Brevet FR2360454A1 — publié le 19780303

La présente invention a pour objet une colonne de direction pour véhicule automobile comprenant un volant monté sur une tige de direction tournant autour d'un axe qui s'articule autour du centre d'articulation d'une articulation de transmission du mouvement de rotation du volant au système de commande de direction des roues directrices du véhicule. Fréquemment la colonne de direction dTun véhicule automobile comprend au moins une liaison souple ou articulée reliant la tige de direction et son volant de commande au système de commande de direction des roues directrices du véhicule, par exemple par crémaillère ou autre. La liaison souple peut être du type à disques élastiques par exemple connue sous le nom de marque "flector", ou de tout autre type.La liaison articulée peut par exemple être du type à cardan. Llintérêt d'une telle liaison souple ou articulée est de permettre de positionner le volant et la tige de direction à l'endroit le plus approprié dans l'habitacle tout en gardant la liberté de positionnement du reste du système commande de direction des roues directrices du véhicule. Cette liaison souple ou articulée permet également d' isoler dans une certaine mesure le volant et la tige de direction des vibrations et des flexions relatives entre la tige de direction et le reste du système de commande de direction. La présente invention a pour objet d'apporter des perfectionnements à ce type de colonne de direction en la constituant de telle sorte qu'elle comporte un dispositif de réglage et de blocage de position de l'axe de la tige de direction autour du centre d'articulation ci-dessus mentionné, dans le plan vertical passant par ledit axe, et un dispositif de réglage et de blocage de ladite tige de direction sur une certaine longueur, parallèlement à elle-mme. De cette manière outre les avantages mentionnés des colonnes de direction à liaiso souples ou articulées connues, la colonne de direction perfectionnée selon l'invention permet le réglage en position du volant dans l'habitacle, aussi bien en hauteur qu'en profondeur de façon à présenter pour le conducteur et en fonction de sa morphologie le positionnement le plus souhaitable et le plus confortable. De façon plus précise et selon un mode de réalisation préféré le dispositif de réglage comprend un support fixe solidaire de la structure du véhicule et un support réglable en position solidaire de la tige de direction, ledit support réglable s'articulant sur le support fixe autour dudit centre d'articulation et des moyens de verrouillage permettant de bloquer ledit support réglable sur ledit support fixe. Ainsi sera assuré par des moyens simples le réglage en inclinaison de la tige de direction. Selon une autre caractéristique d'un mode de réalisation préféré de l'invention le support réglable et le support fixe comprennent is cs faces coulissantes formées en regard l'une de l'autre parallèlement à l'axe de la tige de direction et des passages ou lumières rectilignes parallèles audit axe sont formés dans au moins une des faces coulissantes en regard du support fixe ou réglable et reçoivent des pivots de guidage du support réglable par rapport au supporttixe dans son mouvement de translation parallèlement audit axe. Ainsi par des moyens simples on réalise le réglage en profondeur du volant. Un des avantages essentiels de l'invention est que les perfectionnements apportés n'entrainent aucune modification nécessaire des solutions de construction classique utilisées, notamment en ce qui concerne le système de commande et de transmission de direction aux roues directrices du véhicule, les sys- tèmes de protection du conducteur par emploi de colonnes téléscopiques et ou de volants déformables et les systèmes de verrouillage antivols du véhicule par blocage en rotation de la colonne de direction lorsque la clé de manooeuvre est retirée. L'invention, ses caractéristiques et ses détails d'application apparaitront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant un mode de mise en oeuvre. Dans ces dessins - la figure I montre une vue générale des éléments constituant la colonne de direction d'un véhicule selon l'invention, jusqu'à la jonction d'articulation avec le système de commande de direction des roues directrices qui n'a pas été représenté;; - la figure 2 est une vue par dessus, volant enlevé, faite selon la flèche II de la figure I - la figure 3 est une vue en coupe faite selon la ligne III III de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe faite selon la ligne IV IV de la figure 1 - la figure 5 est une vue en coupe faite selon la ligne V-V de la figure 1. Selon le mode de réalisation illustré aux dessins la colonne de direction pour véhicule automobile comprend un volant 10 monté sur une tige de direction Il tournant autour d'un axe X'X qui s'articule autour du centre d'articulation 12 d'une articulation de transmission 13 