Brevet FR2543092A1 — publié le 19840928

Cette invention concerne les directions pour véhicules et plus particulièrement un sous-ensemble de colonne de direction à commande mécanique du type utilisant une force de ressort agissant dans un sens. Les véhicules automobiles actuels comportent souvent un ou plusieurs sousensembles dans une colonne de direction possédant un arbre disposé mobile télescopiquement par rapport à un-second arbre Les arbres présentent une section droite non cir- culaire pour l'accouplement en rotation, afin qu'un couple puisse être transmis de l'arbre menant à l'arbre mené Un ressort comprimé entre les deux arbres frotte sur eux et permet le coulissement d'un arbre dans l'autre. Un des problèmes posés par les sous-ensembles de direction à ressort de ce type est que les formes non circu- laires des éléments télescopiques sont à l'origine d'un mouvement de rotation initial relatif de l'élément menant par rapport à l'élément mené avant que les deux arbres ne tournent conjointement. Le jeu en rotation ainsi produit engendre beaucoup de bruit. Le sous-ensemble de direction selon l'invention est construit de manière que ce jeu en rotation et le bruit qu'il provoque ne se produisent pas. Succinctement, le sous-ensemble de direction selon l'invention comprend un arbre menant et un arbre mené qui sont coaxiaux et télescopiques Les deux arbres possèdent des sections droites sensiblement triangulaires qui sont complémentaires Un ressort est en permanence en contact avec les deux arbres Ce res- sort produit une force prédéterminée qui permet encore le coulis- sement d'un arbre dans l'autre Les formes complémentaires en section des deux arbres évitent la rotation de l'arbre menant par rapport à l'arbre mené. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une représentation schéma- tique en coupe d'un type de sous-ensemble de direction de l'art antérieur; la figure 2 est une représentation semblable d'un sous-ensemble selon l'invention, servant à illustrer pourquoi la disposition selon l'invention élimine le jeu en rotation et le bruit qui l'accompagne; la figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 4 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe axiale du sous-ensemble selon le mode de réalisation préféré de figure 3; et la figure 5 est une coupe transversale prise suivant la ligne 5-5 de figure 4. Le sous-ensemble typique de l'art antérieur repré- senté schématiquement sur la figure 1 comporte un élément tubulaire extérieur 10 qui possède deux cotés opposés droits 12 et 14 reliés par deux côtés opposés courbes 16 et 18 Dans l'arbre tubulaire extérieur 10 est monté coulissant un arbre intérieur massif 20 qui possède deux cotés opposés droits 22 et 24 reliés par deux côtés opposés courbes 26 et 28 L'arbre 20 est représenté en position décalée en rotation par rapport au tube 10 pour illustrer le problème de bruit ou de battement que présentent les arbres de l'art antérieur. Les deux arbres sont montés télescopiquement l'un dans l'autre contre la force de frottement exercée sur eux par un ressort 30, représenté schématiquement sur la figure 1, qui est situé entre la surface externe de l'arbre intérieur 20 et la surface interne de l'arbre tubulaire extérieur 10. Lorsqu'un effort de rotation est exercé sur l'élé- ment tubulaire extérieur 10, celui-ci commencera à tourner avant que l'arbre intérieur 20 ne tourne avec lui En raison des formes de l'élément tubulaire 10 et de l'arbre 20, l'élément extérieur 10 viendra en contact avec l'élément intérieur 20 à certains points, ou points 31 et 32 par exemple, ce qui produit du jeu en rotation, lui-même générateur de bruit Bien entendu, ce bruit est indésirable. Dans la représentation schématique de la solution selon l'invention représentée figure 2, le ressort 34 est situé entre l'élément intérieur massif 36 de section droite triangulaire et la surface interne de l'élément tubulaire extérieur 38 qui est coaxial à l'élément intérieur et possède une section droite triangulaire de forme complémentaire En raison des formes trian- gulaires des arbres 36 et 38, le ressort 34 presse l'élément inté- rieur à la façon d'un coin dans un angle de l'élément tubulaire extérieur Par