Brevet FR2142995A1 — publié le 19730202

La présente invention concerne une serrure de blocage de direction pour véhicules automobiles qui comprend dlune part un verrou de blocage qu'une clef permet d'amender à volonté dans une position de libération ou dans une position de blocage et qui, en coopérant avec un évidement, en forme de fente, d'une douille de blocage disposée sur 1' arbre de direction, effectue un blocage de la direction, et d'autre part un dispositif qui permet de libérer le blocage quand une certaine force est transmise au verrou du fait que le couple appliqué à la colonne dépasse un couple limite. On connaît dans différentes formes d'exécution des serrures de blocage de direction pour véhicules automobiles qui comprennent un verrou de blocage qui, après la manoeuvre d'une clef, est capable de venir se loger, par engagement géométrique, dans un évidement, en forme de fente, d'une douille de blocage liée rigidement à l'arbre de colonne de direction, et empêche ainsi une utilisation non autorisée du véhicule, Pour dimensionner l'arbre de direction, la douille et la serrure de blocage avec son verrou, on estime actuellement en général suffisant que, l'arbre de direction étant bloqué, un couple de 20 mkp appliqué au volant n'entraîne ni une destruction ni un endommagement de parties de la serrure de blocage.Mais un tel dimensionnement n'exclut pas que, si l'on utilise un bras de levier supplémentaire ou si deux ou trois personnes joignent leurs efforts, des moments considérablement supérieurs peuvent s'exercer, de sorte que le danger existe, que de s partie s de la serrure ou que l'ar- bre colonne soient détruits ou endommagés, et que par suite la sécurité de service du véhicule ne soit plus assurée. Â cela s' ajoute qu'on ne peut pas toujours reconnaître immédiatement un endommagement de l'arbre de colonne, et que par suite le propriétaire du véhicule est exposé à un grave danger d'accident par suite d'une direction endommagée lors d'une tentative infructueuse de vol. Il est connu par le brevet allemand 1 281 875 de donner à I' extrémité venant se loger dans des évidements de la douille de blocage, d'un verrou de blocage la forme d'un tronc de cane, et à la section transversale d'un évidement, en forme de fente, de la douille de blocage la forme d'un trapèze, de sorte que des couples exercés sur l'arbre provoquent l'apparition de forces de cisaillement qui tendent à repousser le verrou et qui, lorsque l'effort de compression d'un ressort de verrou a été surmonté, provoquent le déplacement de recul du verrou et sa libération jusqu'à ce qu'il vienne s engager dans un autre évidement en forme de fente.Un tel dispositif à crans exige qu'une force déterminée relativement élevée de ressort soit exercée sur le verrou de blocage, force qu'il faut surmonter en tournant la clef lorsqu'on libère le blocage Be guidage du verrou doit en outre satisfaire à des exigences sévères, parce que celui-ci pour exécuter son mouvement d'engagement, doit exécuter un déplacement longitudinal sous une sollicitation latérale maximale due à une force de flexion. Enfin, le boîtier recevant le cylindre de fermeture ne doit présenter aucun dispositif empechant le déplacement de recul~du verrou depuis sa position de blocage sans utiliser la clef.Or on a précisément récemment utilisé de plus en plus de tels dispositifs supplémentaires de blocage, parce qu'ils augmentent notablement la sécurité de la serrure contre le vol, en enlevant la possibilité de retirer directement le verrou au moyen d'un outil introduit à travers le trou de la serrure. La présente invention a donc pour objet d'emrêcher,le verrou de blocage étant engagé, et sans qu'il se déplace, qu'un couple appliqué à l'arbre de colonne -de direction dépasse une certaine valeur limite (couple limite), et/ou que le verrou de blocage, ou encore la serrure soit soumis à une sollicitStion excessive. Suivant l'invention, on atteint cet objet du fait que la douille de blocage peut tourner autour de l'arbre de direction, et qu'un accouplement de surcharge transmettant au moins le couple limite est disposé entre cette douille et llar- bre. D'une part, on évite ainsi que, lorsque le verrou est enga- gé, le couple appliqué à l'arbre dépasse notablement le couple limite, et d'autre part un déplacement du verrou n' est pas né pessaire. Dans l'exécution pratique de l'idée de l'invention, l'acsouplement de surcharge est constitué par un accouplement à dents à denture axiale où les parties de l'accouplement sont appuyées