niveau des axes des perçages cylindriques 104, la matière du doigt se réduit à deux fibres latérales diamétralement opposées, lesquelles fibres sont aptes à se déformer plastiquement de façon naturelle lorsque le doigt est soumis à une force importante d'écra¬ sement en compression axiale, dans la direction de sa longueur. Cet effet est illustré par la figure 5, où on a schématisé l'action de la force de compression par les flèches F, et l'on constate que le doigt 103 s'écrase longitudinalement avec une diminution importante de sa longueur, tout en restant sensiblement dans un même alignement. Ceci a pour conséquence que, lors d'un écrase- ment en compression axiale, par exemple en situation de choc frontal, les deux brides délimitant le dispositif d'absorption d'énergie 100 se rapprochent l'une de l'autre dans un mouvement qui reste sensiblement parallèle à l'axe X. Ceci est extrêmement avantageux dans la pratique, non seulement par le fait que les doigts se déforment en absorbant une grande énergie, mais aussi dans la mesure où le dispositif d'absorption d'énergie 100 ne risque pas d'occuper lors de sa déformation un encombrement latéral important, de sorte que ce dispositif peut être implanté dans un logement de compacité optimale. Un tel dispositif pourra ainsi être utilisé dans un volant, dans la mesure où la déformation n'interfère pas avec les appuis du volant, où encore sous le volant, par exemple entre la tête de colonne de direction et le volant, ou entre la tête de colonne de direction et un mécanisme anti-vol du type à désaccouplement du volant, dans la mesure où ce dispositif ne risque pas d'interférer avec une jupe blindée associée à l'anti-vol du véhicule, laquelle interférence aurait risqué de bloquer la déformation radiale des branches d'un moyeu de type traditionnel du fait que cette déformation se produit avec une déformation radialement extérieure.In FIGS. 3 and 4, the structure of an isolated finger 103 can be better distinguished, here with three cylindrical holes 104 whose axes, denoted Dl and D2, are successively orthogonal. Thus, at the axes of the cylindrical bores 104, the material of the finger is reduced to two diametrically opposite lateral fibers, which fibers are capable of being plastically deformed naturally when the finger is subjected to a significant crushing force in axial compression, in the direction of its length. This effect is illustrated in FIG. 5, where the action of the compressive force is shown diagrammatically by the arrows F, and it can be seen that the finger 103 is crushed longitudinally with a significant reduction in its length, while remaining substantially in the same alignment. This has the consequence that, during a crush- ment in axial compression, for example in a frontal impact situation, the two flanges delimiting the energy absorption device 100 approach each other in a movement which remains substantially parallel to the axis X. This is extremely advantageous in practice, not only by the fact that the fingers are deformed by absorbing a large energy, but also insofar as the energy absorption device 100 is not likely to occupy during its deformation a lateral space requirement important, so that this device can be installed in a housing of optimal compactness. Such a device could thus be used in a steering wheel, insofar as the deformation does not interfere with the supports of the steering wheel, or even under the steering wheel, for example between the head of the steering column and the steering wheel, or between the head steering column and an anti-theft mechanism of the steering wheel disconnection type, insofar as this device is not likely to interfere with an armored skirt associated with the anti-theft of the vehicle, which interference could have blocked the radial deformation of the branches of a hub of the traditional type because this deformation occurs with a radially external deformation.
Dans la pratique, on choisira naturellement le nombre et le dimensionnement des perçages cylindriques, en rapport avec la longueur des doigts, ainsi que le diamètre de ces doigts, et leur matériau constitutif, en fonction des caractéristiques mécaniques et des performances requises pour le problème considéré.In practice, one will naturally choose the number and the dimensioning of the cylindrical holes, in relation to the length of the fingers, as well as the diameter of these fingers, and their constituent material, according to the mechanical characteristics and performances required for the problem considered. .
Ainsi que cela est mieux visible sur les figures 3 à 5, les doigts 103 sont ici fixés aux brides d'appui et de fixation 101, 102 de façon non démontable, par exemple par soudage en 107. Ainsi qu'on le verra ultérieurementAs is better visible in FIGS. 3 to 5, the fingers 103 are here fixed to the support and fixing flanges 101, 102 in a non-removable manner, for example by welding at 107. As will be seen later
(variante a) de la figure 11) , il sera naturellement possible de prévoir un mode de fixation démontable, par exemple par vissage. Le même concept inventif peut englober plusieurs modes d'exécutions des doigts 103 aptes à pouvoir se déformer longitudinalement lors d'un écrasement en compres¬ sion axiale grâce à la présence d'évidements traversants agencés selon des directions radiales différentes.(variant a) of FIG. 11), it will naturally be possible to provide a removable fixing method, for example by screwing. The same inventive concept can encompass several modes of execution of the fingers 103 capable of being able to deform longitudinally during a compression in axial compression thanks to the presence of through recesses arranged in different radial directions.
Sur la figure 11, on a illustré cinq variantes d'exécution à titre d'exemples non limitatifs.In FIG. 11, five alternative embodiments have been illustrated by way of nonlimiting examples.
En a) , on retrouve une géométrie analogue à celle des figures 3 et 4, avec cependant une liaison à la bride inférieure 102 par une vis 110 pénétrant dans un perçage borgne associé 111 ménagé à une extrémité du doigt 103. Les axes des perçages cylindriques 104 sont successivement orthogonaux.In a), there is a geometry similar to that of FIGS. 3 and 4, with however a connection to the lower flange 102 by a screw 110 penetrating into an associated blind hole 111 formed at one end of the finger 103. The axes of the cylindrical holes 104 are successively orthogonal.
En b) , on retrouve un doigt 103 dont les perçages cylindriques 104 présentent des axes successivement orthogonaux, mais ces doigts 103 sont effilés depuis leurs extrémités, vers un plan médian commun à l'ensemble des doigts.In b), there is a finger 103 whose cylindrical holes 104 have successively orthogonal axes, but these fingers 103 are tapered from their ends, towards a median plane common to all of the fingers.
En c) , les doigts 103 sont au contraire effilés vers leurs extrémités, depuis un plan médian commun à l'ensemble des doigts.In c), the fingers 103 are instead tapered towards their ends, from a median plane common to all of the fingers.
En d) , on trouve un doigt 103 de forme générale cylindrique comportant cinq perçages cylindriques étages 104, dont les axes sont successivement orthogonaux. En e) , on retrouve un mode d'exécution identique à celui des figures 3 et 4.In d), there is a finger 103 of generally cylindrical shape comprising five cylindrical bore holes 104, the axes of which are successively orthogonal. In e), there is an embodiment identical to that of FIGS. 3 and 4.
