Brevet FR2687848A1 — publié le 19930827

i Base pour antenne notamment pour véhicule automobile La présente invention concerne une base, ou socle, qui, bien que pouvant éventuellement être utilisée dans d'autres applications, a été spécialement étudiée pour le montage des antennes et plus particulièrement pour les antennes qui se montent sur le toit des véhicules automobiles. Ainsi qu'il est bien connu, une caractéristique essentielle des bases de montage des susdites antennes consiste à permettre la rotation de ces dernières, suivant un arc de cercle relativement grand, et à assurer leur maintien, par frot- tement, en toute position angulaire dans laquelle elles sont situées Ces mouve- ments de rotation doivent s'effectuer dans les limites d'un couple de rotation déterminé qui doit être maintenu pendant toute la vie du produit dans certaines limites de tolérance permises Ce couple de rotation doit par ailleurs être tel que l'utilisateur puisse modifier la position de l'élément mobile d'une manière purement manuelle, sans que cela ne nécessite aucun outil, en conférant à cet élément mobile n'importe quelle inclinaison comprise dans les limites de l'arc de cercle permis. Le résultat indiqué s'obtient normalement au moyen d'un serrage contrôlé entre la partie fixe ou base et la partie mobile ou antenne de façon que le frottement entre les deux crée le couple de rotation mentionné et provoque le maintien dans la position que l'on souhaite à chaque instant Ce serrage contrôlé s'obtient d'une manière générale à l'aide d'une vis qui soit traverse librement l'une des parties et se visse dans l'autre, soit traverse librement les deux parties en se vissant dans un écrou qui est maintenu en position à l'aide de n'importe quel dispositif antirotation, avec l'interposition éventuelle d'une rondelle élastique normalisée (type DIN 2093) qui maintient le couple de rotation sur tout l'arc de cercle permis pour la rotation Quel que soit le cas et étant donné que les deux parties en contact et soumises au frottement doivent en outre remplir la fonction consistant à maintenir le contact électrique qui permet le passage du signal radio, il n'est pas possible d'interposer entre elles un corps quelconque qui ne soit pas conducteur. Ces solutions connues souffrent de deux inconvénients principaux. Le premier de ces inconvénients réside dans le fait que le couple de rotation obtenu dépend directement du couple de serrage fourni par la vis Il en résulte que, pour obtenir un couple de rotation préfixé et le maintenir dans les limites admises de tolérance, on doit appliquer à la vis un couple de serrage parfaitement contrôlé, ce qui oblige à utiliser des dispositifs de serrage et de contrôle très onéreux, et toujours sans offrir une fiabilité totale, étant donné qu'il existe d'autres facteurs, tels que le profil du filetage, les alignements, etc, qui peuvent provoquer des variations dans la relation couple de serrage/couple de rotation. Le second des inconvénients considérés réside dans le fait que, le couple de rotation étant basé sur le frottement entre deux pièces métalliques soumises à une pression importante, ces pièces subissent des usures résultant des mouve- ments de rotation qui sont impartis à l'élément mobile Cette usure peut initialement être compensée par la rondelle élastique qui a été mentionnée, mais, étant donné que la compression de cette dernière est très limitée, elle perd sa fonction en un faible nombre de manoeuvres, ce qui aboutit rapidement à la perte du serrage et par suite à la perte de la capacité de la partie mobile à être retenue dans la position angulaire dans laquelle elle est située. La présente invention vise à remédier aux inconvénients indiqués, en proposant une base pour antenne qui soit facile à monter et mettre en place, sans nécessiter des outils de précision, et dans laquelle le couple de rotation soit maintenu sensiblement constant pendant toute la durée de vie du dispositif A cet effet, d'une manière essentielle, conformément à l'invention, la pression ou serrage entre les parties mobile et fixe de l'ensemble est produite non pas par une vis, mais par un ressort hélicoïdal qui a une course relativement grande et qui est monté sous une pression importante, en s'appuyant à une extrémité contre un élément de la partie