l'une contre l'autre par une force de pression d'un ressort, et les dents des dentures d'accouplement présentent des têtes inclinées se rétrécissant vers l'extérieur et des flancs disposés symétriquement, de sorte que, dans la transmission d'un couple, des forces prennent naissance, qui s'opposent à la force de pression du ressort et éloignent efficacement l'une de l'autre les parties de l'accouplement.On obtient ainsi un dispositif de blocage par engagement dont, quand le couple limite est dépassé, les parties se déployant ont à transmettre sensiblement uniquement des forces de torsion pour lesquelles existe simultanément la possibilité d'un appui de grande surface, de sorte que l'on peut donner au dispositif une constitution simple et qu'il garantit une haute sécurité. Comme autre avantage on doit indiquer que, lorsque le verrou est engagé, il garde une position inchangée même quand le couple limite est dépassé, de sorte que l'on peut utiliser toutes les mesures connues pour bloquer le verrou et augmenter la sécurité contre le vol.On a en outre la possibilité de réaliser le ressort de compression du verrou d'après des points de vue connus déterminés par l'exécution prEopEemegt dite de la serrure et en particulier par la force à appliquer/lors du déblocage de la serrure. Dans la réalisation pratique de l'idée de l'invention, l'accouplement de surcharge est constitué par la douille de blocage, qui est montée de façon à pouvoir tourner autour de l'arbre de la colonne de direction et à coulisser longitudinalement et qui présente sur sa face frontale une couronne dentée à denture axiale, par une bague liée rigidement à l'arbre et comportant une contre-denture engrenant avec la couronne ,et par un ressort, ce dernier faisant pénétrer la couronne de la douille de blocage dans la contre-dentures, et le dépassement par un couple transmis par l'arbre de direction à la douille de blocage du couple limite, ayant pour conséquence une rotation de la douille et son coulissement longitudinal sur l'arbre et pn désengagement de dentures axiales. On peut ainsi réaliser les pièces très simplement, économiquement et en gagnant de la place, car uniquement deux pièces susceptibles d'être déplacées sont nécessaires, savoir la douille montée concentriquement et le ressort. Le ressort qui nnaintient; en prise l'accouplement denté surchargé est avantageusement constitué par un ressort à disques et il comporte un dispositif pour régler sa contrainte. Un exemple de mode de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin annexé et décrit en détail ci-après. Sur ce dessin, les figures montrent - la figure 1, une vue en élévation, avec coupe partielle, de la serrure de blocage de la direction et des parties voisines de la colonne de direction - la figure 2, une représentation conforme à la figure 1, mais dans laquelle la douille de blocage a coulissé longitudinalement et a tourné par rapport à l'arbre de direction - la figure 3, une vue conforme à la figure 1, mais dans laquelle un dispositif à ressort à disques sert à exercer la précontrainte sur la douille de blocage On a représenté sur la figure I les éléments essentiels de la serrure de blocage de/direction, qui servent à bloquer la direction et à supprimer le blocage si un couple appliqué à un arbre bloqué de direction dépasse un couple limite. L'élément essentiel est une douille de blocage 1 constitué par un cylindre creux pouvant coulisser et tourner sur l'arbre de direction 2 et présentant des évidements Il et 12 en forme de fente s'étendant longitudinalement et une couronne dentée 4 à denture axiale comprenant des dents 41 sur une face frontale, qui, sous l'action d'une force, engrène avec une contre-denture 5 comprenant les dents 51 d'une contre-pièce annulaire 3 fixée rigidement sur l'arbre 2.La couronne dentée 4 et la contre-denture 5 sont appuyées l'une contre l'autre par la pression du ressort G qui s'appuie contre la face frontale 13 de la douille de blocage 1 qui est située à l'opposé de la couronne dentée 4, ressort qu'une bague de réglage 8 soumet à une tension préalable. Quand on assure la sécurité du véhicule, le verrou de blocage 71 du corps de la serrure de blocage 7 s'engage dans les évidements 11 et 12, en forme de fente, de la douille de blocage 1. Le fonctionnement du dispositif est décrit ci-après Pour assurer la sécurité du véhicule, on libère, en actionnant la clef, le verrou de blocage 71 pour lui permettre d'occuper la position de blocage en s'engageant par la force d'un ressort dans