Dans les divers modes d'exécution qui viennent d'être décrits, les doigts 103 s'étendent parallèlement à une direction commune, qui est la direction de l'axe X précité. On pourra néanmoins prévoir que les doigts 103 soient légèrement inclinés vers l'intérieur ou vers l'extérieur selon un même angle, avec une légère conicité. L'angle de conicité restera dans ce cas relativement faible, c'est-à-dire en général inférieur à 10°. Conformé- ment à une autre variante (non illustrée ici) , on pourra également prévoir que les doigts 103 sont agencés par paires pour former des structures déformables en V. Dans ce cas, chaque paire de doigts sera fixée au niveau de sa pointe d'une part et au niveau de ses deux extrémités d'autre part sur les pièces d'appui et/ou de fixation associées.In the various embodiments which have just been described, the fingers 103 extend parallel to a common direction, which is the direction of the abovementioned X axis. However, provision may be made for the fingers 103 to be slightly inclined inwards or outwards at the same angle, with a slight taper. The taper angle in this case will remain relatively small, that is to say generally less than 10 °. In accordance with another variant (not illustrated here), we can also provide that the fingers 103 are arranged in pairs to form deformable V-shaped structures. In this case, each pair of fingers will be fixed at its tip on the one hand and at its two ends on the other hand on the associated supporting and / or fixing parts.
Les composants du dispositif d'absorption d'éner¬ gie 100 pourront être réalisés en acier, en matériau composite, ou encore en d'autres matériaux compatibles avec les déformations plastiques et l'absorption d'énergie demandée.The components of the energy absorption device 100 may be made of steel, of composite material, or even of other materials compatible with plastic deformations and the energy absorption required.
Le dispositif d'absorption d'énergie selon l'invention est particulièrement intéressant pour équiper un volant de direction de véhicule, notamment de véhicule automobile. On a illustré sur les figures 6 à 8 un volant V ainsi équipé d'un dispositif d'absorption d'énergie 100 du type précédemment décrit.The energy absorption device according to the invention is particularly advantageous for equipping a vehicle steering wheel, in particular a motor vehicle. Illustrated in FIGS. 6 to 8 is a flywheel V thus equipped with an energy absorption device 100 of the type previously described.
Le volant V comporte une armature métallique rigide 10 constituée par une partie circulaire 11, ici à section en fer à cheval tourné vers l'axe du volant X (ce qui confère une excellente rigidité de la partie torique du volant) , et de quatre branches radiales 12 raccordées à une portion centrale 13 servant à la fixation du volant, ces branches étant agencées symétriquement par rapport au plan médian du volant. Il est important de noter que la partie de fixation 11 de forme circulaire est sensiblement dans le plan tangent inférieur PI du volant (le plan tangent supérieur étant noté PS) , et que les branches 12 présentent un profil anguleux avec un angle obtus tourné vers le bas (avec un tronçon externe 12.1 et un tronçon interne 12.2) .The flywheel V comprises a rigid metallic frame 10 constituted by a circular part 11, here in a horseshoe section turned towards the axis of the flywheel X (which gives excellent rigidity of the toric part of the flywheel), and of four branches radial 12 connected to a central portion 13 used for fixing the steering wheel, these branches being arranged symmetrically with respect to the median plane of the steering wheel. It is important to note that the fixing part 11 of circular shape is substantially in the lower tangent plane PI of the steering wheel (the upper tangent plane being denoted PS), and that the branches 12 have an angular profile with an obtuse angle turned towards the bottom (with an external section 12.1 and an internal section 12.2).
Un rembourrage amortisseur 20 enveloppe la partie circu¬ laire 11 de l'armature, ainsi que les extrémités des tronçons 12.1 de branches adjacentes à cette partie circulaire, par des portions notées 20.1. Un coussin central 30 d'absorption d'énergie recouvre la partie restante des branches radiales dont le tronçon 12.2, en étant simplement clipsé par des évidements 34 ménagés dans ses portions radiales 32 qui recouvrent lesdites portions 12.2 des branches de l'armature, en allant jusqu'au rembourrage enrobant la portion 12.1 de ces branches. Les branches radiales 12 pourront être constituées par une plaque (ajourée ou non) formée ou par des paires de profilés formés agencés radialement (agencement en pattes d'araignée) , l'armature 10 formant un tout- monobloc qui est réalisé en acier ou en matériau composite résistant.A damping padding 20 envelops the circular part 11 of the frame, as well as the ends of the sections 12.1 of branches adjacent to this circular part, by portions denoted 20.1. A central energy absorption cushion 30 covers the part remaining radial branches including the section 12.2, by simply being clipped by recesses 34 formed in its radial portions 32 which cover said portions 12.2 of the branches of the frame, going to the padding coating the portion 12.1 of these branches. The radial branches 12 may be formed by a plate (openwork or not) formed or by pairs of formed profiles arranged radially (arrangement in spider legs), the frame 10 forming a one-piece whole which is made of steel or resistant composite material.
L'agencement du volant V permet justement l'inté¬ gration d'un dispositif d'absorption d'énergie 100 du type précédemment décrit. En effet, l'armature 10 présente une portion centrale 13 surbaissée par rapport aux branches 12 dont le profil est anguleux, et le coussin central 30 est évidé pour présenter un logement intérieur axial 33. Alors, entre le sommet de ce logement 33, au niveau de la calotte centrale 31 du coussin 30, et la portion centrale surbais¬ sée 13, est disposé un dispositif d'absorption d'énergie 100 qui est prêt à remplir sa fonction en cas de choc frontal d'une partie du corps du conducteur sur la portion centrale du volant. Le dispositif d'absorption d'énergie 100 est maintenu, au niveau de sa bride supérieure 101 contre le sommet du logement intérieur du coussin central, de préférence par un clipsage dans une gorge circulaire ménagée à cet effet dans ledit coussin, et, par sa bride inférieure 102, qui est en appui direct contre la portion centrale de fixation 13 de l'armature. Les dispositifs d'absorption d'énergie qui sont utilisés ici présentent trois doigts 103 à perçages cylindriques dont les axes sont successivement orthogonaux.The arrangement of the steering wheel V precisely allows the integration of an energy absorption device 100 of the type previously described. Indeed, the frame 10 has a central portion 13 lowered relative to the branches 12 whose profile is angular, and the central cushion 30 is hollowed out to present an axial internal housing 33. Then, between the top of this housing 33, at level of the central cap 31 of the cushion 30, and the lowered central portion 13, is arranged an energy absorption device 100 which is ready to fulfill its function in the event of a frontal impact on a part of the body of the driver on the central portion of the steering wheel. The energy absorption device 100 is held, at its upper flange 101 against the top of the interior housing of the central cushion, preferably by clipping into a circular groove formed for this purpose in said cushion, and, by its lower flange 102, which bears directly against the central fixing portion 13 of the frame. The energy absorption devices which are used here have three fingers 103 with cylindrical bores whose axes are successively orthogonal.
