Brevet FR2842153A1 — publié le 20040116

I La présente invention concerne, d'une façon générale, les véhicules automobiles équipés d'une direction assistée électrique. Elle se rapporte, plus particulièrement, à un dispositif antivol assurant le blocage du système de direction d'un tel véhicule, lorsque celui-ci est utilisé, en vue d'en interdire tout usage non autorisé, et de constituer ainsi un dispositif antivol. Dans un véhicule automobile à direction assistée électrique, il est prévu un moteur électrique d'assistance qui est relié, par un mécanisme de transmission réducteur de vitesse donc multiplicateur de couple, à un élément mobile du système de direction reliant le volant de conduite aux roues directrices du véhicule. Le mécanisme réducteur est notamment réalisable sous la forme d'un réducteur à vis sans fin et roue tangente, la vis sans fin étant coaxiale à l'arbre du moteur électrique d'assistance, et liée en rotation à ce dernier, tandis que la roue tangente est liée en rotation à la colonne de direction, ou à un autre élément mobile du système de direction. Pour de tels véhicules, la fonction "antivol" est habituellement réalisée d'une manière entièrement indépendante du dispositif d'assistance, par un dispositif de blocage en rotation de la colonne de direction, situé entre le volant et le cardan haut de la colonne de direction. Cette solution conserve un certain nombre d'inconvénients: - Le dispositif antivol, monté sur la partie haute de la colonne de direction, est relativement encombrant. - En raison de sa position, ce dispositif antivol reste assez facilement accessible depuis l'extérieur, de sorte qu'il ne procure pas une sécurité optimale. - Dans la mesure o il agit directement sur la colonne de direction, le dispositif antivol doit exercer un effort de blocage important, ce qui impose aussi une réalisation volumineuse et par conséquent coteuse. - Pour pouvoir obtenir un blocage en rotation du volant dans des positions angulaires multiples, ce qui est souhaitable, le dispositif antivol doit 30 être réalisé avec un manchon à rainures multiples, en pratique six à huit rainures, pouvant chacune recevoir un organe mobile de blocage, ce qui complique et renchérit encore la réalisation du dispositif antivol. Pour éviter ces inconvénients, il a déjà été proposé des dispositifs antivol plus compacts, plus économiques et mieux sécurisés, qui se combinent 35 avec certains composants de la direction assistée électrique du véhicule concerné. D'une manière générale, ces dispositifs antivol comprennent un organe mobile de blocage, déplaçable au moyen d'un actionneur notamment électrique, et coopérant avec un organe rotatif appartenant au mécanisme réducteur de la direction assistée électrique, ou associé à ce mécanisme réducteur. En particulier, l'organe mobile de blocage est du genre "pêne" et coopère avec une bague ou une couronne pourvue d'au moins une encoche périphérique, et montée sur l'arbre du moteur électrique d'assistance, ou entre ce moteur électrique et un élément, tel que la vis sans fin, du mécanisme réducteur, ou encore directement sur un élément appartenant au mécanisme réducteur. A titre d'exemples de cet état de la technique, référence est ici faite aux documents FR 2 706 846 (ou son équivalent EP 0 630 800) et FR 2 793 749, ou à la précédente demande de brevet français 0114152 du 31 octobre 2001 au nom de la Demanderesse. Malgré leurs avantages, de tels dispositifs de blocage à fonction 15 antivol, agissant sur la direction assistée électrique notamment au niveau de l'entrée du mécanisme réducteur, conservent des inconvénients et restent perfectibles. En particulier, il convient de rendre ces dispositifs antivol difficilement démontables de l'extérieur, de manière à éviter leur neutralisation, et à les rendre ainsi véritablement inviolables. Ainsi, la présente invention a pour but de perfectionner les dispositifs antivol du genre ici considéré, de manière à augmenter leur niveau de sécurité, notamment en empêchant leur démontage. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de blocage à fonction antivol pour véhicule automobile à direction assistée électrique, le 25 dispositif étant du genre comprenant un organe mobile de blocage, déplaçable au moyen d'un actionneur notamment électrique, et coopérant avec un organe rotatif, du genre bague ou couronne, pourvu d'au moins une encoche périphérique, et monté sur l'arbre du moteur électrique d'assistance, ou entre ce moteur électrique et un élément, tel que la vis sans fin, d'un mécanisme 30 réducteur de la direction assistée électrique, ou encore directement sur un élément appartenant au mécanisme réducteur, ce dispositif de blocage à fonction antivol étant caractérisé essentiellement par le fait que la ou les encoches de l'organe rotatif du genre bague ou couronne, dans lesquelles est apte à s'insérer l'organe mobile de blocage, sont des encoches à épaulement, situé du côté opposé au moteur électrique d'assistance. Selon une forme de réalisation préférée du dispositif de blocage à fonction antivol, objet de l'invention, l'organe rotatif du genre bague ou couronne, pourvu d'encoches à épaulement, est monté coaxialement autour d'un manchon d'accouplement, ou autour d'un prolongement de l'arbre du moteur électrique d'assistance, liant en rotation l'arbre du moteur électrique d'assistance à un élément, tel que vis sans fin, du mécanisme réducteur de la direction assistée électrique, et il est prévu, inséré entre le manchon d'accouplement et l'organe rotatif du genre bague ou couronne à encoches, un moyen