Brevet FR2758782A1 — publié le 19980731

La présente invention concerne une colonne de direction de véhicule. Une colonne de direction comporte habituellement un organe interne allongé (arbre ou tube) et un organe externe allongé sous forme d'un tube entourant l'organe interne, des paliers supportant le tube externe sur l'arbre ou tube interne. Cette disposition comporte habituellement une par- tie supérieure de colonne de direction. Lors de l'utilisation de deux paliers à billes à contact angulaire, les paliers sont rappelés élastiquement afin qu'ils subissent une charge préalable destinée à main- tenir le tube ou arbre interne en position mais, simultané- ment, à maintenir la force des paliers à une valeur aussi faible que possible afin que le frottement des paliers soit minimal. Cependant, cette disposition peut autoriser un déplacement de l'arbre de direction sous la commande du conducteur lorsqu'il tire le volant. Ce déplacement du volant n'est pas normalement souhaitable. L'invention concerne une colonne de direction pour véhicule, comprenant un organe interne allongé et un organe externe allongé entourant l'organe interne avec des paliers supportant l'organe interne dans l'organe externe, les paliers étant soumis à une charge par un mécanisme à coin incorporé à la colonne de direction, le mécanisme à coin comprenant deux parties opposées de face de coin en contact qui sont montées autour d'un axe de l'organe interne afin qu'elles puissent tourner l'une par rapport à l'autre pour permettre une dilatation du mécanisme à coin et l'appli- cation d'une charge aux paliers, et les faces de coin de contact des parties ont des cannelures afin que le mécanisme à coin soit bloqué positivement lorsque les faces sont tournées l'une par rapport à l'autre dans le sens qui provoque l'application d'une charge aux paliers aux parties de face de coin, les cannelures étant disposées pratiquement radialement autour d'une partie au moins d'un arc de cercle concentrique à l'axe de l'organe interne. Les faces de coin des parties à face de coin peuvent être formées chacune à la face d'extrémité d'un écrou res- pectif, si bien que les faces de coin peuvent être tournées mutuellement. Chaque face de coin peut comporter deux régions de face de coin; dans une variante, chaque face de coin peut com- prendre trois régions de face de coin régulièrement espacées sur un arc de cercle. Le mécanisme à coin peut être adjacent à un étrier de colonne de direction et à une extrémité inférieure de l'organe interne allongé distante du volant, une première partie de face de coin étant raccordée à l'organe allongé interne et l'autre partie de face de coin étant raccordée à une partie de l'étrier. L'invention concerne aussi un véhicule comprenant une colonne de direction telle qu'indiquée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique d'une colonne de direction de véhicule comprenant un dispositif de montage sous charge de paliers; la figure 2 est une vue schématique en élévation latérale représentant les dispositifs d'application d'une charge sous forme d'un mécanisme à coin et d'une partie adjacente de la colonne de direction en position ajustée préalablement ou soumise à une charge préalable; la figure 3 est analogue à la figure 2 mais elle représente le mécanisme à coin en position ajustée ou sou- mise à la charge de paliers; la figure 4 est une vue de bout d'une partie du mécanisme à coin, suivant les flèches IV de la figure 2; et la figure 5 est une vue de bout de la partie du mécanisme à coin représenté sur la figure 4, suivant les flèches V de la figure 3. On se réfère aux dessins qui représentent une extrémité supérieure d'une colonne de direction qui comprend, de l'extrémité inférieure vers l'extrémité supérieure, un étrier 1 qui est raccordé à un mécanisme à coin 2 qui est lui-même raccordé à une extrémité inférieure d'un organe allongé sous forme d'un arbre interne 3 à l'extrémité supérieure 3A duquel est placé un dispositif de raccordement d'un volant (non représenté). Un tube externe 4 entoure coaxialement la plus grande partie de la longueur de l'arbre interne 3 et est fixé pendant l'utilisation à des équerres de fixation supérieure et inférieure 5, 6 respectivement. L'arbre interne 3 est monté afin qu'il puisse tourner à l'intérieur du tube externe 4 par l'intermédiaire de paliers ou roulements à billes 7A et 7B à contact angulaire. L'extrémité axialement supérieure du roulement 7B est en butée contre une bague élastique 8 placée autour de l'arbre interne 3. L'extrémité axialement la plus basse de l'arbre interne 3, au-delà de l'extrémité adjacente du tube externe 4, est raccordée à une première face de coin 2A du mécanisme à coin, la première partie de face de coin 2A ayant une face de coin d'extrémité 2B qui est elle-même en contact avec une partie de