La figure 9 illustre un mode d'intégration complémentaire du dispositif d'absorption d'énergie selon l'invention. Le volant proprement dit V est de conception analogue à celle qui vient d'être illustrée, en recevant ici un dispositif d'absorption d'énergie 100 comportant quatre doigts 103 susceptibles de se déformer longitudina¬ lement lors d'un écrasement en compression axiale. Le volant proprement dit V est monté sur un mécanisme anti-vol 50 du type à désaccouplement du volant, interposé entre le volant et la colonne de direction. Ce mécanisme anti-vol 50 comporte un corps 51, un levier 52 de désaccouplement du volant, et une extension inférieure 53 portant une jupe cylindrique blindée 54 fixée par un jonc 55. Il est alors possible de loger un second dispositif d'absorption d'énergie 100, analogue au précédent, à l'intérieur de la jupe blindée 54. On a ici prévu, en partie inférieure du boîtier du mécanisme anti-vol, une saillie en forme de disque 56 qui est reçue dans un évidement homologue de la bride supérieure 101 du dispositif d'absorption d'énergie 100, ce qui permet d'avoir un calage parfait dudit disposi¬ tif sur l'axe X du volant. De cette façon, le volant est équipé d'un dispositif d'absorption d'énergie intervenant à la fois en amont et en aval de l'armature métallique 10. Ainsi, en cas de choc frontal violent, on obtient une double action de déformation axiale avec un maximum d'énergie absorbée. Il est intéressant de noter que le mode de déformation des doigts 103 du dispositif selon l'inven¬ tion est parfaitement compatible avec son intégration à l'intérieur de la jupe blindée cylindrique 54, car la déformation de ces doigts est parfaitement contrôlée, et ne risque pas de présenter une expansion radiale indésirable qui induirait un coincement avec la jupe blindée.FIG. 9 illustrates a complementary mode of integration of the energy absorption device according to the invention. The actual steering wheel V is of a design similar to that which has just been illustrated, receiving here an energy absorption device 100 comprising four fingers 103 liable to deform longitudinally ¬ during a crushing in axial compression. The actual steering wheel V is mounted on an anti-theft mechanism 50 of the steering wheel decoupling type, interposed between the steering wheel and the steering column. This anti-theft mechanism 50 comprises a body 51, a lever 52 for uncoupling the steering wheel, and a lower extension 53 carrying an armored cylindrical skirt 54 fixed by a rod 55. It is then possible to accommodate a second absorption absorption device. energy 100, similar to the previous one, inside the armored skirt 54. In the lower part of the anti-theft mechanism housing, a disc-shaped projection 56 is provided here which is received in a homologous recess of the flange upper 101 of the energy absorption device 100, which makes it possible to have a perfect setting of said device on the axis X of the steering wheel. In this way, the steering wheel is equipped with an energy absorption device intervening both upstream and downstream of the metal frame 10. Thus, in the event of a violent frontal impact, a double deformation action is obtained. axial with a maximum of absorbed energy. It is interesting to note that the mode of deformation of the fingers 103 of the device according to the invention is perfectly compatible with its integration inside the cylindrical armored skirt 54, because the deformation of these fingers is perfectly controlled, and does not not risk presenting an undesirable radial expansion which would induce a jamming with the armored skirt.
En variante, on pourra prévoir plusieurs disposi- tifs d'absorption d'énergie agencés de façon coaxiale l'un à l'intérieur de l'autre.As a variant, it is possible to provide several energy absorption devices arranged coaxially one inside the other.
La figure 10 illustre une autre variante dans laquelle la bride inférieure du dispositif d'absorption d'énergie 100 n'est plus une bride circulaire plate comme précédemment, mais est réalisée sous la forme d'un socle de moyeu 102' agencé coaxialement à la première bride 101. Le socle de moyeu 102' présente un passage central cannelé 60 servant à l'accouplement avec l'extrémité cannelée du tronçon de la colonne de direction, et un élargissement 61 associé au logement de l'écrou de fixation. Le socle de moyeu 102' est en outre surmonté d'une jupe blindée 62, à l'intérieur de laquelle est disposé un dispositif d'absorp¬ tion d'énergie 100. Les doigts 103 du dispositif d'absorp¬ tion d'énergie sont fixés sur le socle de moyeu 102' par vissage, lesdits doigts présentant alors des extensions coaxiales filetées 108 venant se visser dans des taraudages borgnes associés du socle de moyeu. Ces mêmes doigts 103 sont fixés à la bride supérieure 101 au moyen de pions 113 solidarisés par soudage ou collage à cette bride supérieure 101. Il est à noter la présence de l'évidement circulaire 112 de la bride supérieure 101, permettant de recevoir la saillie de centrage en forme de disque 56 du mécanisme anti-vol 50 précité.FIG. 10 illustrates another variant in which the lower flange of the energy absorption device 100 is no longer a flat circular flange as previously, but is produced in the form of a base of hub 102 'arranged coaxially with the first flange 101. The hub base 102' has a fluted central passage 60 used for coupling with the fluted end of the section of the steering column, and a widening 61 associated with the housing of the 'fixing nut. The hub base 102 'is further surmounted by an armored skirt 62, inside which is disposed an energy absorption device 100. The fingers 103 of the energy absorption device are fixed to the hub base 102 'by screwing, said fingers then having threaded coaxial extensions 108 coming to be screwed into blind tapped holes associated with the hub base. These same fingers 103 are fixed to the upper flange 101 by means of pins 113 secured by welding or gluing to this upper flange 101. It should be noted the presence of the circular recess 112 of the upper flange 101, making it possible to receive the projection centering disc-shaped 56 of the above-mentioned anti-theft mechanism 50.
Dans certaines situations, le dispositif d'ab- sorption est intégré à une structure qui est soumise à des couples de torsion.In certain situations, the absorption device is integrated into a structure which is subjected to torques.
En particulier, dans le cas d'une intégration dans l'environnement d'un volant de direction de véhicule, il est souhaitable d'avoir une résistance mécanique au couple au moins égale à 22 m x kg.In particular, in the case of integration into the environment of a vehicle steering wheel, it is desirable to have a mechanical resistance to the torque at least equal to 22 m × kg.
Il convient alors de concevoir des moyens amélio¬ rant la résistance au couple du dispositif précédemment décrit, ces moyens devant toutefois être conçus de telle façon qu'ils n'interfèrent pas avec la déformation essen- tiellement axiale des doigts lors d'un écrasement en compression axiale.It is then advisable to design means improving the torque resistance of the device described above, these means however having to be designed in such a way that they do not interfere with the essentially axial deformation of the fingers during a crushing in axial compression.
Un tel agencement du dispositif d'absorption d'énergie va être décrit ci-après en référence aux figures 12 à 18. Fondamentalement, il est prévu que les deux pièces d'appui et/ou de fixation sont en outre réunies entre elles par des raidisseurs de couple agencés pour procurer une résistance au couple importante et pour se déformer en cas d'écrasement en compression axiale sans affecter la déformation longitudinales des doigts. Deux modes d'exécution de tels raidisseurs de couple sont illustrés ici à titre d'exemple, respectivement aux figures 12 à 16, et aux figures 17 et 18.Such an arrangement of the energy absorption device will be described below with reference to FIGS. 12 to 18. Basically, it is intended that the two Supporting and / or fixing parts are also joined together by torque stiffeners arranged to provide high torque resistance and to deform in the event of crushing in axial compression without affecting the longitudinal deformation of the fingers. Two embodiments of such torque stiffeners are illustrated here by way of example, respectively in FIGS. 12 to 16, and in FIGS. 17 and 18.
