Brevet FR2822782A1 — publié le 20021004

Dispositif de serrage d'une colonne de direction de véhicule automobile La présente invention se rapporte à un dispositif de serrage d'une colonne de direction de véhicule automobile, qui est réglable en hauteur ou en profondeur, ou qui est réglable en hauteur et en profondeur par rapport à un ensemble support fixé à la structure du véhicule. Sur les colonnes de direction réglables connues, la commande du système de serrage s'effectue au moyen d'un levier de manoeuvre, qui agit de manière à passer de la position bloquée à la position débloquée afin de pouvoir effectuer le réglage de la colonne de direction ; et qui agit pour passer de la position débloquée à la position bloquée lorsque le réglage est réalisé. Au début de cette opération, il est nécessaire de vaincre la force de serrage et les différents frottements ce qui demande d'agir fortement sur le levier de manoeuvre. Après cette phase initiale, l'action sur le levier de manoeuvre doit être beaucoup plus faible. L'inconvénient vient de ce qu'il est très difficile de doser l'effort sur le levier, qui donne l'impression de s'enfoncer brusquement en se déplaçant rapidement autour de l'axe de serrage. Ce mouvement saccadé sur le levier de manoeuvre est très désagréable pour le conducteur et peut même être dangereux. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de serrage d'une colonne de direction de véhicule automobile réglable en position qui évite les inconvénients décrits ci-dessus, et qui permette d'obtenir un mouvement progressif du levier de manoeuvre lors du déverrouillage et lors du verrouillage dudit dispositif de serrage. Selon un mode de réalisation, l'invention se rapporte à un dispositif de serrage d'une colonne de direction de véhicule automobile réglable en position, qui comporte un arbre de direction monté tournant dans un tube-corps autour d'un axe de direction. Le tube-corps est disposé dans un ensemble support, qui est fixé à la structure du véhicule. Le tube-corps est relié à l'ensemble-support et est réglable en position par rapport à l'ensemble-support au moyeu d'un système de réglage. Le tube-corps est maintenu en position par rapport à l'ensemble-support au moyen dudit dispositif de serrage, qui agit par rotation autour d'un axe de serrage sensiblement perpendiculaire au plan vertical passant par l'axe de direction. Le dispositif de serrage comprend un ensemble de blocage, qui est commandé par un mouvement tournant autour de l'axe de serrage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif de serrage comporte un amortissement de la commande qui est constitué par un système de freinage, qui est agencé entre un élément mobile de l'ensemble de blocage et l'ensemblesupport, - de manière que lors du déverrouillage, dans un premier temps le système de freinage s'oppose partiellement au déverrouillage, et dans un deuxième temps le système de freinage bascule au-delà d'une position d'équilibre et garantit le maintien en position du déverrouillage ; et que lors du verrouillage, dans un premier temps le système de freinage s'oppose partiellement au verrouillage, et dans un deuxième temps le système de freinage bascule au-delà d'une position d'équilibre et garantit le maintien en position du verrouillage. Avantageusement selon l'invention, le système de freinage comporte : - une excroissance radiale qui est aménagée sur l'élément mobile de l'ensemble de blocage, ledit élément mobile étant mobile en rotation autour de l'axe de serrage lors du verrouillage ou du déverrouillage ; et un élément élastique, qui est fixe en rotation par rapport à l'axe de serrage, et qui est disposé de façon à appliquer un effort sur l'excroissance radiale. L'excroissance radiale est disposée à la périphérie de l'élément mobile. L'excroissance radiale est disposée angulairement par rapport au point d'application de l'élément élastique ; - de manière que lors du déverrouillage, . dans un premier temps, l'excroissance radiale de l'élément mobile vienne pousser sur l'élément élastique qui donne une force antagoniste produisant un couple de freinage du déverrouillage, . et dans un deuxième temps, l'excroissance radiale de l'élément mobile vienne s'appliquer sur l'élément élastique qui donne une force supplémentaire produisant un couple additionnel de déverrouillage afin de garantir le maintien en position déverrouillée ; et - de manière que lors du verrouillage, . dans un premier temps, l'excroissance radiale de l'élément mobile vienne pousser sur l'élément élastique qui donne une force antagoniste produisant un couple de freinage du verrouillage, . et dans un deuxième temps, l'excroissance radiale de l'élément mobile vienne s'appliquer sur l'élément élastique qui donne une force supplémentaire produisant un couple