fixe et à l'extrémité opposée contre un élément de la partie mobile, laquelle est comprimée contre un autre élément de la partie fixe L'usure que ces deux éléments en contact peuvent subir sous l'effet du frottement, c'est-à-dire l'augmentation de course du ressort qui peut résulter de cette usure, constitue constamment un pourcentage minimal vis-à-vis de la course totale de ce ressort, de sorte que la pression exercée par ce dernier, pression dont le couple de rotation dépend directement, se maintient sensiblement constante aussi longue que soit la durée de vie du dispositif et aussi fréquents que soient les mouvements que doit exécuter l'antenne ou élément mobile. L'invention a pour objet une base pour antenne, en particulier pour antenne destinée à être mise en place sur le toit d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend un support métallique en U, entre les branches latérales duquel s'engage, en étant fixé en position avec une possibilité de tourner autour de son propre axe, un manchon dont l'antenne associée est rendue radialement soli- daire et à l'intérieur duquel est logé un ressort hélicoïdal fortement comprimé, lequel travaille à la dilatation entre l'une des deux branches latérales du support et un rebord intérieur prévu à la base opposée du manchon, en appliquant cette base sous pression contre l'autre branche latérale du support et en fournissant la force de frottement qui s'oppose aux mouvements de rotation de l'antenne et provoque le maintien de cette antenne dans la position dans laquelle elle est située à chaque instant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à tire d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective, éclatée, de l'ensemble d'une base pour antenne conforme à un type de réalisation particulier de l'invention, la figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de la base de la figure 1 montée d'une manière convenable, la coupe étant prise suivant la ligne 11-Il de la figure 3, et la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 11 I-111 de la figure 2. Le mécanisme essentiel de la base pour antenne conforme à l'invention est formé par un support métallique 1 en U qui constitue l'élément fixe du système et se trouve en position d'être rendu solidaire du toit du véhicule correspondant ou éventuellement d'une autre surface quelconque de support Cette fixation peut s'effectuer à l'aide de n'importe quel système considéré comme approprié, déjà connu ou pouvant être imaginé à l'avenir, ce support pouvant même épouser direc- tement la forme de la surface considérée, par exemple en prévoyant sur cette dernière deux pattes parallèles, découpées et doublées du matériau approprié Le second élément constituant une partie essentielle du mécanisme est constitué par un manchon 2 qui est agencé de façon à s'engager entre les deux branches laté- ra Ies du support 1 et constitue l'élément mobile du système et dont est rendu soli- daire de manière fixe l'antenne dont il s'agit d'assurer la capacité de mouvement angulaire et qui n'est pas représentée aux dessins, cette antenne pouvant présenter toute forme et toute structure connues Cette fixation peut aussi être réalisée à l'aide d'un système quelconque que l'on considère approprié, les deux éléments pouvant même être constitués d'une seule pièce Cependant, dans une forme préférée, mais non nécessaire, de réalisation, le manchon 2 est prolongé radialement par un tourillon 3 pourvu d'un orifice axial taraudé 4 auquel l'extrémité de l'antenne est accouplée. D'une manière essentielle, conformément l'invention, il est disposé entre les deux éléments indiqués 1 et 2 un ressort hélicoïdal 5 qui est monté avec une compression importante à l'intérieur du manchon 2 et qui travaille à la dilatation entre un rebord extrême 6 de ce manchon et l'une des branches latérales du support, dans laquelle il est de préférence prévu une partie emboutie circulaire 7 servant à loger l'extrémité du ressort La force de dilatation de ce ressort, qui peut se calculer avec une précision absolue ainsi que cela est logique, applique la base 6 du manchon contre la branche latérale opposée du support 1, en déterminant la force de frottement existant entre ces deux éléments et en définitive le couple de rotation qu'il s'agit de contrôler. Suivant une