Dans le premier mode d'exécution, il s'agit de raidisseurs de couple à insert basculant, chaque raidisseur étant essentiellement constitué par un cadre en tôle pliée fixé aux deux pièces précitées en étant agencé circonféren- tiellement, et par un insert de renfort du cadre précité qui est monté à l'intérieur de celui-ci, pour pivoter autour d'un axe essentiellement orthogonal à la direction d'écrasement en compression axiale. Le principe de base d'un tel raidisseur est qu'il permet, lors d'un fonctionne¬ ment normal, de procurer une résistance au couple impor¬ tante grâce à l' insert qui maintient latéralement le cadre de liaison, cet insert restant alors essentiellement immobile. Par contre, en cas d'écrasement en compression axiale, un pivotement de 1' insert autour de son axe est déclenché, ce qui provoque son basculement, tout en permet¬ tant la déformation du cadre en tôle. Sur les figures 12 et 13, on distingue ainsi un dispositif 200 d'absorption d'énergie par déformation plastique, constitué par deux pièces d'appui et/ou de fixation 201, 202, ici agencées sous forme de brides circu¬ laires plates, qui sont à distance l'une de l'autre, ces deux pièces étant réunies entre elles par une pluralité de doigts 203 déformables axialement qui sont conformes à l'un au moins des exemples précédemment décrits. En cas d'im¬ pact, la structure supérieure E solidaire du volant, qui est fixée par des boulons 206 à la bride supérieure 201, écrase en compression axiale les doigts 203 qui présentent, sur au moins une partie de leur longueur, une succession d'évidements traversants sous forme de perçages cylindri¬ ques dont les axes sont agencés selon des directions radiales différentes. Le dispositif est maintenant complété par des raidisseurs de couple à insert basculant, ici au nombre de trois, qui sont avantageusement disposés en alternance avec les doigts d'absorption d'énergie 203. Chaque raidisseur de couple à insert basculant est noté 220. Il est essentielle- ment constitué par un insert de renfort basculant 221, constituant le "basculeur" du raidisseur, et par un cadre de support 222 disposé circonférentiellement, qui assure la liaison entre les brides 201 et 202. Le cadre 222, de préférence réalisé en tôle pliée, est fixé par sa base au moyen d'un boulon 223 sur la bride de moyeu 202, et, au niveau de sa partie supérieure, par exemple au moyen d'un rivet aveugle 226, à la bride supérieure 201. L' insert formant basculeur 221 est monté pour pivoter autour d'un axe 224, qui peut être constitué d'une goupille ou de tout autre organe équivalent formant axe de pivotement (par exemple une déformation localisée du cadre définissant une saillie interne formant point d'axe) .In the first embodiment, these are torque stiffeners with tilting insert, each stiffener essentially being constituted by a folded sheet frame fixed to the two aforementioned parts being arranged circumferentially, and by a reinforcement insert of the aforementioned frame which is mounted inside thereof, to pivot about an axis essentially orthogonal to the direction of crushing in axial compression. The basic principle of such a stiffener is that it makes it possible, during normal operation, to provide resistance to the significant torque by virtue of the insert which laterally holds the connection frame, this insert then remaining essentially immobile. On the other hand, in the event of crushing in axial compression, a pivoting of the insert around its axis is triggered, which causes its tilting, while allowing the deformation of the sheet metal frame. In FIGS. 12 and 13, a device 200 for absorbing energy by plastic deformation is thus distinguished, consisting of two support and / or fixing pieces 201, 202, here arranged in the form of flat circular flanges, which are at a distance from each other, these two parts being joined together by a plurality of axially deformable fingers 203 which conform to at least one of the examples previously described. In the event of an impact, the upper structure E secured to the flywheel, which is fixed by bolts 206 to the upper flange 201, crushes the fingers 203 which under axial compression, over at least part of their length, a succession of through recesses in the form of cylindrical holes, the axes of which are arranged in different radial directions. The device is now completed by torque stiffeners with tilting insert, here three in number, which are advantageously arranged alternately with the energy absorbing fingers 203. Each torque stiffener with tilting insert is denoted 220. It is essentially constituted by a tilting reinforcement insert 221, constituting the "rocker" of the stiffener, and by a support frame 222 arranged circumferentially, which ensures the connection between the flanges 201 and 202. The frame 222, preferably made of sheet metal folded, is fixed by its base by means of a bolt 223 to the hub flange 202, and, at its upper part, for example by means of a blind rivet 226, to the upper flange 201. The insert forming a rocker 221 is mounted to pivot about an axis 224, which may consist of a pin or any other equivalent member forming a pivot axis (for example a localized deformation of the frame defining a sai internal link forming axis point).
En fonctionnement normal, l' insert 221 formant basculeur est disposé parallèlement à l'axe central X, et il est en contact direct par ses deux facettes latérales avec le cadre 222, de façon à constituer ainsi un élément sensiblement rigide qui est à même de transmettre des couples de torsion élevés. Dans cette position, l' insert 221 maintient latéralement le cadre 222, en faisant corps avec celui-ci.In normal operation, the insert 221 forming a rocker is disposed parallel to the central axis X, and it is in direct contact by its two lateral facets with the frame 222, so as to thus constitute a substantially rigid element which is capable of transmit high torques. In this position, the insert 221 laterally holds the frame 222, being integral with it.
Chaque basculeur 221 présente, du côté extérieur, un bord libre à chanfrein 225 contre lequel vient en appui une proéminence 227 qui peut être, comme cela est le cas ici, la tête d'un rivet aveugle dé fixation 226 solidari- sant le cadre 222 à la bride supérieure 201, ou en variante une extrémité de vis. En fonctionnement normal, le bascu¬ leur 221 reste dans sa position verticale qui est illustrée sur les figures 12 et 13, alors que, dans le cas d'une compression axiale écrasant les doigts 203 précités, le mouvement de rapprochement des deux brides a pour effet de faire coopérer la tête de rivet 227 avec le chanfrein 225, et à faire basculer, du côté intérieur, c'est-à-dire vers l'axe X, le basculeur 221 associé. Après pivotement du basculeur 221, le cadre en tôle peut s'écraser normalement, et, ni le basculeur lors de son pivotement ni le cadre lors de sa déformation par écrasement ne viennent interférer avec la déformation axiale des doigts précités.Each rocker 221 has, on the outside, a free chamfered edge 225 against which a protuberance 227 comes to bear which can be, as is the case here, the head of a blind fixing rivet 226 fastening the frame 222 to the upper flange 201, or alternatively one screw end. In normal operation, the rocker ¬ their 221 remains in its vertical position which is illustrated in FIGS. 12 and 13, whereas, in the case of an axial compression crushing the aforementioned fingers 203, the movement for bringing the two flanges closer together has effect of causing the rivet head 227 to cooperate with the chamfer 225, and to cause the rocker 221 associated with the rocker 221 to tilt on the internal side, that is to say towards the X axis. After pivoting of the rocker 221, the sheet metal frame can be crushed normally, and neither the rocker during its pivoting nor the frame during its crushing deformation interfere with the axial deformation of the aforementioned fingers.