face de coin 2C de la seconde partie 2D de face de coin. Les deux faces de coin 2B et 2C ont chacune une disposition courbe de dents formée par des cannelures radiales 9. Comme mieux représenté sur la figure 1, les deux faces de coin 2B et 2C sont inclinées dans un plan commun qui n'est pas perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre interne 3. Les parties de face de coin 2A, 2D sont formées chacune par un écrou, grâce auquel les faces de coin 2B, 2C peuvent être tournées l'une par rapport à l'autre. Le mécanisme à coin 2 remplace donc l'application connue d'une charge élastique aux roulements par formation de deux organes d'ajustement à cannelures en forme de coin (2A, 2D) qui peuvent être tournés l'un par rapport à l'autre par pas à l'aide d'encoches. La disposition compense les tolérances du système lors du montage de la colonne de direction et exerce une charge préalable sur les roulements 7A, 7B sans jeu à l'extrémité ni charge interne excessive (force préalable minimale). Ainsi, lorsqu'un conducteur exerce une force sur le volant, il n'existe aucun mouvement détectable. Deux faces de coin au moins peuvent être incorporées; sur les dessins, on a représenté trois faces de coin sur chaque partie de coin. Pour l'assemblage des éléments, les parties de coin 2A et 2D du mécanisme 2 à coin sont montées sur l'arbre interne 3 dans une position d'ajustement minimal. L'arbre interne 3 passe alors dans des roulements à billes 7A et 7B à contact angulaire et la bague 8 est alors montée afin qu'elle retienne l'arbre interne 3 en position. Grâce à l'utili- sation des écrous des parties 2A et 2D en forme de coin, le mécanisme à cannelures en forme de coin 2 est enclenché en mode dilaté jusqu'à ce qu'il exerce une charge préalable sur les roulements 7A, 7B. Le système à colonne de direction est alors soumis à une charge et cette condition est retenue par les dents des cannelures 9. Le mécanisme 2 à coin ou des parties de ce mécanisme peuvent être formés de matière plastique ou d'un métal. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux colonnes et véhicules qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Colonne de direction pour véhicule, comprenant un organe interne allongé (3) et un organe externe allongé (4) entourant l'organe interne avec des paliers (7A, 7B) suppor- tant l'organe interne dans l'organe externe, caractérisée en ce que les paliers sont soumis à une charge par un mécanisme à coin incorporé à la colonne de direction, le mécanisme à coin comprenant deux parties opposées de face de coin (2A, 2B, 2C) en contact qui sont montées autour d'un axe de l'organe interne afin qu'elles puissent tourner l'une par rapport à l'autre pour permettre une dilatation du mécanisme à coin et l'application d'une charge aux paliers (7A, 7B), et les faces de coin (2A, 2B, 2C) de contact des parties ont des cannelures (9) afin que le mécanisme à coin soit bloqué positivement lorsque les faces sont tournées l'une par rapport à l'autre dans le sens qui provoque l'application d'une charge aux paliers (7A, 7B) aux parties de face de coin (2A, 2B, 2C), les cannelures (9) étant disposées prati- quement radialement autour d'une partie au moins d'un arc de cercle concentrique à l'axe de l'organe interne. 2. Colonne de direction selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces de coin (2A, 2B, 2C) des parties à face de coin sont formées chacune sur la face d'extrémité d'un écrou respectif, si bien que les faces de coin (2A, 2B, 2C) peuvent être tournées mutuellement. 3. Colonne de direction selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la face de coin (2A, 2B, 2C) comprend deux régions de face de coin. 4. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face de coin (2A, 2B, 2C) comprend trois régions de face de coin (2A, 2B, 2C) régulièrement espacées en arc de cercle. 5. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faces de coin (2A, 2B, 2C) des deux parties de face de coin sont inclinées dans un plan commun qui n'est pas perpendiculaire à l'axe de l'organe interne allongé. 6. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mécanisme à coin est adjacent à un étrier de colonne de direction et à une extrémité inférieure de l'organe allongé interne qui, pendant l'utilisation, est distante du volant. 7. Colonne de direction selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une première partie de face de coin (2A, 2B, 2C) est raccordée à l'organe allongé interne et l'autre partie de face de coin (2A, 2B, 2C) est raccordée à une partie de l'étrier. 8. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les paliers (7A, 7B) sont des roulements à billes à contact angulaire. 9. Véhicule, caractérisé en ce que qu'il comprend une colonne de direction selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes.