Brevet FR2700152A1 — publié le 19940708

La présente invention concerne un dispositif d'immobilisation axiale temporaire d'un arbre de direction notamment pour véhicule automobile dans un corps de colonne. Un arbre de direction de véhicule automobile est en effet monté rotatif à l'intérieur d'un corps de colonne par l'intermédiaire de paliers qui lui permettent de tourner librement. Certains paliers utilisés assurent également une immobilisation axiale de l'arbre de direction par rapport au corps. Cependant, ces paliers étant relativement croûteux, on a de plus en plus souvent tendance à les remplacer par des paliers moins chers, à aiguilles ou autre, qui ne permettent pas d'immobiliser axialement l'arbre dans le corps. En régle générale, cette liberté axiale de l'arbre dans le corps ne présente pas d inconvénient pour la réalisation et l'utilisation d'un véhicule automobile car dans la plupart des cas, la fonction d'immobilisation axiale ne présente aucun intérêt lorsque la colonne de direction est montée dans le véhicule, puisque l'arbre est fixé sur le boîtier de direction du véhicule, ce boîtier étant lui-même fixe par rapport au reste de la structure du véhicule. Par contre, lors du stockage ou de la manipulation d'un ensemble arbre/corps de colonne, avant montage sur un véhicule, il existe un danger de séparation axiale de ces deux pièces et par suite de détérioration de 1 'ensemble. Par ailleurs, pour faciliter la réunion de l'extrémité correspondante de l'arbre au boîtier de direction, il est particulièrement intéressant que la position tant angulaire qu'axiale de cette extrémité d'arbre soit bien définie au moins entre certaines limi tes, car le plus souvent, le montage s'effectue en aveugle dans un volume restreint et d'accès mal aisé. On a alors développé dans l'état de la technique un certain nombre de dispositifs d'immobilisation axiale temporaire de l'arbre dans le corps permettant de résoudre ces problèmes. Ainsi par exemple, dans le document FR-A-90 05 589 au nom de la Demanderesse, on a proposé un dispositif de ce type qui comporte une rondelle rendue solidaire de l'arbre et un organe de blocage engagé de manière démontable dans un orifice du corps et formant à l'intérieur de ce dernier deux surfaces radiales de butée empêchant le déplacement relatif en translation de la rondelle et donc de l'arbre dans le corps. Dans un mode de réalisation de ce dispositif, il est également prévu une came d'éjection de l'organe de blocage lors d'une rotation déterminée de l'arbre. Le document FR-A-2 663 379 décrit également un dispositif de ce type, dans lequel il est prévu au moins un organe d'immobilisation porté par le corps et comportant des premiers moyens d'immobilisation adaptés pour coopérer avec des seconds moyens d'immobilisation complémentaires à came, portés par l'arbre, les premiers moyens d'immobilisation étant déplaçables dans un plan à peu près radial au corps et à l'arbre par les seconds moyens d'immobilisation à came, lors de la rotation de l'arbre, entre une position active d'immobilisation de l'arbre en position dans le corps et une position escamotée de libération axiale de l'arbre. Dans ce document, les premiers moyens d'immobilisation sont associés à des moyens élastiques de sollicitation qui tendent normalement à les déplacer vers leur position escamotée et il est prévu des moyens de maintien qui sont destinés à coopérer avec cet organe élastique pour le placer dans un premier état bandé d'équilibre métastable d'immobilisation de l'arbre et dans un deuxième état peu bandé d'équilibre relativement stable de libération de l'arbre sous l'action des seconds moyens d'immobilisation à came lors d'une rotation de l'arbre. On conçoit que les dispositifs décrits précédemment sont d'une utilisation relativement peu aisée et présentent une structure relativement complexe et coûteuse à réaliser. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif qui soit simple, fiable et dont le coût de fabrication soit le plus réduit possible. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'immobilisation axiale temporaire d'un arbre de direction dans un corps de colonne, notamment pour véhicule automobile, du type comportant au moins un organe d'immobilisation porté par le corps et comportant des premiers moyens d'immobilisation associés à des moyens élastiques de sollicitation, lesdits premiers moyens d'immobilisation étant adaptés pour coopérer avec des seconds moyens d'immobilisation complémentaires à came, portés par l'arbre et déplaçables dans un plan à peu près radial au corps et à l'arbre, par les seconds moyens d'immobilisation à came lors de la rotation de l'arbre, entre une position active dans laquelle ils coopèrent avec les seconds moyens d'immobilisation à came pour immobiliser l'arbre en position axiale dans le corps et une position escamotée de libération axiale de ces seconds moyens et donc de l'arbre, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont formés par des moyens élastiques à au moins deux positions stables correspondant aux positions active et escamotée des premiers moyens dtimmo- bilisation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention; - la Fig.2 représente une vue de côté d'un organe d'immobilisation entrant dans la constitution du dispositif représenté sur la Fig.l; - la Fig.3 représente une vue de dessus du dispositif d'immobilisation représenté