Le fait que les inserts 221 basculent tous vers l'intérieur en cas d'impact permet de préserver l' encombre- ment minimal vers l'extérieur lors de la déformation plastique du dispositif, et d'utiliser un logement de compacité optimale.The fact that the inserts 221 all tilt inwards in the event of impact makes it possible to preserve the minimum space requirement outwards during the plastic deformation of the device, and to use a housing of optimal compactness.
Du fait que le basculement des inserts 221 n'intervient qu'en cas d'impact induisant une compression axiale du dispositif, il est possible de prévoir une liaison provisoire telle qu'un collage entre chaque basculeur et le cadre qui l'entoure, afin d'éviter tout risque de basculement intempestif.Because the tilting of the inserts 221 only occurs in the event of an impact inducing axial compression of the device, it is possible to provide a temporary connection such as bonding between each rocker and the frame which surrounds it, in order to avoid any risk of inadvertent tipping.
Ainsi que cela est visible sur les figures 12 et 14, on a prévu en l'espèce un cadre 222 ayant une forme trapézoïdale. La base inférieure 228, qui est la grande base du trapèze, est fixée contre la zone de base du moyeu 202 par un boulon 223 passant par une ouverture associée 231. En partie haute, on trouve un recouvrement des deux extrémités 230, avec un perçage commun 232 correspondant par exemple au passage d'un rivet aveugle de fixation à la bride supérieure 201. Les deux ailes 229 du cadre trapézoï¬ dal 222 présentent enfin un perçage 233 correspondant au passage d'une goupille formant axe de basculement pour le basculeur correspondant. Sur les figures 15 et 16, on distingue plus en détail la structure d'un insert formant basculeur 221. Cet insert présente une face interne plane 236, et un chanfrein externe 225 incliné selon un angle a qui est par exemple voisin de 25°. L' insert 221 présente deux faces latérales 235 qui sont inclinées, avec une inclinaison formant un angle β et qui correspond à celui des branches latérales 229 du cadre trapézoïdal 222. A titre indicatif, on pourra choisir un angle β voisin de 20°. L' insert 221 présente en outre ici un évidement horizontal 234 associé au passage de l'axe permettant un pivotement par rapport au cadre trapézoïdal 222 en cas d'impact. Chaque insert 221 formant basculeur pourra par exemple être réalisé en matière synthétique telle que du Delrin ®. En variante des raidisseurs de couple précédem¬ ment décrits, il est possible de prévoir des raidisseurs constitués chacun par une paire de profilés accolés en tôle pliée fixés à l'une des brides et par un coin en V péné¬ trant entre ces deux profilés . Les figures 17 et 18 illustrent de tels raidis¬ seurs, intercalés entre des doigts 203 à perçages cylindri¬ ques 204 du type précédemment décrit (la représentation donnée sur ces figures est essentiellement schématique selon une vue "à plat" ne mettant pas en évidence la disposition circonferentielle des raidisseurs, dont les plans médians peuvent être radiaux ou non) .As can be seen in Figures 12 and 14, there is provided in this case a frame 222 having a trapezoidal shape. The lower base 228, which is the large base of the trapezoid, is fixed against the base area of the hub 202 by a bolt 223 passing through an associated opening 231. In the upper part, there is a covering of the two ends 230, with a hole common 232 corresponding for example to the passage of a blind rivet for fixing to the upper flange 201. The two wings 229 of the trapezoidal frame 222 finally have a bore 233 corresponding to the passage of a pin forming a pivot axis for the corresponding rocker . In FIGS. 15 and 16, a more detailed distinction is made between the structure of an insert forming a rocker 221. This insert has a flat internal face 236, and an external chamfer 225 inclined at an angle a which is for example close to 25 °. The insert 221 has two lateral faces 235 which are inclined, with an inclination forming an angle β and which corresponds to that of the lateral branches 229 of the trapezoidal frame 222. As an indication, an angle β close to 20 ° may be chosen. The insert 221 also has here a horizontal recess 234 associated with the passage of the axis allowing pivoting relative to the trapezoidal frame 222 in the event of impact. Each insert 221 forming the rocker can for example be made of synthetic material such as Delrin ®. As a variant of the torque stiffeners previously described, it is possible to provide stiffeners each consisting of a pair of joined sheets of folded sheet metal fixed to one of the flanges and by a V-shaped corner penetrating between these two sections. FIGS. 17 and 18 illustrate such stiffeners, inserted between fingers 203 with cylindrical holes 204 of the type previously described (the representation given in these figures is essentially schematic according to a "flat" view which does not highlight the circumferential arrangement of the stiffeners, the median planes of which may or may not be radial).
Sur la figure 17, on distingue ainsi un raidis¬ seur 220' constitué par deux profilés accolés 250 en tôle pliée solidaire de la bride 202, et par un coin en V 254 solidaire de la bride 201. En l'espèce, les deux profilés 250 sont soudés par leur base, mais on pourra naturellement prévoir un boulonnage sur deux bords inférieurs plies, et le coin en V 254 est une déformation locale de la bride 201. Les deux profilés 250 se terminent par deux branches divergentes 251 entre lesquelles est reçu le coin en V 254. La transmission du couple est donc assurée par la coopéra¬ tion entre le coin en V 254 et l'une ou l'autre (selon le sens) des branches 251. En cas d'écrasement en compression axiale, le coin en V 254 pénètre plus avant entre les deux profilés 250, sans affecter la déformation axiale des doigts 203. Il peut en outre s'avérer intéressant de prévoir un rivet 253 solidarisant entre eux les deux profilés 250 : ce rivet (qui pourra être remplacé par une vis ou analogue) constitue un fusible mécanique qui se brise dès que la force exercée par le coin en V 254 tendant à écarter ces profilés dépasse un certain seuil .In FIG. 17, a raidis¬ 220 is thus distinguished, consisting of two contiguous profiles 250 made of folded sheet metal secured to the flange 202, and by a V-shaped corner 254 secured to the flange 201. In this case, the two profiles 250 are welded at their base, but it is naturally possible to provide bolting on two folded lower edges, and the V-shaped corner 254 is a local deformation of the flange 201. The two sections 250 end in two divergent branches 251 between which is received the corner in V 254. Torque transmission is therefore ensured by the coopera ¬ V between the corner 254 and one or the other (depending on the direction) of the legs 251. In the case of crushing in the axial compression, the wedge 254 penetrates V further between the two sections 250, without affecting the axial deformation of the fingers 203. It may also be advantageous to provide a rivet 253 which joins the two sections 250 together: this rivet (which may be replaced by a screw or the like ) constitutes a mechanical fuse which breaks as soon as the force exerted by the V-shaped wedge 254 tending to separate these sections exceeds a certain threshold.