caractéristique importante de l'invention, le ressort 5 n'est pas monté directement à l'intérieur du manchon 2 et n'agit pas non plus directement sur ce dernier, mais est monté sur une douille ou axe 8 qui est disposée selon la direction axiale à l'intérieur du manchon De cette manière, le ressort se trouve interposé entre le manchon 2 et la douille 8, laquelle présente en outre une nervure périphérique ou collerette 9 contre laquelle agit l'extrémité de ce ressort. En définitive donc, la force de dilatation du ressort 5, qui prend appui à une extré- mité contre le logement 7, s'exerce sur la collerette 9, en appliquant cette collerette contre le rebord 6 du manchon 2 et ce rebord contre la branche latérale opposée du support 1 en U. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu une goupille constituée par une vis 10 qui traverse librement l'orifice 11, ménagé dans l'une des branches latérales du support en U, et le passage axial 12 du tourillon et se visse finalement dans l'orifice 13 ménagé dans l'autre branche latérale du support 1. Cette vis n'a aucun rapport avec la force de dilatation du ressort 5, ce qui signifie qu'elle n'influe en rien sur la force de frottement existant entre les éléments fixe et mobile du système, et sa fonction principale consiste à empêcher que cette force de dilatation ne provoque l'ouverture du support en U, c'est-à-dire à maintenir le parallélisme entre les deux branches latérales de ce support Ceci étant, on comprend que cette vis peut sans inconvénient être remplacée par un rivet ou autre élément analogue quelconque. Le montage de l'ensemble décrit n'offre aucune difficulté et peut être auto- matisé facilement En effet, ce montage consiste à introduire axialement la douille 8 dans le manchon 2 jusqu'à la position limite déterminée par la nervure 9 qui vient en butée contre le rebord 6 et à placer ensuite le ressort 5 à l'intérieur du manchon de façon qu'il entoure le tourillon Une fois cet ensemble assemblé, on comprime le ressort et on introduit l'ensemble ainsi formé, en maintenant la compression, dans le logement défini par les deux ailes ou branches latérales du support 1 en U Cette opération est facilitée par la partie emboutie 7 prévue dans l'une des branches du support, partie emboutie dans laquelle l'extrémité du ressort s'emboîte sous l'effet de sa propre pression On place enfin suivant l'axe la vis 10 qui, ainsi que cela a été dit, garantit le maintien des deux branches latérales du support en U dans la position correcte. On comprend que le ressort 5, dont la force de dilatation dépend en défini- tive de la force de frottement qui s'oppose aux mouvements du système, peut être calculé avec une précision absolue, d'une manière conforme aux caractéristiques qu'on doit obtenir On comprend aussi que la limite de compression de ce ressort permet d'absorber des usures importantes, de l'ordre du millimètre, tandis que, dans les systèmes connus, une usure qui dépasse quelques dixièmes de milli- mètre signifie déjà de graves défauts de fonctionnement. Un autre avantage important de l'invention réside dans le fait que l'ensemble décrit, c'est-à-dire l'ensemble formé par les pièces 1, 2, 5 et 8, convenablement accouplées, forme un mécanisme compact et indépendant, susceptible d'être fabriqué en grande série pour être accouplé à différents moyens de fixation et être complété par différents capots enjoliveurs et protecteurs, c'est-à-dire susceptible de s'adapter à différentes surfaces de support, à différents systèmes de montage et aux effets esthétiques les plus variés qu'il s'agit d'obtenir On comprend donc que ces éléments (capot de recouvrement et socle de fixation) sont en soi totalement étrangers à l'invention et peuvent par conséquent varier dans les limites les plus larges tout en restant constamment dans le cadre essentiel revendiqué. Sur les dessins auxquels on s'est référé pour l'exposé, on a représenté à titre d'exemple un système classique de montage constitué par un socle plat 14 en matériau flexible et élastique qui est l'élément destiné à être appliqué sur la carros- serie du véhicule et à être serré contre cette dernière, de façon à assurer l'étan- chéité de l'accouplement, grâce à son élasticité et à la forme de lèvre adoptée pour son contour 15 C'est sur ce socle que repose la