tel qu'un cardan qui transmet le mouvement de rotation du volant au système de commande de direction des roues directrices du véhicule.Ce système de commande qui est de tout type classique ne fait pas partie de l'invention et n'a pas été représenté. A la figure 2 on aperçoit seulement lamorçe de la tige 14 de transmission du mouvement de rotation par le cardan 13 au système de commande de direction (non représenté) par exemple par pignon et crémaillère. Selon l'invention la colonne de direction comporte un dis -positif de réglage et de blocage de position qui va être maintenant plus particulièrement décrit. Le dispositif de réglage comprend essentiellement un support fixe 15 solidaire de la structure 16 du véhicule (figure 1) et un support réglable en position 17 qui est solidaire de la tige de direction Il comme il sera décrit plus loin. Dans l'exemple illustré les deux supports fixe 15 et réglable 17 sont conformés généralement en gouttière à section en U, et de façon plus précise au moins localement sur la majeure partie de leur longueur sur laquelle ils s'emboîtent l'un dans l'autre avec les faces verticales des U portant l'une contre 1' autre. Dans la réalisation illustrée c'est le support réglable en U 17 qui s'articule à l'intérieur du support fixe 15, mais la solution inverse pourrait aussi ben entre utilisée. Pour la commodité de la description on a repéré par les lettres A V et A R sur les figures 1 à 3 les directions "avant" et "arrière". A sa partie "avant" le support fixe 15 forme une chape 15a dont la configuration apparait plus clairement aux figures 1 et 5. De meme le support réglable 17 est conformé à sa partie avant avec une chape 17a. Les chapes 15a et 17a présentent des faces verticales qui sont articulées l'une sur l'autre autour de deux tourillons 20 21 dont les axes sont alignés et passent par le point d'articulation 12 de l'articulation à cardan 13. Dans l'exemple illustré des rondelles élastiques 22 23 assurent le montage sans jeu des articulations des deux chapes. De cette façon le support réglable 17 peut être orienté en rotation autour de l'axe horizontal passant par le centre d'articulation 12 et perpendiculaire au plan vertical contenant l'axe X'X de la tige de direction. La limitation et le blocage en position du mouvement de rotation du support réglable 17 par rapport au support fixe 15 sontréalisés par un passage ou une lumière circulaire 24 formée dans le support fixe 15 et centrée sur le centre d'articulation 12. Dans ce passage 24 se déplac~dn pivot 25 qui est prisonnier dans un passage ou une lumière 26 formé dans le support réglable 17. Le passage 26 est rectiligne et parallèle à l'axe X'X de la tige de direction 11. La disposition qui vient d'être -décrite pourrait être inversée, c'est-à-dire que le passage circulaire 24 pourrait être formé dans le support réglable 17 et le passage rectiligne dans le support fixe 15 sans modification de fonctionnement. Dans la partie avant de la chape 17a du support réglable 17 sont formés des passages également rectilignes 27 parallèles à l'axe X'X et dans lesquels peuvent se déplacer les tourillons 20 21. La tige de la colonne de-direction Il transmet le mouvement de rotation quielle reçoit du volant à un fourreau 29 dans lequel elle est verrouillée en rotation et en translation. Ce fourreau comporte à son extrémité avant des cannelures qui coo pèrent avec l'extrémité cannelée 30a d'une tige 30 prévue à la base de la colonne de direction et transmettant le mouvement de rotation du volant à la tige de commande 14 par l'articulation à cardan 13. La tige 30 et la tige Il tournent dans un manchon support 31 librement au moyen des paliers 32 et 33.Dans l'exem- ple illustré le palier 33 est un palier à billes dont la cage intérieure est montée à emmanchement dur sur la tige 11, bloquant la tige Il axialement par rapport au manchon support 31. Ce manchon support 31 est monté dans le support réglable 17, dans lequel il est verrouillé lorsque le mécanisme de verrouillagedes supports que l'on va maintenant décrire est verrouillé. En faisant référence plus particulièrement aux figures 4 et 1 le verrouillage du manchon support 31, du support réglable 17 et du support fixe 15 se fait au moyen d'un dispositif de blocage 35 comprenant un levier de manoeuVre 36 commandant une came à excentrique 37 articulée autour d'une goupille 38 qui traverse le pivot 25 précédemment décrit. A son extrémité opposée à celle qui comporte la came 37 le pivot 25 porte une partie filetée 25a sur laquelle vient se visser un écrou 39. Des rondelles à friction 40 et des rondelles ordinaires 41 ainsi qu'une entretoise 42 complètent le dispositif de blocage. Dans la disposition illustrée (voir figure 4) la structure 16 du véhicule enblobe le support fixe à l'endroit où le pivot 25 traverse les passages respectivement curviligne 24 et rectiligne 26 formés dans le support fixe et dans le support réglable.Pour