Sur la figure 18, le raidisseur 220" diffère du précédent par le fait que les branches divergentes 251 des profilés 250 sont prolongées par deux branches convergentes 252, et par le fait que le coin en V 255 présente un profil en as de carreau homologue de la forme du passage défini entre les extrémités des profilés 250. La coopération du coin en V avec les branches divergentes 251 est analogue à celle rencontrée pour la variante précédente, mais on obtient en plus, grâce à 1'encliquetage réalisé entre les branches convergentes 252, une résistance à l'arrachement. Dans ces types de raidisseurs de couple à profi¬ lés en tôle pliée, l'épaisseur de la tôle sera choisie en fonction de la valeur du couple à transmettre. Le dispositif d'absorption d'énergie qui vient d'être décrit peut être utilisé individuellement, comme cela a été illustré sur les figures, ou encore en duplica¬ tion. Il est en effet possible de prévoir une pluralité de dispositifs à pièces d'appui et/ou de fixation et à doigts déformables longitudinalement, qui sont agencés sous forme de cages coaxiales, avec des doigts qui sont de longueur diminuant ou augmentant progressivement d'une cage à l'autre. Avec une telle variante, qui n'a pas été représen¬ tée ici, on peut obtenir un effet successif d'absorption d'énergie qui peut s'avérer particulièrement bénéfique lors de chocs frontaux très violents .In FIG. 18, the stiffener 220 "differs from the previous one by the fact that the divergent branches 251 of the profiles 250 are extended by two convergent branches 252, and by the fact that the V-shaped corner 255 has a profile in ace of counterpart of the shape of the passage defined between the ends of the profiles 250. The cooperation of the V-shaped corner with the divergent branches 251 is similar to that encountered for the preceding variant, but in addition, thanks to the labeling produced between the convergent branches 252 , a resistance to tearing off. In these types of torque stiffeners with folded sheet profi¬ les, the thickness of the sheet will be chosen as a function of the value of the torque to be transmitted. has just been described can be used individually, as illustrated in the figures, or in duplication. It is indeed possible to provide a plurality of devices to supporting and / or fixing parts and with longitudinally deformable fingers, which are arranged in the form of coaxial cages, with fingers which are of length progressively decreasing or increasing from one cage to another. With such a variant, which has not been shown here, it is possible to obtain a successive energy absorption effect which can prove to be particularly beneficial during very violent frontal impacts.
L'invention n'est pas limitée aux modes d'exécu¬ tion qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.The invention is not limited to the modes of ENFORCE ¬ which have just been described, but the contrary covers any variant using equivalent means, the essential characteristics specified above.
En particulier, le dispositif d'absorption d'énergie pourra être utilisé dans des domaines très divers, tels que les longerons de structure de véhicules automobiles ou ferroviaires, les bâtis déformables pour armatures de sièges, ou les butoirs ferroviaires, ou encore les caissons de transport de matières dangereuses . In particular, the energy absorption device can be used in very diverse fields, such as the longitudinal members of the structure of motor or rail vehicles, the deformable frames for seat frames, or the rail buffers, or even the caissons of transport of dangerous goods.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'absorption d'énergie par déforma¬ tion plastique, notamment pour volant de direction de véhicule, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux pièces d'appui et/ou de fixation (101, 201 ; 102, 102' ;1. Device for absorbing energy by plastic deformation, in particular for a vehicle steering wheel, characterized in that it consists of two support and / or fixing parts (101, 201; 102, 102 ';
202) agencées à distance l'une de l'autre, ces deux pièces étant réunies entre elles par une pluralité de doigts (103,202) arranged at a distance from each other, these two parts being joined together by a plurality of fingers (103,
203) présentant, sur au moins une partie de leur longueur, une succession d'évidements traversants (104) réalisés sous la forme de perçages dont les axes sont agencés selon des directions radiales différentes, de façon à pouvoir se déformer longitudinalement lorsqu'ils sont soumis à des efforts axiaux dépassant un certain seuil .203) having, over at least part of their length, a succession of through recesses (104) produced in the form of holes, the axes of which are arranged in different radial directions, so as to be able to deform longitudinally when they are subjected to axial forces exceeding a certain threshold.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les doigts (103) s'étendent parallèlement à une direction commune.2. Device according to claim 1, characterized in that the fingers (103) extend parallel to a common direction.
3. Dispositif selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que les doigts (103) sont légèrement inclinés vers 1' intérieur ou vers 1'extérieur selon un même angle. 3. Device according to claim 1, caracté¬ ized in that the fingers (103) are slightly inclined inwardly or inwardly at the same angle.
4. Dispositif selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que les doigts (103) sont agencés par paires pour former des structures déformables en V.4. Device according to claim 1, caracté¬ ized in that the fingers (103) are arranged in pairs to form deformable structures in V.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que certains au moins des doigts (103) sont de forme générale cylindrique.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least some of the fingers (103) are of generally cylindrical shape.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que certains au moins des doigts (103) sont effilés depuis leurs extrémités, vers un plan médian commun à l'ensemble des doigts. 6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least some of the fingers (103) are tapered from their ends, towards a median plane common to all of the fingers.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à7. Device according to one of claims 1 to
4, caractérisé en ce que certains au moins des doigts (103) sont effilés vers leurs extrémités, depuis un plan médian commun à l'ensemble des doigts.4, characterized in that at least some of the fingers (103) are tapered towards their ends, from a median plane common to all of the fingers.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les perçages traversants (104) des doigts (103, 203) sont cylindriques, et les axes (Dl, D2) de ces perçages cylindriques sont successivement orthogo¬ naux.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the through holes (104) of fingers (103, 203) are cylindrical, and the axes (Dl, D2) of the cylindrical bores are successively orthogo ¬ nal.
9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que les perçages cylindriques (104) des doigts9. Device according to claim 8, characterized in that the cylindrical holes (104) of the fingers
(103) sont de même diamètre, et leur nombre est le nombre maximal compatible avec la résistance mécanique requise.(103) are of the same diameter, and their number is the maximum number compatible with the required mechanical strength.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les doigts (103, 203) sont fixés aux pièces d'appui et/ou de fixation (101, 201 ; 102, 102' ,202) de façon non démontable, par exemple par soudage.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fingers (103, 203) are fixed to the support and / or fixing parts (101, 201; 102, 102 ', 202) so not removable, for example by welding.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les doigts (103, 203) sont fixés aux pièces d'appui et/ou de fixation (101, 201 ; 102, 102', 202) de façon démontable, par exemple par vissage.11. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fingers (103, 203) are fixed to the support and / or fixing pieces (101, 201; 102, 102 ', 202) so removable, for example by screwing.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'une (101, 201) des pièces d'appui et/ou de fixation est une bride plate, et l'autre est une bride identique (102, 202) ou un socle de moyeu (102') agencé coaxialement à la première bride (101, 201) .12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that one (101, 201) of the support and / or fixing parts is a flat flange, and the other is an identical flange (102 , 202) or a hub base (102 ') arranged coaxially with the first flange (101, 201).