additionnel de verrouillage afin de garantir le maintien en position verrouillée. Selon un type de réalisation de l'invention, le système de freinage comporte : - une excroissance radiale, qui est aménagée à la périphérie d'une came mobile de l'ensemble de blocage ; et - un élément élastique qui est constitué par un ressort de rappel en position du volant de direction, et qui coopère avec ladite excroissance radiale. Selon un autre type de réalisation de l'invention, le système de freinage comporte : - une excroissance radiale, qui est aménagée à la périphérie d'une came mobile de l'ensemble de blocage ; et - un élément élastique qui est constitué par un ressort, qui est relié à une came fixe de l'ensemble de blocage, et qui coopère avec ladite excroissance radiale. Selon un autre type de réalisation de l'invention, le système de freinage comporte : - une excroissance radiale, qui est aménagée à la périphérie d'une came mobile de l'ensemble de blocage ; et - un élément élastique qui est constitué par un ressort qui est fixé sur l'élément support. Avantageusement selon l'invention, la commande du dispositif de serrage s'effectue au moyen d'un levier de manoeuvre manuel. Le dispositif de serrage, d'une colonne de direction de véhicule automobile réglable en position selon l'invention présente ainsi l'avantage d'avoir un amortissement de la commande. Cet amortissement est constitué par un système de freinage, qui assure un mouvement progressif du levier de commande lors du déverrouillage dudit dispositif de serrage. De plus, ce système de freinage de la commande du dispositif de serrage s'adapte facilement dans l'encombrement des colonnes de direction existantes, et son coût de réalisation est particulièrement faible, ce qui est un avantage déterminant dans la fabrication en grande série de l'industrie automobile. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'un dispositif de serrage suivant l'invention d'une colonne de direction réglable qui est verrouillée en position à une hauteur moyenne, cette vue étant suivant l'axe de direction ; - la figure 2 est une vue partielle analogue à la figure 1 d'un autre mode de réalisation selon l'invention ; la colonne de direction étant verrouillée à une hauteur moyenne ; - la figure 3 est une vue partielle analogue à la figure 1 d'un autre mode de réalisation selon l'invention ; la colonne de direction étant verrouillée à une hauteur moyenne ; la figure 4 est une vue analogue et correspondante au mode de réalisation de la figure 1, la colonne de direction étant verrouillée en position haute ; la figure 5 correspond à la figure 4, la colonne de direction étant verrouillée en position basse ; - la figure 6 est une vue suivant VI de la figure 5 ; - la figure 7 correspond à la figure 4, la colonne de direction étant déverrouillée en position haute ; la figure 8 correspond à la figure 4, la colonne de direction étant déverrouillée en position basse ; la figure 9 est une vue suivant l'axe de serrage d'une came fixe suivant l'invention ; et - la figure 10 est une vue suivant l'axe de serrage d'une came mobile suivant l'invention. Comme on peut le voir notamment sur les figures 1,5 et 6, l'invention se rapporte à une colonne de direction de véhicule automobile réglable en position. La colonne de direction peut être réglable en hauteur ou en profondeur, ou bien la colonne de direction peut être réglable en hauteur et en profondeur, comme c'est le cas des figures 1,5 et 6. La colonne de direction comporte un arbre de direction 1, qui est monté tournant dans un tubecorps 2 autour d'un axe de direction 3. Le plan vertical passant par l'axe de direction 3 est référence 13. Le tube-corps 2 est disposé dans une ensemble support 6, qui est fixé à la structure 10 du véhicule. Le tube-corps 2 est relié à l'ensemblesupport 6, et il est réglable en position par rapport à l'ensemble-support 6 au moyen d'un système de réglage 4. Le tube-corps 2 est maintenu en position par rapport à l'ensemble-support 6 au moyen d'un dispositif de serrage 5, qui agit par rotation autour d'un axe de serrage 9 sensiblement perpendiculaire au plan vertical 13 passant par l'axe de direction 3. L'ensemble-support 6 est raccordé à la structure 10 du véhicule, et il est considéré comme fixe. L'ensemble-support 6 comporte un élément support 11, qui entoure et qui est monté sur un élément support 12. L'élément support 11 est fixé à la structure 10 du véhicule. L'élément support 12 est fixé sur l'élément support 11 au moyen de vis. L'élément support 11 et l'élément support 12 sont agencés de manière à pouvoir monter entre eux un ressort de rappel 24 qui assure le rappel en hauteur de la colonne de direction. L'élément support 12 comporte deux montants 15 et 16, qui sont sensiblement parallèles l'un par