base du support 1, avec l'inter- position d'une plaque 16 dont le rôle consiste à répartir la pression de cette base du support sur le socle afin d'assurer l'effet d'étanchéité Finalement, il est engagé par-dessus le socle un capot 17 qui recouvre tout l'ensemble du mécanisme et présente une grande ouverture 18 à travers laquelle le tourillon 3 du manchon 2 sort à l'extérieur, en se trouvant en position de pivoter suivant l'arc de cercle maximal qui est prévu Une tige 19 est solidaire du capot 18, cette tige traversant le support 1, la plaque 16 et le socle 14 par des ouvertures correspondantes 20-21- 22 (la dernière de ces ouvertures présentant un grand rebord) et traversant aussi l'orifice prévu dans la carrosserie du véhicule, pour recevoir finalement un écrou de fixation L'immobilisation en rotation du socle vis-à-vis de la carrosserie peut par exemple être assurée en prévoyant sur ce socle un téton en saillie 23 qui traverse un second orifice ménagé dans la carrosserie On comprend que la pression exercée par l'écrou de fixation, une fois celui-ci convenablement serré à bloc, provoque la déformation élastique de tout l'ensemble du socle en appui contre la carrosserie, ce qui assure l'étanchéité de l'accouplement. REVENDICATIONS 1 Base pour antenne, en particulier pour antenne destinée à être mise en place sur le toit d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend un support métallique ( 1) en U, entre les branches latérales duquel s'engage, en étant fixé en position avec une possibilité de tourner autour de son propre axe, un manchon ( 2) dont l'antenne associée est rendue radialement solidaire et à l'inté- rieur duquel est logé un ressort hélicoïdal ( 5) fortement comprimé, lequel travaille à la dilatation entre l'une des deux branches latérales du support ( 1) et un rebord intérieur ( 6) prévu à la base opposée du manchon ( 2), en appliquant cette base sous pression contre l'autre branche latérale du support ( 1) et en fournissant la force de frottement qui s'oppose aux mouvements de rotation de l'antenne et provoque le maintien de cette antenne dans la position dans laquelle elle est située à chaque instant. 2 Base pour antenne, suivant la revendication précédente, caractérisée en ce qu'à l'intérieur du manchon ( 2), il est logé, en position coaxiale, une douille ( 8) qui est entourée par le ressort hélicoïdal ( 5) et qui présente près de l'une de ses extrémités une nervure périphérique ( 9) contre laquelle ce ressort ( 5) prend appui, en l'appliquant sous pression contre le rebord intérieur extrême ( 6) du manchon ( 2) et en appliquant ce dernier sous pression contre la branche latérale correspon- dante du support ( 1) en U. 3 Base pour antenne, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon ( 2) présente un tourillon ( 3) en saillie dans le sens radial et pourvu de moyens permettant la fixation de l'extrémité de l'antenne. 4 Base pour antenne, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux branches latérales du support ( 1) en U sont réunies entre elles, en étant immobilisées dans la position relative correcte, à l'aide d'une goupille ( 10) qui traverse librement, dans le sens coaxial, les éléments montés sur ce support ( 1). Base pour antenne, suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la goupille ( 10) est constituée par une vis qui traverse librement l'orifice ( 11) prévu dans l'une des branches latérales du support ( 1) en U et se visse dans l'orifice correspondant ( 13) de la branche latérale opposée. 6 Base pour antenne, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans la branche latérale du support ( 1) en U contre laquelle le ressort ( 5) prend appui, il est prévu une partie emboutie circulaire ( 7) dans laquelle peut s'emboîter l'extrémité de ce ressort ( 5). 7 Base pour antenne, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la branche centrale du support ( 1) en U prend appui, moyennant l'interposition d'une plaque ( 16) de répartition de pression, sur un socle plat ( 14), en matière flexible et élastique, sur lequel s'engage un capot ( 17) dont sont solidaires les moyens de fixation de l'ensemble et qui entoure le support ( 1) et présente une ouverture ( 18) dimensionnée de façon à permettre et limiter dans les deux sens les mouvements de rotation de l'antenne.