Brevet FR2636900A1 — publié le 19900330

La présente invention concerne un dispositif pour verrouiller le volant de direction d'un véhicule. Dans un dispositif classique pour bloquer le volant de direction d'un véhicule, un élément comportant des cannelures intérieures est fixé à un arbre sur lequel est monté le volant. Pour bloquer le volant de direction avant que le conducteur ne sorte du véhicule, l'arbre est entraîné vers le tableau de bord et les cannelures intérieures sont amenées en prise avec des cannelures extérieures. A l'issue de cette venue en prise, l'arbre est amené dans la position de blocage, d'où il résulte qu'on ne peut tourner le volant de direction. Cependant, lorsque les cannelures intérieures ne sont pas en phase avec les cannelures extérieures, leur venue en prise ne peut être effectuée de façon parfaite. En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif pour verrouiller le volant de direction d'un véhicule ne souffrant pas de l'inconvénient exposé ci-dessus. Pour atteindre cet objet, un dispositif pour verrouiller un volant de direction selon la présente invention comprend - un support fixe assujetti à la caisse du véhicule; - un moyen d'arbre pour monter sur son dessus le volant de direction comprenant des cannelures extérieures et monté en rotation sur le support fixe; - un moyen de maintien monté sur le moyen d'arbre, sans pouvoir tourner, et mobile le long du support fixe; - un moyen d'entraînement pour déplacer le moyen de maintien dans le sens axial le long du support fixe; - un bloc de blocage comportant des cannelures intérieures qui peuvent venir en prise avec les cannelures extérieures et sont maintenues dans le moyen de maintien de manière à être mobiles dans une certaine mesure dans le sens axial; et - un moyen de ressort disposé entre le bloc de blocage et le moyen de maintien. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif pour verrouiller un volant de direction alors qu'il se trouve à l'état débloqué; La figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1 pour représenter le volant de direction ainsi qu'un moteur; La figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif pour verrouiller un volant de direction dans son état bloqué; La figure 4 est une vue en coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 3; La figure 5 est une vue en coupe du dispositif lorsque l'opération de verrouillage du volant de direction n'est pas effectuée complètement; La figure 6 est une vue en coupe du dispositif prise le long de la ligne VI-VI de la figure 5; La figure 7 est une vue en perspective d'un côté du moyen de maintien;; La figure 8 est une vue en perspective d'un autre côté du moyen de maintien; La figure 9 est une vue en perspective éclatée du dispositif; et La figure 10 représente une variante d'exemple des cannelures intérieures et des cannelures extérieures. En figures 1 à 10, on a représenté un dispositif de direction téle-scopique auquel s'applique la présente invention. Un support fixe 1 servant d'élément de base est fixé à la caisse d'un véhicule (non représentée) de manière à être placé à proximité du siège du conducteur. Le support fixe 1 comporte une partie 10 sur laquelle est fixé un moteur 60 et présente un trou axial 11 avec une partie intérieure 12 d'aboutement, que traverse un moyen d'arbre 2 de manière à pouvoir tourner. Le moyen d'arbre 2 comprend un élément longitudinal 20 et un étrier 21 relié à cet élément. Sur le côté gauche de l'élément d'arbre 20, on a formé des cannelures extérieures 22 qui sont en prise avec des cannelures intérieures 22 de l'étrier 21. Ainsi, l'élément d'arbre 20 peut être animé d'un mouvement de rotation en même temps que l'étrier 21 et être déplacé dans le sens axial (X1 ou X2) par rapport à l'étrier 21. L'étrier 21 est placé dans le trou 11 et supporté en rotation par le support fixe 1 via un roulement 15, un roulement 16 et une bague 17 en forme de C. Entre le support fixe 1 et l'étrier 21, est disposé un ressort 19 via un organe de retenue 18. Une partie du côté droit, de l'étrier 21 présente sur son dessus des cannelures extérieures 25. L'étrier 21 comporte des parties en gradins 21b et 21c, et un trou 21i. Comme représenté en figure 2, une partie de maintien 26 est formée sur une portion, du côté droit, de l'élément d'arbre 20 et supporte un volant de direction 28 en coopération avec un écrou 27. Un moyen de maintien 4 comprend un premier support 40, un second support 41, un bloc de blocage 43 sous forme d'un corps mobile et un moyen de ressort 44 sous forme d'un