rapport à l'autre, et qui sont sensiblement parallèles au plan vertical 13 de l'axe de direction 3. Les montants 15 et 16 sont reliés l'un à l'autre par un élément de raccordement 23. L'élément support 11 se fixe sur les deux montants 15 et 16 de l'élément support 12. Dans la suite de la description et pour un même élément, on appellera interne ou intérieur par rapport à l'axe de direction 3 ou par rapport au plan vertical 13 de l'axe de direction 3, ce qui est le plus près de cet axe de direction 3 ou de ce plan vertical 13, et externe ou extérieur ce qui est le plus éloigné. Ainsi le montant 15 de l'élément support 12 a une face interne 17 et une face externe 19 par rapport au plan vertical 13 de l'axe de direction 3. De même le montant 16 a une face interne 18 et une face externe 20 par rapport à ce même plan vertical 13. De plus, le montant 15 possède une fente de guidage 21, qui est orientée dans le sens du réglage en hauteur du système de réglage en position 4. Le montant 16 possède également une fente de guidage 22, qui est orientée de la même façon dans le sens du réglage en hauteur. Le tube-corps 2 a une section transversale par rapport à l'axe de direction, qui est sensiblement circulaire. Le tube-corps 2 est muni d'une carrérenfort 14. Le carré-renfort 14 comporte deux éléments latéraux 27 et 28, qui sont soudés sur le tube-corps 2. Les éléments latéraux 27 et 28 sont sensiblement parallèles l'un par rapport à l'autre, et ils sont sensiblement parallèles au plan vertical 13 de l'axe de direction 3. Les éléments latéraux 27 et 28 sont reliés l'un à l'autre par un élément de raccordement 26. L'élément latéral 27 a une face externe 29, et l'élément latéral 28 a une face externe 30. De plus, l'élément latéral 27 possède une fente de guidage 31 qui est orientée dans le sens du réglage en profondeur ou axial du système de réglage en position 4. L'élément latéral 28 possède également une fente de guidage 32, qui est orientée de la même façon dans le sens du réglage en profondeur. Les éléments latéraux 27 et 28 viennent se monter et s'engager entre les montants 15 et 16. Le système de réglage en position 4 est bloqué à la position choisie par le dispositif de serrage 5. Le dispositif de serrage 5 a son axe de serrage 9, qui est sensiblement perpendiculaire au plan vertical 13 de l'axe de direction 3. L'axe de serrage 9 est également sensiblement perpendiculaire aux deux montants 15 et 16 de l'élément support 12, et aux éléments latéraux 27 et 28 du carré-renfort 14. Le dispositif de serrage 5 a deux positions : une position déverrouillée dans laquelle le dispositif de serrage 5 est débloqué pour permettre le réglage demandé de la colonne de direction, et une position verrouillée dans laquelle le dispositif de serrage 5 est bloqué pour garantir le maintien de la position choisie. Le dispositif de serrage 5 est monté sur une tige de serrage 35 qui traverse les fentes de guidage en hauteur 21 et 22, et les fentes de guidage en profondeur 31 et 32. Comme on peut le voir plus précisément sur la figure 6, le dispositif de serrage comprend un ensemble de blocage 8, qui est commandé par un mouvement tournant autour de l'axe de serrage 9. Ce mouvement tournant est obtenu par un levier de manoeuvre 36. Le dispositif comporte d'une part l'ensemble de blocage 8 et le levier de manoeuvre 36, qui sont montés à l'extérieur du montant 15. Le dispositif de serrage 5 comporte d'autre part une entretoise 37, un élément d'appui 38 et un écrou 40 qui sont montés à l'extérieur du montant 16. La tige de serrage 35 est munie d'une tête 39, qui vient s'appliquer contre le levier de manoeuvre 36. La tige de serrage 35 possède à son autre extrémité une partie filetée qui coopère avec l'écrou 40. Le levier de manoeuvre 36, l'ensemble de blocage 8, l'entretoise 37 et l'élément d'appui 38 sont munis chacun d'un trou de passage de la tige de serrage 35. L'ensemble de blocage 8 comporte une came interne et une came externe. La came interne est une came fixe 41, qui est fixe en rotation par rapport à l'axe de serrage 9. La came externe est une came mobile 42, qui est mobile en rotation par rapport à l'axe de serrage 9. La came mobile 42 est mobile en rotation à l'aide du levier de manoeuvre 36, qui est solidaire de ladite came mobile 42. Comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, la came fixe 41 est munie d'une protubérance en forme de languette de guidage 45, qui est agencée sur une face interne 43 de manière à venir s'engager dans la fente de guidage en hauteur21 du montant 15. La came mobile 42 est munie d'excroissances qui sont agencées sur une face externe 48. Ces excroissances s'engagent dans le levier de manoeuvre 36. La came fixe 41 a une face externe 44 qui coopère avec une face interne 47 de la came mobile 42, de manière à s'écarter l'une de l'autre en position verrouillée, ce qui rapproche les montants 15 et 16 contre respectivement les éléments latéraux 27 et 28 ; et de manière à se rapprocher et à pénétrer l'une dans l'autre en position déverrouillée, ce qui permet aux montants 15 et 16 de s'écarter des éléments latéraux 27 et 28. Une des extrémités du ressort de rappel 24 référencé 25 vient s'appliquer en partie autour de la came mobile 42. L'autre extrémité du ressort de rappel 24 vient entourer en partie une gorge 50, qui est agencée dans l'élément d'appui 38. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif de serrage 5 comporte un amortissement de la commande, qui est constitué par un système de freinage 7, comme cela est représenté sur les différentes figures 1 à 8. Comme on peut le voir plus spécialement sur les figures 1 à 3 avec la colonne de direction en position à une hauteur moyenne, le système de freinage 7 est agencé entre un élément mobile, qui est la came mobile 42 de l'ensemble de blocage 8 et l'ensemble support 6, - de manière que lors du déverrouillage, dans un premier temps le système de freinage 7 s'oppose partiellement au déverrouillage, et dans un deuxième temps le système de freinage 7 bascule au-delà d'une position d'équilibre et garantit le maintien en position du déverrouillage ; et que lors du verrouillage, dans un premier temps le système de freinage 7 s'oppose partiellement au verrouillage, et dans un deuxième temps le système de freinage 7 bascule au-delà d'une position d'équilibre et garantit le maintien en position du verrouillage. En se reportant plus spécialement aux figures 2 et 3, le système de freinage 7 comporte une excroissance et un élément élastique. L'excroissance radiale 51 ou 52 est aménagée sur la came mobile 42 de l'ensemble de blocage 8, ladite came mobile 42 étant mobile en rotation autour de l'axe de serrage 9 lors du verrouillage ou du déverrouillage. L'élément élastique 24, 53 ou 54, est fixe en rotation par rapport à l'axe de serrage 9, et il est disposé de façon à appliquer un effort sur l'excroissance radiale correspondante 51 ou 52. L'excroissance radiale 51 ou 52 est disposée à la périphérie de la came mobile 42. L'excroissance radiale 51 ou 52 est disposée angulairement par rapport au point d'application de l'élément élastique correspondant 24,53 ou 54. - de manière que lors du déverrouillage, . dans un premier temps, l'excroissance radiale 51 ou 52 de la came mobile 42 vienne pousser sur l'élément élastique correspondant 24,53 ou 54 qui donne une force antagoniste FI produisant un couple de freinage du déverrouillage, . et dans un deuxième temps, l'excroissance radiale 51 ou 52 de la came mobile 42 vienne s'appliquer sur l'élément élastique correspondant 24, 53 ou 54 qui donne une force supplémentaire F2 produisant un couple additionnel de déverrouillage afin de garantir le maintien en position déverrouillée ; et - de manière que lors du verrouillage, . dans un premier temps, l'excroissance radiale 51 ou 52 de la came mobile 42 vienne pousser sur l'élément élastique correspondant 24,53 ou 54 qui donne une force antagoniste F2 produisant un couple de freinage du verrouillage, . et dans un deuxième temps, l'excroissance radiale 51 ou 52 de l'élément mobile 42 vienne s'appliquer sur l'élément élastique correspondant 24, 53 ou 54 qui donne une force supplémentaire FI produisant un couple additionnel de verrouillage afin de garantir le maintien en position verrouillée. L'excroissance radiale 51 a une forme dissymétrique comme cela est représenté sur les figures 1 et 4 à 10. L'excroissance radiale 52 a une forme symétrique arrondie comme cela est représenté sur les figures 2 et 3. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 4 à 8, le système de freinage 7 comporte - l'excroissance radiale 51, qui est aménagée à la périphérie de la came mobile 42 de l'ensemble de blocage 8 ; et - l'élément élastique qui est constitué par le ressort de rappel 24 en position du volant de direction, et qui coopère avec ladite excroissance radiale 51. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le système de freinage 7 comporte : - l'excroissance radiale 52, qui est aménagée à la périphérie de la came mobile 42 de l'ensemble de blocage 8 ; et - l'élément élastique qui est constitué par le ressort 53 qui est fixé sur l'élément support 12, et qui coopère avec ladite excroissance radiale 52. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le système de freinage 7 comporte : - l'excroissance radiale 52, qui est aménagée à la périphérie de la came mobile 42 de l'ensemble de blocage 8 ; et - l'élément élastique qui est constitué par le ressort 54, qui est relié à une came fixe 41 de l'ensemble de blocage 8, et qui coopère avec ladite excroissance radiale 52. REVENDICATIONS 1-Dispositif de serrage d'une colonne de direction de véhicule automobile réglable en position comportant un arbre de direction (1) monté tournant dans un tube-corps (2) autour d'un axe de direction (3), - ledit tube-corps (2) étant disposé dans un ensemble support (6) qui est fixé à la structure du véhicule (10), - ledit tube-corps (2) étant relié à l'ensemblesupport (6) et étant réglable en position par rapport à l'ensemble-support (6) au moyeu d'un système de réglage (4), ledit tube-corps (2) étant maintenu en position par rapport à l'ensemble-support (6) au moyen dudit dispositif de serrage (5) agissant par rotation autour d'un axe de serrage (9) sensiblement perpendiculaire au plan vertical (13) passant par l'axe de direction (3) ; - ledit dispositif de serrage (5) comprenant un ensemble de blocage (8) qui est commandé par un mouvement tournant autour de l'axe de serrage (9), caractérisé en ce que : - ledit dispositif de serrage (5) comporte un amortissement de la commande qui est constitué par un système de freinage (7) qui est agencé entre un élément mobile (42) de l'ensemble de blocage (8) et l'ensemble-support (6), - de manière que lors du déverrouillage, dans un premier temps le système de freinage (7) s'oppose partiellement au déverrouillage, et dans un deuxième temps le système de freinage (7) bascule au-delà d'une position d'équilibre et garantit le maintien en position du déverrouillage ; et - que lors du verrouillage, dans un premier temps le système de freinage (7) s'oppose partiellement au verrouillage, et dans un deuxième temps le système de freinage (7) bascule au-delà d'une position d'équilibre et garantit le maintien en position du verrouillage. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de freinage (7) comporte : une excroissance radiale (51,52) qui est aménagée sur l'élément mobile (42) de l'ensemble de blocage (8), ledit élément mobile (42) étant mobile en rotation autour de l'axe de serrage (9) lors du verrouillage ou du déverrouillage ; - et un élément élastique (24,53, 54), qui est fixe en rotation par rapport à l'axe de serrage (9), et qui est disposé de façon à appliquer un effort sur l'excroissance radiale (51,52) ; - l'excroissance radiale (51,52) étant disposée à la périphérie de l'élément mobile (42) ; - l'excroissance radiale (51,52) étant disposée angulairement par rapport au point d'application de l'élément élastique (24,53, 54) ; - de manière que lors du déverrouillage, . dans un premier temps, l'excroissance radiale (51,52) de l'élément mobile (42) vienne pousser sur l'élément élastique (24,53, 54) qui donne une force antagoniste produisant un couple de freinage du déverrouillage, . et dans un deuxième temps, l'excroissance radiale (51,52) de l'élément mobile (42) vienne s'appliquer sur l'élément élastique (24,53, 54) qui donne une force supplémentaire produisant un couple additionnel de déverrouillage afin de garantir le maintien en position déverrouillée ; et - de manière que lors du verrouillage, . dans un premier temps, l'excroissance radiale (51,52) de l'élément mobile (42) vienne pousser sur l'élément élastique (24,53, 54) qui donne une force antagoniste produisant un couple de freinage du verrouillage, . et dans un deuxième temps, l'excroissance radiale (51,52) de l'élément mobile (42) vienne s'appliquer sur l'élément élastique (24,53, 54) qui donne une force supplémentaire produisant un couple additionnel de verrouillage afin de garantir le maintien en position verrouillée. 3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de freinage (7) comporte : - une excroissance radiale (51,52), qui est aménagée à la périphérie d'une came mobile (42) de l'ensemble de blocage (8) ; et - un élément élastique qui est constitué par un ressort de rappel (24) en position du volant de direction, et qui coopère avec ladite excroissance radiale (51,52). 4-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de freinage (7) comporte : - une excroissance radiale (51,52), qui est aménagée à la périphérie d'une came mobile (42) de l'ensemble de blocage (8) ; et - un élément élastique qui est constitué par un ressort (54), qui est relié à une came fixe (41) de l'ensemble de blocage (8), et qui coopère avec ladite excroissance radiale (51, 52). 5-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de freinage (7) comporte : - une excroissance radiale (51,52), qui est aménagée à la périphérie d'une came mobile (42) de l'ensemble de blocage (8) ; et - un élément élastique qui est constitué par un ressort (53) qui est fixé sur l'élément support (12) ; et qui coopère avec ladite excroissance radiale (51,52). 6-Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la commande du dispositif de serrage (5) s'effectue au moyen d'un levier de manoeuvre manuel (36).