Brevet FR2556429A1 — publié le 19850614

Dispositif d'accouplement, en particulier pour une colonne de direction de véhicule automobile. La présente invention concerne un dispositif d'accouplement, en particulier pour une colonne de direction de véhicule automobile, du type comportant deux tubes coaxiaux ménageant entre eux un espace annulaire dans lequel est insérée une bague en un matériau élastique. On sait qu'actuellement le filtrage des vibrations provenant du train directionnel des véhicules automobiles est prévu de façon pratiquement systématique. Des normes de sécurité imposent en outre l'effacement de la colonne de direction en cas de choc frontal, ce résultat étant obtenu par prébrisure de la colonne, coulissement de la colonne, déformation de la colonne, ou encore par une combinaison de certaines de ces solutions. Dans le cas d'un dispositif du type précité, l'un des deux tubes coaxiaux, en principe le tube extérieur, peut être solidarisé de la mâchoire d'un cardan assurant la prébrisure, ou de tout autre dispositif. Dans tous les dispositifs du type en question, il est nécessaire de prévoir des moyens assurant la sécurité mécanique torsionnelle. Ces moyens sont de différents types, msis sont actuellement assez compliqués et coûteux. Le but de la présente invention est de résoudre économiquement ce problème de l'obtention de la sécurité torsionnelle voulue. A cet effet, un dispositif du type défini au début est, conformément à la présente invention, essentiellement caractérisé en ce qu'en section transversale, ledit espace annulaire a une forme non circulaire, de préférence une forme aplatie. Cette disposition permet, très simplement et à peu de frais, d'obtenir la sécurité torsionnelle voulue, puisque cette forme non ronde ou aplatie limitera automatiquement et sûrement la rotation maximale, l'un par rapport à l'autre, des deux dits tubes coaxiaux, ceci par mise en butée des deux tubes l'un sur l'autre, avec interposition dudit matériau élastique de la bague. La sécurité torsionnelle est alors absolue, sans que cela nuise aux propriétés antivibratoires du dispositif, et en permettant de conserver la rigidité conique élevée nécessaire dans le cas d'une colonne prébrisée par cardan. L'aplatissement des tubes peut présenter diverses configurations, elliptique, pseudo-elliptique ou analogues, ou encore approximativement rectangulaire ou carrée. I1 sera en tout cas facile de prévoir que ledit espace présente sensiblement la forme de deux portions cylindriques épaisses et espacées, ouvertes l'une vers l'autre, d'axes parallèles à l'axe commun aux deux dits tubes, et dont les bords sont reliés par deux volumes plats ou approximativement plats. Cet espace correspond bien entendu à la forme qu'aura au repos ladite bague de matériau élastique. Un dispositif conforme à l'invention pourra encore se caractériser en ce que le tube extérieur, qui pourra présenter extérieurement et globalement, en coupe transversale, une forme semblable à celle dudit espace annulaire, présente à une ext-rémité, par exemple en prolongement de ses faces opposées aplaties, un pincement, lequel constitue des butées de limitation, exactement à l'angle voulu, de la capacité torsionnelle de ladite bague. Un mode d'exécution d'un dispositif d'accouplement conforme à la présente invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel : - la figure l est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'accouplement conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure l - la figure 3 est une vue en bout du dispositif; et - la figure 4 est une vue en coupe axiale selon un plan perpendiculaire à celui de la figure l. Dans les différentes figures, on a référencé en l un tube intérieur aplati et en 2 un tube extérieur aplati, de forme semblable à celle du tube 1, mais de section notablement plus grande, ce tube présentant une extrémité élargie 3 par laquelle il peut être fixé par tous moyens appropriés, par exemple par soudage, à une mâchoire 4 d'un joint à cardan, lequel n'est représenté que partiellement et permet d'obtenir la prébrisure de la colonne de direction dans laquelle l'ensemble du dispositif est incorporé. Une bague en matériau élastique 5 est insérée entre les tubes précités 1 et 2, cette bague ayant au repos, en section transversale, une forme qui correspond exactement à celle de l'espace ménagé entre les tubes l et 2. Il peut s'agir d'une bague en tout matériau élastique approprié, par exemple un élastomère, lequel est moulé in situ et ainsi adhéré entre la paroi extérieure du tube 1 et la paroi intérieure du tube 2, cette opération pouvant intervenir avant ou après le soudage de la mâchoire 4 sur