ressort conique. Comme représenté en figure 9, le premier support 40 se présente sous la forme d'une construction façonnée avec une portion intérieure 46 d'aboutement.Le second support 41 est fixé au premier par un boulon 45. Comme représenté en figure 1, le moyen de maintien 4 est supporté sur l'élément d'arbre 20 par un engagement mâlefemelle entre le filetage intérieur 31a d'un écrou 31 et le filetage extérieur 20e de l'élément d'arbre 20. Cet engagement s'effectue de façon que la partie d'aboutement 46 et la partie d'aboutement 20d soient sollicitées par un roulement 75 lui-même sollicité par une plaque 30 vers la gauche.Avec une telle construction, le moyen de maintien 4 peut être déplacé en même temps que l'élément d'arbre 20 lors de son mouvement axial. Le second support 41 présente une partie d'aboutement qui est en saillie vers le bas et comporte des cannelures intérieures 48. Des cannelures extérieures 49 sont formées sur le bloc de blocage 43 et sont en prise avec les cannelures intérieures 48 du second support 41. Ainsi, le bloc 43 ne peut être mis en rotation par rapport aux premier et second supports 40 et 41 malgré sa possibilité de déplacement axial par rapport au second support 41. Des cannelures intérieures 50 formées circonférentiellement à l'intérieur du bloc de blocage 43 peuvent être mises en prise avec les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21. En outre, comme représenté en figure 1, une rainure annulaire 51 est formée sur le côté droit du bloc 43 de manière à être opposée à une rondelle 52, et le ressort 44 est interposé entre eux. Comme représenté en figure 2, un moyen d'entre nement 6 comprend le moteur 60, une vis sans fin 61 fixée à l'arbre du moteur 60, une roue à vis 62 en prise avec la vis sans fin pour une réduction de la vitesse, une vis 63 à filetage extérieur 63a pour supporter la roue 62 d'un écrou 64 à filetage intérieur 64a pour recevoir le filetage extérieur 63a. Le moyen d'entraînement 6 est sous la commande d'un ensemble de commande (non représenté). Comme l'écrou 64 est maintenu sur le premier support 40 et est monté sur la vis 63 qui est fixée à la caisse du véhicule via le support fixe 1, le premier support 40 et le second support 41 ne peuvent tourner autour de l'élément d'arbre 20. Ainsi, le bloc de blocage 43 ne peut tourner autour de l'élément d'arbre 20. En figure 2, lorsque le moteur 60 est mis sous tension, la roue à vis 62 et la vis 63 tournent dans la direction circonférentielle, d'où le déplacement de l'écrou 64 dans le sens axial sur la vis tournante 63. Lorsque l'écrou 64 se déplace vers la gauche, cet écrou est amené en contact avec la partie d'aboutement 53, d'où le déplacement du premier support 40 dans la direction de la gauche. Par suite de l'engagement mutuel entre le moyen de maintien 4 et l'élément d'arbre 20 via la partie d'aboutement 20d, comme représenté en figure 1, l'arbre 20 auquel est fixé le volant de direction 28 se déplace.vers la gauche. Au contraire, lors du mouvement vers la droite de l'écrou 64, cet écrou est amené en contact avec la partie d'aboutement 54, d'où le déplacement du premier support 40 vers la droite. On remarquera que le support fixe 1 est assujetti à une butée le.en caoutchouc par unboulon via un élément en canal Id. On décrira maintenant en détail le fonctionnement du dispositif de direction auquel s'applique la présente invention. Dans la situation représentée en figure 1, alors que le véhicule est en mouvement, les cannelures intérieures 50 du bloc de blocage 43 ne sont pas en prise avec les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21. Ainsi, l'élément d'arbre 20 auquel est fixé le volant de direction 28 est à l'état déverrouillé et peut donc tourner,ce qui a pour effet de rendre disponible le volant de direction 28. Ensuite, on extraie la clé d'un cylindre de clé ou effectue une opération sans clé équivalente à l'extraction précédente avant l'arrêt du moteur, le volant de direction 28 est amené à l'état de blocage. D'une façon plus détaillée, lors de l'arrêt du moteur, l'ensemble de commande met en marche le moteur 60, d'où le déplacement de l'écrou 64 vers la gauche par suite des rotations de la vis sans fin 61, de la roue à vis 62 et de la vis 63. Alors, le moyen de maintien 4 et l'élément d'arbre 20 en engagement avec lui via la partie d'aboutement 20d se déplacent vers la gauche. Ainsi, le volant de direction 28 se déplace vers la gauche, le conducteur pouvant ainsi sortir plus facilement du véhicule. Lorsque les cannelures intérieures 50 du bloc de blocage 43 coïncident avec les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 en phase, en avance au mouvement du moyen de maintien 4 vers la gauche, comme représenté en figures 3 et 4, elles sont amenées en prise avec les cannelures 25. A l'issue de cette venue en prise, l'étrier 21 et l'élément d'arbre 20 sont verrouillés, ce qui empêche les rotations circonférentielles . La raison en est que le bloc 43 est maintenu sur le premier support 40 sans pouvoir tourner, ce qui ne peut provoquer la rotation de l'élément d'arbre 20. Cette situation dans laquelle le volant de direction 48 ne peut être mis en rotation, est efficace au point de vue anti-vol. Comme on le voit le mieux en figure 3, le choc du premier support 40 contre la butée le est amoindri par suite de son effet d'amortissement. La position d'arrêt du volant de direction 28 n'est pas constante lorsque le véhicule stoppe. Ainsi, il arrive parfois que les cannelures intérieures 50 du bloc de blocage 43 et les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 ne soient pas en phase comme représenté en figure 5, une partie latérale 43a du bloc 43 est en contact avec une partie latérale 21g de l'étrier 21 et le ressort 44 est comprimé. Alors, le conducteur commence à tourner le volant 28 suivant des angles de faible valeur, de 2 degrés par exemple, ou suivant un pas de chaque cannelure intérieure 50, ce qui fait coïncider les cannelures intérieures 50 du bloc 43 avec les cannelures extérieures 25 de 11 étrier 21 pour les mettre en phase. Ensuite, par suite de la force élastique du ressort 44, les premières cannelures sont amenées en prise avec les secondes. Lorsque la clé est insérée dans son cylindre ou lors de l'exécution d'une opération exempte de clé et équivalente à la précédente, l'ensemble de commande met le moteur 60 sous tension dans la direction inverse. Alors, à la suite des rotations de la vis sans fin 61, de la roue à vis 62 et de la vis 63, l'écrou 64 se déplace vers la droite, d'où le mouvement du premier support 40, du second support 41 et du bloc de blocage 43 dans la direction de la droite. Ainsi, comme représenté en figure 1, les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 sont désengagées des cannelures intérieures 50 du bloc 43, d'où le déblocage de la liaison entre eux et la possibilité de faire tourner le volant de direction 28. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'état de blocage entre les cannelures intérieures 50 du bloc et les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 peut être assuré grâce à la force de sollicitation exercée par le ressort 44 sur le bloc 43. En dépit d'interstices entre les cannelures intérieures 50 et les cannelures extérieures 25 pour un engagement régulier entre eux, on peut éviter le ferraillement grâce à cette assurance. En outre, la force de sollicitation exercée par le ressort 44 peut être appliquée de façon régulière au bloc 43 par suite de la présence de la rainure 51, d'où l'assurance d'un mouvement régulier du bloc de blocage 43. Comme représenté en figure 10, pour avoir un engagement régulier entre les cannelures intérieures 50 du bloc 43 et les cannelures extérieures 25, l'extrémité distale 25i(50i) de chaque cannelure 25 (50) peut avoir la forme d'un cône. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le verrouillage du volant de direction d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend - un support fixe (1) fixé à la caisse du véhicule; - un moyen d'arbre (2) pour monter sur son dessus le volant de direction (28), comportant des cannelures extérieures (22) et monté en rotation sur le support fixe; - un moyen de maintien (4) monté de manière à ne pouvoir tourner sur le moyen d'arbre (2) et à être mobile axialement sur le support fixe (1); - un moyen d'entraînement (6) pour déplacer le moyen de maintien (4) dans la direction axiale le long du support fixe (1); - un bloc de blocage (43) présentant des cannelures intérieures (50) pouvant venir en prise avec les cannelures extérieures (25) et maintenues à l'intérieur du moyen de maintien (4) pour être mobiles dans une certaine mesure dans la direction axiale; et - un moyen de ressort (44) disposé entre le bloc de blocage (43) et le moyen de maintien (4). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de blocage (43) présente à son côté une rainure annulaire (51) pour recevoir une extrémité du moyen de ressort (44). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cannelure intérieure (50) ou chaque cannelure extérieure (25) a la forme d' un cône (25i, 50i).