ne pas faire échec au fonctionnement du dispositif des passages curvilignes sont évidemment prévus dans la structure 16 en regard des passages 24. Enfin on notera en 47 (figure 3) une lumière formée dans le fourreau 29 qui reçevra le pene d'un dispositif antivol de blocage en rotation de la colonne de direction de tout type classique. Le fonctionnement du dispositif précédemment décrit est le suivant. Par le Jeu du levier 36 actionnant la came à excentrique 37 (figure 4) il est possible, après serrage approprié de l'écrou 39 de verrouiller en les serrant fortement l'un contre l'autre le support réglable 17 sur le support fixe 15. L'entretoise 42 évite la déformation en flexion du support 17, tandis que les rondelles à friction 40 parfont le blocage. De façon inverse lorsqu'on déplace le levier de blocage 36 dans la position 36', on relâche le serrage et l'on peut faire jouer le support régla ble 17 par rapport au support fixe 15. D'autre part dans la position serrée, bloquée du dispositif le manchon support 31 est verrouillé dans le support réglable 17 et par conséquent la tige de direction 11 et le volant 10 sont verrouillés en direction axiale par l'intermédiaire du palier de rotation 33 monté dur dans le manchon 31. Evidemment la rotation de la tige de direction Il et la transmission du mouvement de rotation à la tige de commande 14 restent libres dans les paliers de rotation 32, 33. Lorsque le mécanisme de blocage 35 est dans la position déverrouillée (position 36' du levier illustrée à la figure 4) il est possible de faire tourner le support réglable 17 autour de l'axe des tourillons 20 21, le pivot 25 se déplaçant simultanément en se débattant dans les rainures curvilignes circulaires 24. Ainsi on peut modifier l'inclinaison de la tige de direction Il autour d'un axe horizontal passant par le centre d'articulation 12 et perpendiculaire au plan vertical contenant l'axe X'X de la colonne de direction. Il est également possible dans cette position déverrouillée du mécanisme 35 de deplacer le support réglable 17 en mouvement de translation parallèlement à l'axe X'X par rapport au support fixe 15 en faisant déplacer les tourillons 20 21 dans les lumières rectilignes 27 et le pivot 25 dans les lumières rectilignes 26. En même temps que le support réglable 17 se déplaçent, parallèlement à l'axe X'X,le manchon support 31 et la tige de direction Il qui enést solidaire en translation par l'intermédiaire du palier 33. La différence de longueur séparant le volant au centre 12 d'articulation est absorbée essentiellement par le montage à cannelures de la tige 30 dans le fourreau 29. En outre un certain débattement en translation du fourreau 31 dans le support réglable 17 est également possible. Il apparaît qu'ainsi on peut également modifier à volonte la profondeur du volant. On notera que le dispositif de réglage qui a été décrit permet de conserver les avantages de sécurité inhérents aux co. lonnes de direction téléscopiques. Ainsi dans l'exemple illustré l'effort d'enfoncement de la colonne de direction imprimé par le conducteur sur la tige de direction est encaissé essentiellement par l'emmanchement dur du palier à billes 33, et cet emmanchement peut être calculé de façon à libérer la tige de direction en cas de choc violent. En outre le fourreau 29 peut également coulisser dans le support réglable 17 et cette faculté de coulissement peut être calculée pour un effort différent, par exemple plus important assurant un amortissement plus progressif. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. L'invention comprenant tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont réalisées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent-. REVEND I-C A T I g N ON 1.- Colonne de direction pour véhicule automobile comprenant un- volant monte sur une tige de direction tournant autour d'un axe qui s'articule autour du centre d'articulation d'une articulation de transmission du mouvement de rotation du volant au système de commande de direction des roues directrices du véhicule, caractérisée en ce que ladite colonne comporte un dispositif de réglage et de blocage de position de l'axe de la tige de direction autour dudit centre d'articulation dans le plan vertical passant par ledit axe et un dispositif de réglage et de blocage de ladite tige de direction sur une certaine longueur parallèlement à elle-même. 2.- Colonne de direction selon la revendication 1, caractérisée en ce que dispositif de réglage comprend un support fixe 15 solidaire de la structure-du véhicule et un support réglable 17 en position solidaire de la tige Il de direction, ledit support réglable s'articulant sur le support fixe autour dudit centre 12 d'articulation et des moyens de verrouillage permettant de bloquer ledit support réglable sur ledit support fixe. 3.