sur la Fig.l; et - la Fig.4 représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1,2 et 3, un dispositif d'immobilisation axiale temporaire selon l'invention est destiné à permettre une immobilisation axiale en position d'un arbre notamment de direction de véhicule automobile désigné par la référence générale 1 sur ces figures, dans un corps de colonne désigné par la référence générale 2. Pour de plus amples renseignements concernant ces dispositifs et ces ensembles de colonne,on pourra se reporter aux documents mentionnés précédemment. Le dispositif selon l'invention comporte au moins un organe d'immobilisation désigné par la référence générale 3 porté par le corps 2 et comportant des premiers moyens d'immobilisation désignés par la référence générale 4 adaptés pour coopérer avec des seconds moyens d'immobilisation complémentaires à came, portés par l'arbre et désignés par la référence générale 5. Ces premiers et seconds moyens d'immobilisation peuvent présenter n'importe quelles formes appropriées, par exemple mâle et femelle, destinées à coopérer les unes avec les autres, par exemple par engagement, pour obtenir une immobilisation axiale de l'arbre dans le corps comme cela sera décrit plus en détail par la suite. C'est ainsi par exemple que dans le mode de réalisation représenté sur ces figures 1 à 3, les premiers moyens d'immobilisation se présentent sous la forme d'une partie en saillie mâle destinée à s'engager dans une partie en creux femelle correspondante de l'arbre, cette partie en creux s'étendant dans un plan à peu près perpendiculaire à l'axe de l'arbre et comportant des parties d'extrémité en rampe formant cames de déplacement de l'organe d'immobilisation et plus particulièrement des premiers moyens d'immobilisation, d'une position active représentée en traits pleins sur la Fig.1, dans laquelle ces moyens d'immobilisation coopèrent les uns avec les autres pour immobiliser l'arbre en position axiale, vers une position escamotée représentée en traits pointillés sur cette Fig.l, de libération axiale de l'arbre, par déplacement dans un plan à peu près radial au corps et à l'arbre. En fait, les premiers moyens d'immobilisation peuvent être prévus dans la partie intermédiaire d'un organe élastique désigné par la référence générale 6 sur ces figures, présentant en section une forme générale allongée et dont les extrémités sont fixées sur le corps 2 et qui est monté bandé sur celui-ci, de manière à définir deux positions stables des premiers moyens d'immobilisation à savoir la position active dans laquelle les premiers moyens d'immobilisation 4 coopèrent avec les seconds moyens d'immobilisation 5 pour immobiliser en position axiale l'arbre dans le corps et la position escamotée dans laquelle les premiers moyens d'immobilisation sont escamotés par déplacement dans le plan radial, pour libérer l'arbre. Ce déplacement de la position active vers la position escamotée de ces premiers moyens d'immobilisation se fait grâce à l'action des cames des seconds moyens d'immobilisation de l'arbre lors d'une rotation de celuici. On voit en effet que lors d'une rotation de l'arbre, les rampes d'extrémité de la partie en creux de l'arbre formant les seconds moyens d'immobilisation viennent pousser les premiers moyens d'immobilisation jusqu'au moment où l'organe élastique 6 de l'organe d'immobilisation franchit son point d'inversion de courbure, pour basculer dans l'autre position, c'est à dire dans la position escamotée des premiers moyens d'immobilisation. L'arbre est alors totalement libre à l'intérieur du corps. Cette rotation de l'arbre est provoquée de manière connue en soi par exemple une fois que le montage de l'ensemble de colonne est réalisé sur le véhicule. Dans le mode de réalisation représenté sur ces figures 1 à 3, l'organe d'immobilisation est disposé en regard d'une lumière 2a du corps pour permettre l'accès à cet organe. En effet, si pour une raison ou pour une autre, un utilisateur souhaite immobiliser à nouveau l'arbre dans le corps, il lui est possible d'agir manuellement ou par l'intermédiaire d'un outil sur l'organe d'immobilisation pour le faire basculer de sa position escamotée dans sa position active. Une nouvelle rotation de l'arbre provoque alors le basculement de cet organe d'immobilisation de sa position active dans sa position escamotée. On conçoit que l'utilisation de ces moyens élastiques bistables interposés entre les premiers moyens d'immobilisation et le corps et dont les deux positions stables correspondent aux positions escamotée et active des premiers moyens d'immobilisation portés par le corps, permet d'obtenir un dispositif d'immobilisation très fiable et très simple et dont le coût de fabrication est extrêmement réduit. L'accrochage de cet organe d'immobilisation et plus particulièrement des extrémités de celui-ci sur le corps peut être réalisé comme on peut le voir sur les Fig.2 et 3 par l'intermédiaire de pattes d'accrochage, par exemple 6a et 6b, venant s'engager dans des crevées, par exemple 2b et 2c, ménagées à cet effet dans le corps 2, par exemple à proximité des bords de la lumière 2a. Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig.4, l'arbre est toujours désigné par la référence générale 1 et le corps par la référence 2, tandis que la lumière de celui-ci est désignée par la référence 2a. Dans ce mode de réalisation, l'organe d'immobilisation élastique se présente en section sous la forme générale d'un U, désigné par la référence- 10, comportant dans sa partie intermédiaire des premiers moyens d'immobilisation 11 adaptés pour coopérer avec des seconds moyens d'immobilisation complémentaires à came 12 de l'arbre. Dans ce mode de réalisation également, les premiers moyens d'immobilisation 11 peuvent être constitués par une portion mâle adaptée pour s'engager dans une portion femelle correspondante de l'arbre formant les seconds moyens d'immobilisation. L'extrémité de l'une des branches 13 de cet organe en U est articulée en 14 sur un bord correspondant de la lumière 2a ménagée dans le corps, tandis que l'extrémité de l'autre branche 15 de cet organe en U, comporte des crans à rampes constitués par exemple par des ondulations, délimitant les deux positions stables de cet organe, à savoir sa position active et sa position escamotée, entre lesquelles cet organe bascule. Le déplacement de cet organe entre ses positions active et escamotée, est également réalisé par l'intermédiaire de rampes formant cames des seconds moyens d'immobilisation de l'arbre, lors de la rotation de celui ci, tandis que son déplacement de sa position escamotée vers sa position active est réalisé par l'utilisateur, par exemple soit manuellement soit par l'intermédiaire d'un outil, par appui sur cet organe d'immobilisation. Le passage de cet organe de l'une de ses positions dans l'autre est possible grâce à la déformation élastique de cet organe pour que les crans puissent franchir le bord correspondant de la lumière du corps. Bien entendu, d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés et plusieurs organes d'immobilisation peuvent être régulièrement répartis autour de l'arbre, ceux-ci pouvant être reliés ou non les uns aux autres par un organe de manipulation commun. C'est ainsi par exemple qu'un organe d'immobilisation peut être disposé sur le corps de chaque côté de l'arbre pour obtenir un positionnement précis de l'arbre dans le corps, un maintien en position plus sûr et un équilibrage des efforts d'escamotage des premiers moyens d'immobilisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation axiale temporaire d'un arbre de direction (1) dans un corps de colonne (2), notamment pour véhicule automobile, du type comportant au moins un organe d'immobilisation (3;10) porté par le corps et comportant des premiers moyens d'immobilisation (4;11) associés à des moyens élastiques de sollicitation, lesdits premiers moyens d'immobilisation étant adaptés pour coopérer avec des seconds moyens d'immobilisation complémentaires à came (5;;12) portés par l'arbre et déplaçables dans un plan à peu près radial au corps et à l'arbre, par les seconds moyens d'immobilisation à came lors de la rotation de l'arbre, entre une position active dans laquelle ils coopèrent avec les seconds moyens d'immobilisation à came pour immobiliser l'arbre en position axiale dans le corps et une position escamotée de libération axiale de ces seconds moyens et donc de l'arbre, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont formés par des moyens élastiques à au moins deux positions stables correspondant aux positions active et escamotée des premiers moyens d'immobilisation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont interposés entre les premiers moyens d'immobilisation (4;11) et le corps. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont formés par des moyens élastiques bistables à basculement entre deux positions stables. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens élastiques se présentent en section sous la forme d'un organe allongé dont les extrémités sont reliées au corps (2) et dont la portion intermédiaire comporte les premiers moyens d'immobilisation (4) et qui est monté bandé sur le corps (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'immobilisation est disposé en regard d'une lumière (2a) du corps, chaque extrémité de celui-ci étant adaptée pour être accrochée sur le corps à proximité d'un bord correspondant de la lumière. 6. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques se présentent en section sous la forme générale d'un U (10) dont l'extrémité d'une branche (13) est reliée (en 14) au corps, dont la partie intermédiaire comporte les premiers moyens d'immobilisation (11) et dont l'extrémité de l'autre branche (15) comporte des crans à rampes adaptés pour coopérer avec le corps pour délimiter au moins deux positions stables de ces moyens élastiques par rapport au corps et donc des premiers moyens d'immobilisation par rapport aux seconds. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les crans à rampes sont formés par des ondulations de la branche correspondante de l'organe. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe d'immobilisation est disposé en regard d'une lumière (2a) du corps, chaque extrémité d'une branche de celui-ci étant adaptée pour coopérer avec un bord correspondant de cette lumière. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers et seconds moyens d'immobilisation (4,5; 11,12) sont formés les uns par un organe mâle et les autres par un organe femelle, ces organes étant adaptés pour s'engager les uns dans les autres en position active des premiers moyens d'immobilisation. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs organes d'immobilisation sont répartis sur le corps autour de l'arbre.