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est constitué par une pluralité de dispositifs (100, 200) à pièces d'appui et/ou de fixation et à doigts (103, 203) déformables longitudina- lement, ces dispositifs étant agencés sous forme de cages coaxiales, et les doigts (103, 203) desdits dispositifs étant de longueur diminuant ou augmentant progressivement d'une cage à l'autre.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it is constituted by a plurality of devices (100, 200) with supporting and / or fixing parts and with deformable fingers (103, 203) longitudinally, these devices being arranged in the form of coaxial cages, and the fingers (103, 203) of said devices being of length decreasing or progressively increasing from one cage to another.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les deux pièces d'appui et/ou de fixation (201, 202) sont réunies à la fois par des doigts (203) à perçages traversants et par des raidisseurs de couple (220 ; 220' ; 220") agencés pour procurer une résistance au couple importante et pour se déformer en cas d'écrasement en compression axiale sans affecter la déformation longitudinale des doigts (203) .14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two support and / or fixing parts (201, 202) are joined both by fingers (203) with through holes and by torque stiffeners (220; 220 '; 220 ") arranged to provide high torque resistance and to deform in the event of crushing in axial compression without affecting the longitudinal deformation of the fingers (203).
15. Dispositif selon la revendication 14, carac¬ térisé en ce que chaque raidisseur de couple (220) est constitué par un cadre en tôle pliée (222) , fixé aux deux pièces précitées (201, 202) en étant agencé circonféren- tiellement, et par un insert de renfort (221) monté à l'intérieur de ce cadre avec possibilité de pivoter autour d'un axe (224) essentiellement perpendiculaire à la direction d'écrasement en compression axiale, ledit insert étant disposé dans ledit cadre en fonctionnement normal pour procurer une résistance au couple importante, mais basculant automatiquement en cas d'écrasement en compres¬ sion axiale tout en permettant la déformation dudit cadre.15. Device according to claim 14, charac¬ terized in that each torque stiffener (220) is constituted by a folded sheet frame (222), fixed to the two aforementioned parts (201, 202) being arranged circumferentially, and by a reinforcement insert (221) mounted inside this frame with the possibility of pivoting about an axis (224) essentially perpendicular to the direction of crushing in axial compression, said insert being disposed in said frame in operation normal to provide a high torque resistance, but automatically tilting in the event of crushing in axial compression while allowing the deformation of said frame.
16. Dispositif selon la revendication 15, carac- térisé en ce que l' insert de renfort (221) présente un bord libre à chanfrein externe (225) avec lequel coopère, en cas d'écrasement en compression axiale, un organe adjacent (227) porté par une pièce d'appui et/ou de fixation (201) , de façon que le basculement dudit insert s'effectue vers l'intérieur.16. Device according to claim 15, characterized in that the reinforcement insert (221) has a free edge with external chamfer (225) with which cooperates, in the event of crushing in axial compression, an adjacent member (227 ) carried by a support and / or fixing part (201), so that the tilting of said insert takes place inwards.
17. Dispositif selon la revendication 16, carac¬ térisé en ce que l'organe adjacent (227) est la tête d'un rivet ou d'une vis de fixation (226) solidarisant le cadre (222) à la pièce d'appui et/ou de fixation concernée (201) . 17. Device according to claim 16, charac¬ terized in that the adjacent member (227) is the head of a rivet or a fixing screw (226) securing the frame (222) to the support piece and / or fixing concerned (201).
18. Dispositif selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le cadre (222) a une forme trapézoïdale, et l' insert (221) présente deux faces latérales (235) inclinées en correspondance de façon à s'inscrire dans ledit cadre. 18. Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the frame (222) has a trapezoidal shape, and the insert (221) has two side faces (235) inclined in correspondence so as to register in said frame.
19. Dispositif selon la revendication 14, carac¬ térisé en ce que chaque raidisseur de couple (220' ; 220") est constitué par une paire de profilés accolés en tôle pliée (250) fixés à une pièce . d' appui et/ou de fixation (202) , lesdits profilés présentant deux branches divergen- tes (251) entre lesquelles est reçu un coin en V (254 ; 255) fixé à l'autre pièce d'appui et/ou de fixation (201) .19. Device according to claim 14, charac¬ terized in that each torque stiffener (220 '; 220 ") is constituted by a pair of contiguous sections of folded sheet metal (250) fixed to a piece of support and / or fixing (202), said sections having two divergent branches (251) between which is received a V-shaped corner (254; 255) fixed to the other support and / or fixing part (201).
20. Dispositif selon la revendication 19, carac¬ térisé en ce que les profilés (250) sont réunis par un organe (253) , tel qu'un rivet, formant fusible mécanique, agencé pour se briser dès que la force exercée par le coin en V (254 ; 255) tendant à écarter lesdits profilés dépasse un certain seuil .20. Device according to claim 19, charac ¬ terized in that the profiles (250) are joined by a member (253), such as a rivet, forming a mechanical fuse, arranged to break as soon as the force exerted by the wedge in V (254; 255) tending to separate said sections exceeds a certain threshold.
21. Dispositif selon la revendication 19 ou la revendication 20, caractérisé en ce que le coin en V (254) est une déformation locale de la pièce d'appui et/ou de fixation correspondante (201) .21. Device according to claim 19 or claim 20, characterized in that the V-shaped corner (254) is a local deformation of the corresponding support and / or fixing piece (201).
22. Dispositif selon la revendication 19 ou la revendication 20, caractérisé en ce que le coin en V (255) est enserré par deux branches convergentes (252) prolon- géant les branches divergentes (251) des profilés (250) , de façon que le raidisseur de couple (220") procure en outre une résistance à l'arrachement.22. Device according to claim 19 or claim 20, characterized in that the V-shaped corner (255) is enclosed by two converging branches (252) extending the diverging branches (251) of the profiles (250), so that the torque stiffener (220 ") also provides pullout resistance.
23. Dispositif selon l'une des revendications 15 à 22, caractérisé en ce que les raidisseurs de couple (220; 220' ; 220") sont agencés en alternance avec les doigts (203) à perçages cylindriques traversants.23. Device according to one of claims 15 to 22, characterized in that the torque stiffeners (220; 220 '; 220 ") are arranged alternately with the fingers (203) with through cylindrical holes.