des évidements Il, 12, en forme de fentes, de la douille de blocage 1. Quand a position coïncide avec un des évidements 11, 12, il s'engage dans l'évidement.La direction est ainsi biloquée, Si par la suite, par exemple dans une tentative de vol du véhicule, on applique à l'arbre 2 de direction, un couple qui dépasse le couple limite, la douille de blocage 1 subit simultanéent une rotation et un coulissement longitudi- nal par rapport à l'arbre 2, par suite de la transmission du couple à travers les flancs obliques 42, 52 ou 43, 53 des dents de la couronne dentée 4 et de la contre-denture 5, la force antagoniste du ressort 6 s'opposant au coulissement.Quand celuici a atteint une valeur correspondant à la profondeur de l'entrée en prise réciproque des dents 41, 51, la couronne 4 sort de son engagement avec la contre-denture 5, de sorte que le couple que la contre-pièce annulaire 3 peut transmettre à la douille de blocage 1 est ramené à une valeur très faible déterminée par le frottement de leurs tetes de dent l'une contre l'autre et au frottement entre l'arbre 2 de direction et la dcuille 1. Après une nouvelle rotation faible de l'arbre par rapport à la douille, il y a de nouveau engagement entre la couronne 4 et la contre-denture 5. Toute nouvelle suppression du blocage ne peut avoir lieu qu'en appliquant à nouveau un effort violent au volant. On choisit la capsule de rotation de l'arbre non bloqué entre deux positions de blocage suffisamment faible pour ie, meme sur une route sensiblement rectiligne, il ne suffise pas pour conduire le véhicule, sans parler du danger qui pourrait apparaître, et dont on doit s'attendre à ce qu'il apparaisse, en cas de blocage brusque et non prévisible de la direction, Si l'on se donne pour le couple limite de l'accouplement de surcharge une valeur de 20 mkp, un vol de véhicule ne devrait guère pouvoir être effectué en utilisant la possibilité que le blocage disparaisse. nais la limitation du couple empeche de façon certaine des endoMagements de la direction ou de la serrure de direction à la suite d'une tentative de vol. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Serrure de direction pour véhicules automobiles qui comprend d'une part un verrou de blocage qu'une clef permet d'amener à volonté dans une position de libération ou dans une position de blocage, et qui, en coopérant avec un éviderment, en forme de fente, d'une douille de blocage disposée sur l'arbre de direction, effectue un blocage de la direction, et d'autre part un dispositif qui libère le blocage quand un couple appliqué à l'arbre de direction dépasse un couple limite, cette serrure étant caractérisée par le fait que la douille de blocage (1) peut tourner autour de l'arbre de direction (2) et qu'un accouplement de surchage transmettant au moins le couple limite est disposé entre la douille et l'arbre. 2.-Serrure suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'accouplement de surchage est constitué par un accouplement à dents à dentures axiales (4, 5), les parties de l'accouplement étant appuyées l'une contre l'autre par la force de pression d'un ressort (15), et les dents des dentures (41, 51) présentent, outre les têtes inclinées se rétrécissant vers l'extérieur, des flancs (42, 43, 52, 53) disposés symétriquement, de sorte qu'en cas de dépassement du couple, des forces prennent naissance qui s'opposent à la force de pres- sion du ressort et éloignent l'une de l'autre les parties de l'accouplement. 3.-Serrure suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que l'accouplement de surcharge est constitué par la douille de blocage (1), qui est montée de façon à pouvoir tourner autour de l'arbre de direction (1) et à coulisser longitudinalement sur cet arbre et qui présente sur une fnco frontale une couronne dentée à denture axiale (4), par une bague (3) liée rigidement à l'arbre (2) et comportant une contre-denture (5), et par un ressort (6), ce ressort poussant le couronne dentée dans la contre-denture, et, le couple transmis par l'arbre à la doille et dépassant un couple limite, obligeant la douille à tourner et à coulisser longitudinalement par rapport à l'arbre, et l'engrenage à denture axiale à se dégager. 4.- Serrure suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le ressort qui maintient en prise l'accouplement denté de surcharge est constitué par un ressort à disque (61). 5a- Serrure suivant la revendication 3, caractérisée ,ar le fait qu'elle comprend un dispositif pour régler la tension préalable du ressort.