l'extrémité 3. Le dispositif d'accouplement ainsi obtenu permet déià la transmission des couples du tube 1 au tube 2 et à la mâchoire 4 qui en est solidaire, et ceci avec limitation obligatoire de l'angle de rotation relative des deux tubes selon leur axe, du fait même de l'aplatissement des tubes l et 2, et ceci avec un degré maximum de sécurité. Toutefois, pour pouvoir régler aisément à la va leur voulue (8 à 120 par exemple) l'angle de rotation relative des deux tubes, on peut prévoir, par exemple à celle des extrémités du tube extérieur 2 qui est opposée à la mâchoire 4, un pincement, référencé en 6 sur les figures 3 et 4, et par l'intermédiaire duquel par conséquent ce tube pourra, lorsque l'angle de rotation maximale autorisée sera atteint, buter sur le tube intérieur 1. Cette mise en butée peut d'ailleurs s'effectuer avec interposition d'une partie de prolongement amincie 7 du matériau élastique 5, laquelle partie amincie, comme on le voit sur la figure 4, passe entre l'extrémi- té rétrécie 6 du tube extérieur 2 et la surface extérieure du tube intérieur 1. On évite ainsi le contact métal sur métal. Le pincement précité peut avantageusement être effectué lorsque, après moulage du matériau élastique 5 entre les deux tubes, on soumet le tube extérieur 2 à un rétreint destiné à compenser le retrait du matériau élastique lors de'son refroidissement. Par conséquent, l'élaboration du pincenent 6 n'entraîne aucun retard dans le processus de fabrication. On voit, dans l'exemple décrit ici, que les deux tubes 1 et 2, de même que I'espace -annulaire qui les sépare, ont en coupe transversale la forme de deux portions cylindriques épaisses et espacées, ouvertes l'une vers l'autre et dont les bords sont reliés par deux parties plates de même épaisseur. On pourrait aussi envisager, pour les tubes ainsi que pour leur espace intermédiaire, une forme en coupe transversale elliptique ou pseudo-elliptique, les axes des sections elliptiques étant en principe confondus au repos. La forme en section transversale de l'espace annulaire ménagé entre les deux tubes, et donc la forme en section transversale de ces derniers, pourra être de toute configuration appropriée dès lors que ledit espace annulaire intermédiaire présente, notamment sur deux de ses côtés opposés, un aplatissement, la forme de la section dudit espace pouvant être approximativement rectangulaire ou à la limite carrée, ou encore dès lors qu'il aura dans une direction transversale une forme ou des dimensions différentes de celles qu'il a dans une direction transversale faisant un certain angle avec la précédente. D'une façon générale, toute forme est envisageable dès lors qu'elle permet l'obtention d'une butée en rotation lorsque l'on fait pivoter l'un des tubes par rapport à l'autre selon leur axe commun, la butée étant obtenue lors de l'écrasement maximal du matériau élastique intermédiaire 5. Il est bien entendu également que le tube ínté- rieur 1 pourrait être remplacé par une pièce pleine dès lors qu'il ménagerait encore entre sa surface extérieure et le tube extérieur 2 un -espace annulaire du type précité. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS l. Dispositif d'accouplement, en particulier pour une colonne de direction de véhicule automobile, du type comportant deux tubes coaxiaux (1,2) ménageant entre eux un espace annulaire dans lequel est insérée une bague en un matériau élastique (5), caractérisé en ce qu'en section transversale, ledit espace annulaire a une forme non circulaire, de préférence une forme aplatie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en section transversale, ledit espace a une forme elliptique, pseudo-elliptique ou analogue, ou encore approximativement rectangulaire ou carrée. 3. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce qu'en section transversale, ledit espace présente sensiblement la forme de deux portions cylindriques épaisses et espacées, ouvertes l'une vers l'autre, d'axes parallèles à l'axe commun aux deux dits tubes, et dont les bords sont reliés par deux volumes plats ou approximativement plats. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube extérieur (2) présente à une extrémité un pincement (6) qui constitue des butées de limitation, exactement à l'angle voulu, de la rotation relative desdits tubes. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit matériau élastique présente une partie de prolongement amincie (7), s'étendant entre ledit pincement (6) et la surface extérieure du tube intérieur (1). 6. Colonne de direction notamment pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'accouplement conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.