24. Volant de direction de véhicule, notamment de véhicule automobile, ayant une armature métallique (10) à branches radiales (12) revêtue d'une part d'un rembourrage amortisseur (20) enveloppant la partie circulaire de l'armature et les extrémités des branches adjacentes à cette partie circulaire, et d'autre part d'un coussin central (30) amortisseur recouvrant la partie restante des branches et la portion centrale (13) de fixation du volant de laquelle partent ces branches, caractérisé en ce que l'armature (10) présente une portion centrale (13) surbais¬ sée par rapport aux branches (12) dont le profil est anguleux, et le coussin central (30) est évidé pour présenter un logement intérieur axial (33) , et en ce qu'entre le sommet de ce logement (33) et la portion centrale surbaissée (13) est disposé un dispositif d'ab¬ sorption d'énergie (100, 200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les doigts (103, 203) sont essentiellement parallèles à l'axe du volant (V) , ledit dispositif étant totalement intégré au coussin central (30) .24. Steering wheel for a vehicle, in particular a motor vehicle, having a metal frame (10) with radial branches (12) coated on the one hand with a shock-absorbing padding (20) enveloping the circular part of the frame and the ends branches adjacent to this circular part, and on the other hand a central cushion (30) shock absorber covering the remaining part of the branches and the central portion (13) for fixing the steering wheel from which these branches start, characterized in that the 'frame (10) has a central portion (13) surbais¬ sée relative to the branches (12) whose profile is angular, and the central cushion (30) is hollowed out to present an axial internal housing (33), and in this that between the top of this housing (33) and the portion a lowered central unit (13) is arranged a device for absorbing energy (100, 200) according to any one of the preceding claims, the fingers (103, 203) of which are essentially parallel to the axis of the flywheel (V ), said device being completely integrated into the central cushion (30).
25. Volant de direction selon la revendication 24, monté sur un mécanisme antivol (50) du type à désaccou¬ plement du volant, interposé entre le volant et la colonne de direction, caractérisé en ce qu'un second dispositif d'absorption d'énergie (100, 200), de structure analogue au premier, est disposé directement en-dessous du mécanisme anti-vol (50) , de façon que ledit volant soit équipé d'un dispositif d'absorption d'énergie (100, 200) intervenant à la fois en amont et en aval de l'armature métallique (10) . 25. Steering wheel according to claim 24, mounted on an anti-theft mechanism (50) of the disengaging type of the steering wheel, interposed between the steering wheel and the steering column, characterized in that a second absorption device for energy (100, 200), similar in structure to the first, is arranged directly below the anti-theft mechanism (50), so that said flywheel is equipped with an energy absorption device (100, 200) intervening both upstream and downstream of the metal frame (10).
PCT/FR1995/000224 1994-02-25 1995-02-24 Device for absorbing energy by plastic deformation for a motor vehicle steering wheel in particular, and steering wheel comprising such a device WO1995023299A1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011109351A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Energy absorber elements and vehicle systems
US20140260774A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Ebana Toshiaki Steering wheel vibration suppressors
GB2531334A (en) * 2014-10-17 2016-04-20 Energy Control Ltd Steering wheel with an impact absorbing device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1647903A (en) * 1926-08-18 1927-11-01 Cook George William Steering-post guard
US2622690A (en) * 1949-02-25 1952-12-23 Barenyi Bela Steering device for motor vehicles
DE1159287B (en) * 1962-01-16 1963-12-12 Leopold F Schmid Steering wheel for motor vehicles with a low-lying hub
DE2025707A1 (en) * 1969-05-27 1971-01-07 General Motor·; Corp , Detroit, Mich (VStA) Energy absorbers for motor vehicle steering columns
DE2264507A1 (en) * 1971-05-25 1974-03-07 Toyota Motor Co Ltd POSTED SAFETY STEERING COLUMN FOR MOTOR VEHICLES, IN PARTICULAR OF THE FRONT ARM DESIGN
FR2352704A1 (en) * 1976-05-26 1977-12-23 Porsche Ag MOTOR VEHICLE DEFORMATION PART
FR2353425A1 (en) * 1976-06-02 1977-12-30 Quillery Vehicle steering wheel with impact absorbing characteristics - has selected points of rim and spokes deformed to permit collapse under frontal force
FR2463708A1 (en) * 1979-08-20 1981-02-27 Brun Jean Shock absorber assembly for car steering wheel - has deformable barrel with slits placed between wheel and column
JPS6460470A (en) * 1987-08-31 1989-03-07 Toyoda Gosei Kk Energy absorbing unit for steering wheel
WO1989009349A1 (en) * 1988-03-25 1989-10-05 Brigantine Aircraft Shock absorber device
EP0369521A2 (en) * 1988-11-15 1990-05-23 KOLBENSCHMIDT Aktiengesellschaft Energy-absorbing construction element

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1647903A (en) * 1926-08-18 1927-11-01 Cook George William Steering-post guard
US2622690A (en) * 1949-02-25 1952-12-23 Barenyi Bela Steering device for motor vehicles
DE1159287B (en) * 1962-01-16 1963-12-12 Leopold F Schmid Steering wheel for motor vehicles with a low-lying hub
DE2025707A1 (en) * 1969-05-27 1971-01-07 General Motor·; Corp , Detroit, Mich (VStA) Energy absorbers for motor vehicle steering columns
DE2264507A1 (en) * 1971-05-25 1974-03-07 Toyota Motor Co Ltd POSTED SAFETY STEERING COLUMN FOR MOTOR VEHICLES, IN PARTICULAR OF THE FRONT ARM DESIGN
FR2352704A1 (en) * 1976-05-26 1977-12-23 Porsche Ag MOTOR VEHICLE DEFORMATION PART
FR2353425A1 (en) * 1976-06-02 1977-12-30 Quillery Vehicle steering wheel with impact absorbing characteristics - has selected points of rim and spokes deformed to permit collapse under frontal force
FR2463708A1 (en) * 1979-08-20 1981-02-27 Brun Jean Shock absorber assembly for car steering wheel - has deformable barrel with slits placed between wheel and column
JPS6460470A (en) * 1987-08-31 1989-03-07 Toyoda Gosei Kk Energy absorbing unit for steering wheel
WO1989009349A1 (en) * 1988-03-25 1989-10-05 Brigantine Aircraft Shock absorber device
EP0369521A2 (en) * 1988-11-15 1990-05-23 KOLBENSCHMIDT Aktiengesellschaft Energy-absorbing construction element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 257 (M - 837) 14 June 1989 (1989-06-14) *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011109351A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Energy absorber elements and vehicle systems
CN102781731A (en) * 2010-03-01 2012-11-14 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 Energy absorber elements and vehicle systems
US9033399B2 (en) 2010-03-01 2015-05-19 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorber elements and vehicle systems
US9821753B2 (en) 2010-03-01 2017-11-21 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorber elements and vehicle systems
US20140260774A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Ebana Toshiaki Steering wheel vibration suppressors
US9581215B2 (en) * 2013-03-15 2017-02-28 Autoliv Asp, Inc. Steering wheel vibration suppressors
JP2018052493A (en) * 2013-03-15 2018-04-05 オートリブ エーエスピー,インコーポレイティド Steering wheel vibration suppression device
GB2531334A (en) * 2014-10-17 2016-04-20 Energy Control Ltd Steering wheel with an impact absorbing device

Also Published As

Publication number Publication date
FR2716703A1 (en) 1995-09-01
FR2716703B1 (en) 1996-05-10

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