Brevet FR2613679A1 — publié le 19881014

-1 - L'invention se rapporte à un dispositif pour le réglage fin de la position angulaire d'un arbre par rapport à un élément fixé coaxialement à cet arbre par une liaison démontable, en particulier pour aligner un moyeu de volant de direction d'un véhicule automobile sur un arbre de direction, organes entre lesquels est interposée, en qualité de moyen d'accou- plement, une douille qui peut être bloquée, par une surface uniformément dentée sur sa circonférence, sur un tronçon denté de l'arbre de direction et qui peut être positionnée par une autre denture superficielle uniforme dans des échancrures de même forme d'un moyeu du volant de direction. La demande de brevet européen 0 148 794 dé- crit un dispositif au moyen duquel on peut régler la position angulaire du moyeu d'un volant de direction par rapport à un arbre de direction coaxial par le fait qu'une douille interposée entre ces deux organes, qui est accouplée solidairement en rotation à l'arbre de direction par une denture et peut se déplacer en translation sur cet arbre, selon la direction de l'axe de cet arbre, et, dans cette manoeuvre, tourne dans le moyeu du volant de direction sous l'action des flancs de dents hélicoïdales d'une autre liaison à denture qui l'accouple à ce moyeu, fait alors tourner l'arbre -2- de direction par rapport au moyeu du volant. Avec ce dispositif, on dispose de la possi- bilité d'atteindre la région de réglage angulaire qui ne peut pas être atteinte en déplaçant la douille d'une dent sur l'arbre de direction et qui est pour- tant nécessaire pour l'alignement précis du moyeu du volant de direction par rapport à l'arbre de direction et par rapport aux roues à orienter, qui sont en liai- son avec cet arbre. Toutefois, la solution décrite ci-dessus est très compliquée et par conséquent coûteuse puisqu'il est nécessaire de prévoir un entraînement pour la trans- lation axiale de la douille, de même qu'un profil héli- coidal compliqué de flancs de dents dans le moyeu du volant de direction, profil dont la forme doit encore en supplément Otre donnée aux dents de la douille qui engrènent dans ce profil. L'ensemble du mécanisme de réglage exige en outre une grande profondeur de mon- tage. Il se pose le problème consistant à agrandir avec des moyens simples le nombre des possibilités des corrections angulaires au-delà de celles qui sont don- nées par l'accouplement à denture entre un arbre de direction et une douille qui est fixée coaxialement à cet arbre et par une liaison démontable. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le nombre des possibilités de correc- tion angulaire apportées par la denture interposée entre l'arbre de direction et la douille et le nombre des possibilités de correction angulaire apportées par la denture interposée entre la douille et le moyeu du volant de direction sont choisies de telle manière que la division du plus grand de ces nombres par le plus petit donne un reste qui s'exprime par une valeur non nulle après la virgule. -3- Le simple réemmanchement décalé de la douille sur l'arbre de direction et en supplément dans le moyeu du volant de direction porte le nombre total des correc- tions angulaires possibles à un nombre égal à celui des possibilités de correction angulaire données par l'une des liaisons à denture, multiplié par le nombre des pos- sibilités de correction angulaire, différent du premier, qui sont données par l'autre liaison à denture, de sorte qu'il est possible d'obtenir un alignement suffisamment précis du moyeu du volant de direction sur l'arbre de direction avec une faible dépense de moyens techniques. Etant donné que, dans la production des flancs de dents, on doit admettre certaines tolérances, et selon une autre caractéristique de l'invention, la douille peut être immobilisée par rapport au moyeu du volant de di- rection et par rapport à l'arbre de direction par une liaison agissant par friction, au moyen de surfaces obli- ques qui agissent dans la direction axiale. Selon cette caractéristique, la douille peut être immobilisée par serrage par rapport aux organes dentés et, sous l'effet de cette immobilisation, elle est en appui contre les surfaces obliques de ces organes, en établissant une liaison de transmission du couple et, en présence d'une surcharge exercée, par exemple lorsqu'on tente de soula- ger le verrouillage de l'arbre de direction en tournant le volant de direction à force, la douille peut prendre appui en supplément contre ses flancs de dentures, ce qui établit une liaison additionnelle par sûreté de forme. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu en supplément d'une denture circonféren- tielle, une denture frontale entre l'arbre de direction et la douille et/ou entre la douille et le moyeu du vo- lant de direction. Selon une autre caractéristique de l'invention, -4- on peut interposer entre la douille et le moyeu du vo- lant de direction un ressort qui fixe ces organes l'un par rapport à l'autre par serrage pour établir la sécu- rité pendant le transport. Ces deux caractéristiques représentent des possibilités avantageuses de réalisation de l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, la denture du moyeu du volant de direction, qui présente un nombre de dents relativement petit, peut avantageuse- ment être venue de moulage avec le moyeu du volant de direction et être fabriquée en aluminium coulé sous pression, parce que ce procédé permet d'obtenir une pré- cision de fabrication suffisante. Deux exemples de réalisation de l'invention sont décrits dans la suite et représentés sur les des- sins. Sur ces dessins, la figure 1 représente un dispositif muni d'une douille dentée sur sa surface intérieure et sur sa cir- conférence extérieure; la figure 2 est une coupe prise selon la ligne IIII de la figure 1; la figure 3 représente un dispositif compor- tant une prise entre une douille et un moyeu de volant de direction qui est réalisé par une denture frontale; et la figure 4 est une coupe prise selon la ligne IV-IV de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un moyeu de volant de direction i dans le perçage duquel une douille 2 est engagée, par la face inférieure de ce moyeu, cette douille étant en prise avec ce moyeu par l'intermédiaire d'une denture 3 uniforme sur la circonférence. Afin que la douille 2 ne tombe pas pendant le transport ou pendant le montage, cette douille reçoit dans une gorge 4 un ressort 5 qui est constitué ici par -5- un ressort à expansion qui maintient la douille légère- ment serrée contre la paroi du perçage du moyeu I du volant de direction. Dans sa surface de perçage, la douille 2 pré- sente une autre denture 6 qui sert à immobiliser soli- dairement en rotation un arbre de direction 7, non re- présenté sur le dessin et qui présente une denture & entailles qui s'y ajuste. La douille 2 apporte ici la possibilité, d'une part, de positionner le moyeu 1 du volant de direction dans huit positions angulaires par rapport à la douille 2 et, d'autre part, d'orienter la douille 2 sur l'arbre de direction 7 selon 66 possibilités de correction an- gulaire au moyen des soixante-six dents de sa denture qui entrent en prise. Dans cet exemple de réalisation, la douille 2 est réalisée avec deux dentures circonférentielles 8, la denture 9 du moyeu du volant de direction, qui ne présente qu'un petit nombre de dents, ayant avantageuse- ment été coulée d'une seule pièce avec le moyeu I du volant de direction. Pour monter le moyeu I du volant de direction sur l'arbre de direction 7, on emmanche tout d'abord le moyeu i du volant, avec la douille 2 emmanchée dans ce moyeu, sur l'arbre de direction 7 et, dans cette ma- noeuvre, on vérifie si, dans cette position, le volant de direction placé dans sa position de marche en ligne droite, correspond à la position de marche en ligne droite des roues du véhicule. S'il se manifeste un dé- faut qui ne pourrait pas être compensé par le décalage de la douille 2, conjointement avec le moyeu I du vo- lant, d'une dent entière sur l'arbre de direction 7, parce que l'amplitude du défaut tombe entre deux dents, on extrait le moyeu 1 du volant avec la douille 2 et en décalant le moyeu I du volant en position angulaire d'une ou de plusieurs dent(s) sur la douille 2, on peut atteindre une valeur intermédiaire entre deux dents de la denture 6 de l'arbre de direction. Ceci est rendu possible par le fait que le nombre des possibilités de correction angulaire qui sont données par la denture 6 forme un multiple non entier du nombre des possibilités de correction angulaire qui sont données par l'autre denture 3. Ceci permet de ramener l'erreur initiale à un écart de réglage très réduit, dont la valeur est fonction des rapports de dentures, c'est-à-dire des possibilités de correction angulaire des dentures 3 et 