- Colonne de direction selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit support réglable s'articule sur le support fixe autour de l'axe horizontal passant par ledit centre d'articulation et qui est perpendiculaire au plan vertical passant par l'axe de la tige de direction. 4.- Colonne de direction selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit support réglable comprend au moins une face verticale qui, lors du réglage de l'orientation de la tige de direction se déplace en regard de et parallèlement à au moins une face verticale formée sur le support fixe, et au moins un passage 24 ou une lumière est formé dans l'une au moins desdites faces verticales, ledit passage étant curviligne circulaire centré sur ledit centre d'articulation et reçevant un pivot 25 de centrage du support réglable par rapport au support fixe dans son mouvement d'orientation autour dudit axe horizontal d'articulation. 5.- Colonne de direction selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ledit support réglable et ledit support fixe comprennent des faces coulissantes formées en regard l'une de l'autre parallèlement à l'axe de la tige de direction et des passages 26, 27 ou lumières rectilignes parallèles audit axe sont formées dans au moins une des faces coulissantes en regard du support fixe ou réglable et reçoivent des pivots 20, 21, 25 de guidage du support réglable par rapport au support fixe dans son mouvement de translation parallèlement audit axe. 6.- Colonne de direction selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que le passage curviligne 24 précité est formé dans l'un des supports fixe ou réglable, l'un des passages rectilignes 26 est formé dans l'autre des supports réglable ou fixe, ledit passage curviligne et ledit passage rectiligne se coupent, et le pivot de centrage et de guidage 25 de la position du support réglable par rapport au support fixe traverse lesdits passages à l'endroit de leur intersection. 7.- Colonne de direction selon la revendication 5 ou la re vendicaton 6, caractérisée en ce que ltun des passages rectilignes 27 précités reçoit un pivot 20, 21 de guidage du support réglable dont l'axe passe par le centre 12 de l'articulation précitée. 8.- Colonne de direction selon l'une des- revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le support fixe et le support réglable sont conformés au moins localement en gouttières à section en U s'emboetant l'une dans l'autre avec les faces latérales des U formant les faces verticales coulissantes en regard précitées. 9.- Colonne de direction selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage du support réglable sur le support fixe comprend un mécanisme 35 de serrage des deux supports l'un sur l'autre, par exemple du type à came et excentrique. 10.- Colonne de direction selon les revendications 6 et 9, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage du support réglable sur le support fixe comprend le pivot précité 25 qui traverse lesdits passages curviligne 24 et rectiligne 26 ainsi que les deux parois latérales des deux supports en U et des organes de serrage sont prévus sur ledit pivot pour venir enserrer les faces extérieures du support externe à section la plus large. 11.- Colonne de direction selon la revendication 10, carac térisée en ce qu'un manchon entretoise 42 entoure ledit pivot 25 sur la longueur dudit pivot comprise entre les faces intérieures du support interne a section la moins large. 12.- Colonne de direction selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige de direction est montée solidaire d'un fourreau 29 dans lequel elle est verrouillée, lequel fourreau comporte des orifices ou crans de verrouillage pour le pène d'un dispositif antivol de type classique. 15.- Colonne de direction selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit fourreau est monté par des- cannelures coopérantes téléscopiquement sur une tige 30 prévue à la base de la colonne de direction recevant le mouvement de commande en rotation du volant et le transmettant par ladite articulation 13 aux roues directrices du véhicule. 14.- Colonne de direction selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisée en ce que la tige de direction est montée libre en rotation dans un manchon support 31 qui est solidarisé du support réglable 17 au moins lorsque ce dernier est bloqué par rapport au support fixe. 15.- Colonne de direction selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit manchon support de la tige de direction est monté enserré dans ledit support réglable. 16. Colonne de direction selon l'une des revendications 2 à 15, caractérisée en ce que le support fixe est formé à son extrémité avant avec une chape 15a présentant deux faces verticales en regard, de même que le support réglable avec une- chape 17a présentant deux faces verticales en regard, lesdites chapes viennent porter l'une sur l'autre et sont articulées au moyen de deux tourillons 20, 21 dont les axes sont alignés et passent par le centre d'articulation 12 précité.