suite de cette forme particulière, la force du ressort est répartie suivant deux directions, comme indiqué par les flèches sur la figure 20 Au, début d'une rotation, l'élément tubulaire extérieur 38 ne tourne pas par rapport à l'arbre inté- rieur massif 36, de sorte qu'il n'y a pas de contact d'un bord quelconque de l'arbre massif 36 contre la surface interne du tube 38 L'arbre mené tourne donc immédiatement avec lui à la rotation de l'arbre menant: il n' y a ni jeu en rotation ni bruit. La figure 3 est une vue en perspective d'un sous- ensemble de direction selon un mode de réalisation préféré de l'invention L'arbre menant 40 est un tube de section triangulaire, qui peut être relié à la colonne de direction portant le volant. L'élément mené 42 est un arbre coaxial massif 42, possédant égale- ment une section droite triangulaire, qui-peut coulisser téles- copiquement dans l'arbre menant 40 Chacun des trois côtés de l'arbre 42 s'applique contre un côté correspondant de la surface interne de l'arbre tubulaire 40 L'arbre 42 est solidaire d'une chape dont les branches sont désignées par 44 et 46. Dans le côté plan 50 de l'arbre intérieur 42 est formé un creux 48 à fond plat Ce creux s'étend sur toute la largeur du coté 50 considéré, il possède une profondeur uniforme et s'étend sur une certaine longueur, qui est un peu plus grande que sa largeur et qui est délimitée par des bords transversaux. Les bords transversaux du creux 48 reçoivent les extrémités d'un ressort lame 56 A l'état assemblé, comme représenté sur la figure 4, le ressort lame 56 est comprimé dans le creux 48 entre la surface interne de l'élément tubulaire menant 40 et la surface externe de l'élément mené massif 42 Bien qu'étant comprimé, le ressort lame 56 fait encore légèrement saillie du creux 48, en étant pressé contre l'arbre tubulaire extérieur 40 La force du ressort 56 est telle que l'arbre extérieur 40 peut être déplacé axialement par rapport à l'arbre intérieur 42, En service, dès que l'élément extérieur menant 40 est animé de la moindre rotation, l'arbre intérieur mené 42 tourne avec lui En raison des formes triangulaires des deux arbres, il n'y a pas de blocage d'angles, ni jeu en rotation ou tout autre mouvement relatif des deux arbres susceptible de produire du bruit. REVENDICATIONS 1 Ensemble de direction pour véhicule, comprenant un arbre menant ( 40) et un arbre mené ( 42) qui sont tous deux rotatifs, coaxiaux et disposés télescopiquement l'un dans l'autre, caractérisé en ce que les arbres possèdent, en section droite, des formes à peu près triangulaires qui sont complémentaires, afin d'empêcher la rotation de l'arbre menant par rapport à l'arbre mené, et en ce qu'un ressort ( 56) qui est en permanence en contact avec les deux arbres exerce sur eux une force élastique prédéter- minée d'une grandeur qui permet le coulissement d'un arbre dans l'autre. 2 Ensemble de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre mené est l'arbre intérieur et l'arbre menant est un arbre tubulaire extérieur et en ce que le ressort est monté sur l'arbre intérieur. 3 Ensemble de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort est monté dans un creux ( 48) à fond plat, ménagé dans un côté plat ( 50) de la surface externe de l'arbre intérieur, et porte sur une surface interne plane de l'arbre tubulaire. 4 Ensemble de direction télescopique pour véhicule, comprenant un arbre extérieur creux ( 40) et un arbre intérieur ( 42) disposé coulissant dans l'arbre extérieur, ces deux arbres pos- sédant en section droite des formes complémentaires permettant des mouvements axiaux relatifs et la transmission d'un couple entre les arbres, caractérisé en ce que la forme générale en section de l'arbre intérieur et de la surface interne de l'arbre extérieur est triangulaire, un creux ( 48) à fond plat et de pro- fondeur et de longueur uniformes est formé sur toute la largeur d'un côté plat ( 50) de l'arbre intérieur et un ressort lame ( 56) est disposé à l'état comprimé dans ce creux, d'o ce ressort fait saillie par une portion bombée qui est pressée contre l'arbre extérieur, la force du ressort étant telle que l'arbre extérieur peut être déplacé axialement par rapport à l'arbre intérieur.