6, qui peuvent être choisies arbitrairement. Ensuite, on réemmanche le moyeu I du volant, avec la douille 2, sur l'arbre de direction 7 et ce moyeu prend maintenant une position angulaire par rap- port à cet arbre qui présente une erreur très inférieure à l'erreur initiale. Ensuite, on fixe le moyeu I du vo- lant de direction sur l'arbre de direction 7 de la fa- çon qui est représentée avec plus de détails sur la fi- gure 3. Dans l'exemple de réalisation des figures 3 et 4, une douille 2 présente, en supplément d'une denture circonférentielle intérieure ou d'alésage 8, coopérant avec l'arbre de direction 7, une denture frontale 10 comportant deux dents destinées à entrer en prise dans plusieurs échancrures 11 du moyeu I du volant. On ob- tient ici aussi pour cette denture 3 huit positions an- gulaires différentes dans un sens de rotation. Le nombre des corrections angulaires possibles peut en général être, choisi librement en fonction du cas d'application dans l'intervalle fixé conformément à la présente invention. Pour le transport, la douille 2 peut être te- nue légèrement serrée dans le moyeu du volant de direc- tion par deux ressorts lames 5 et, après le réglage cor- -7- rect du moyeu I du volant de direction sur' l'arbre de direction 7, cette douille peut être immobilisée, par une liaison opérant par frottement, au moyen d'une vis fraisée 12 vissée dans l'arbre de direction 7 et par appui au niveau de surfaces obliques 13 prévues sur la vis fraisée 12, sur le moyeu I du volant de direction et sur l'arbre de direction 7. Ceci est nécessaire en raison du fait que, dans la production des dentures, il est nécessaire d'admettre certaines tolérances, de sorte qu'il peut exister également un petit jeu radial entre les pièces. Naturellement si, en tournant le volant de direction, on excède la limite supérieure de la force transmissible, les flancs des dents des dentures 3 et 6 prennent appui les uns contre les autres en établissant une liaison par complémentarité de formes. Cette douille 2 permet également de réaliser une adaptation économique à différents diamètres d'ar- bres de direction ou de moyeus de volant de direction, adaptation dans laquelle le moyeu 1 et l'arbre de direc- tion 7 ne sont pas touchés par la modification. -8 - - REVEiNDICATIONS - I - Dispositif pour le réglage fin de la po- sition angulaire d'un arbre par rapport à un élément fixé coaxialement à cet arbre par une liaison démon- table, en particulier pour aligner un moyeu de volant de direction d'un véhicule automobile sur un arbre de direction, organes entre lesquels est interposée, en qualité de moyen d'accouplement, une douille qui peut être bloquée, par une surface uniformément dentée sur sa circonférence, sur un tronçon denté de l'arbre de direction et qui peut être positionnée par une autre denture superficielle uniforme dans des échancrures de mêmes formes du moyeu du volant de direction, caractéri- sé en ce que le nombre des possibilités de correction angulaire apportées par la denture (6) interposée entre l'arbre de direction (7) et la douille (2) et le nombre des possibilités de correction angulaire apportées par la denture (3) interposée entre la douille (2) et le moyeu (1) du volant de direction sont choisies de telle manière que la division du plus grand de ces nombres par le plus petit donne un reste qui s'exprime par une va- leur non nulle après la virgule. 2 - Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la douille (2) peut être immobilisée par rapport au moyeu (1) du volant de direction et par rapport à l'arbre de direction (7) par une liaison opé- rant par friction, au moyen de surfaces obliques (13) qui agissent dans la direction axiale. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'en supplément d'une denture circonférentielle (8), il est prévu une denture frontale (10) entre l'arbre de direction (7) et la douille (2) et/ou entre la douille (2) et le moyeu (1) du volant de direction. --9-- 4 - Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'entre la douille (2) et le moyeu (1) du volant de direction, on peut interposer un ressort (5) qui fixe ces pièces l'une par rapport à l'autre par serrage pour la sécurité du transport. - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la denture (9) du moyeu du volant de direction est venue d'une seule pièce avec le moyeu (1) du volant de direction, en aluminium coulé sous pression.