d'arrêt en direction axiale pour ledit organe rotatif. Ce moyen d'arrêt peut être constitué par un segment d'arrêt, inséré dans une gorge annulaire du manchon d'accouplement ou du prolongement de l'arbre, et situé en regard de la face frontale de l'organe rotatif du genre bague ou couronne opposée au moteur électrique d'assistance. De préférence, l'organe rotatif du genre bague ou couronne, pourvu d'encoches à épaulement, est monté autour du manchon d'accouplement, ou du prolongement de l'arbre du moteur électrique d'assistance, avec interposition d'une bague de friction faisant office de limiteur de couple. Ainsi, dans l'état de blocage du dispositif, l'organe de blocage est engagé radialement dans une encoche de la bague ou couronne, ce qui 20 immobilise en rotation ladite bague ou couronne, pour bloquer l'ensemble de la direction du véhicule concerné, par l'intermédiaire du mécanisme réducteur et notamment de sa vis sans fin. De plus, l'épaulement de l'encoche dans laquelle est introduit l'organe de blocage, en combinaison avec le moyen d'arrêt tel que segment d'arrêt, empêche le démontage du moteur électrique d'assistance, et rend ainsi le dispositif pratiquement inviolable. Selon un autre aspect de l'invention, l'actionneur de l'organe mobile de blocage est rigidement fixé au moteur électrique d'assistance ou au carter du mécanisme réducteur. Dans une variante avantageuse, l'actionneur de l'organe mobile de blocage est noyé dans le carter du moteur électrique 30 d'assistance ou dans le carter du mécanisme réducteur, de sorte qu'il n'est ni visible, ni accessible depuis l'extérieur du système, ce qui améliore encore l'inviolabilité du dispositif. La réalisation selon l'invention répond donc parfaitement à la nécessité d'inviolabilité du dispositif de blocage à fonction antivol, tout en conservant une structure simple et économique. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif de blocage à fonction antivol pour véhicule automobile à direction assistée électrique: Figure 1 est une vue d'ensemble, très schématique, d'un système de direction assistée électrique, pouvant être équipé du dispositif objet de l'invention. Figure 2 représente, en coupe longitudinale, l'ensemble "moteur électrique d'assistance et réducteur" d'une telle direction assistée, en illustrant les spécificités de l'invention. La figure 1 montre les éléments habituels d'une direction 2 de véhicule automobile, à savoir un volant de conduite 3 lié à une extrémité d'une colonne de direction 4, dont l'extrémité opposée porte un pignon de direction 5 venant en prise avec une crémaillère 6. Les deux extrémités de la crémaillère 6 15 sont respectivement liées, par l'intermédiaire de biellettes, à deux roues directrices 7 et 8 du véhicule concerné. S'agissant ici d'une direction assistée électrique, il est prévu un ensemble 9 composé d'un moteur électrique d'assistance 10, et d'un mécanisme de transmission 11 intercalé entre le moteur électrique 10 et la colonne de direction 4 - voir aussi la figure 2. Le moteur électrique d'assistance 10 est un moteur à deux sens de rotation, dont l'arbre 12 est accouplé à l'entrée du mécanisme de transmission 11, qui sert de réducteur de vitesse et de multiplicateur de couple. Le mécanisme 11 est un réducteur à vis sans fin 13 et roue tangente 14. La vis 25 sans fin 13, montée tournante dans des roulements 15 et 16 situés de part et d'autre de cette vis, est coaxiale à l'arbre 12 du moteur électrique 10, et liée en rotation à cet arbre 12 par un manchon d'accouplement 17, le manchon 17 étant solidaire de l'arbre 12 et lié à la vis sans fin 13 par des cannelures. La roue tangente 14, en prise avec la vis sans fin 13, est liée en rotation à la 30 colonne de direction 4 (dans l'exemple non limitatif illustré au dessin). Un couple moteur peut ainsi être transmis à la colonne de direction 4, à partir du moteur électrique d'assistance 10. De manière également connue, ce moteur électrique d'assistance 10 est piloté par un calculateur électronique 18 qui reçoit, lui-même, divers signaux extérieurs tels que ceux indiqués SI et S2 (voir figure 1). En se référant de nouveau à la figure 2, l'ensemble comprenant le moteur électrique d'assistance 10 et le mécanisme de transmission 11 incorpore ici un dispositif de blocage, à fonction "antivol". Dans l'exemple illustré, ce dispositif de blocage agit au niveau du manchon d'accouplement 17 entre l'arbre 12 du moteur électrique 10 et la vis sans fin 13. Le dispositif de blocage comprend un organe rotatif 20 du genre bague, monté coaxialement autour du manchon d'accouplement 17, et lié en rotation à ce dernier. La bague 20 présente, à sa périphérie, des encoches 21 ouvertes vers l'extérieur, par exemple trois encoches 21 uniformément réparties, avec des intervalles angulaires de 1200, pour éviter tout balourd. Une bague de friction 22, constituant un moyen limiteur de couple, est intercalée entre la bague 20 à encoches 21 et le manchon d'accouplement 17, de manière à éviter la rupture de pièces mécaniques, en cas de tentative d'utilisation non autorisée du véhicule. Le dispositif de blocage comprend encore un organe mobile de blocage 23, situé face à la périphérie de la bague 20, et prévu pour venir s'insérer, par un mouvement radial, dans l'une des encoches 21 de la bague 20. Le déplacement de l'organe mobile de blocage 23 est commandé par un actionneur électrique 24, ceci directement ou par l'intermédiaire d'un organe 20 mécanique de transmission, l'actionneur 24 étant rigidement fixé au moteur 10 ou au carter du mécanisme réducteur Il. L'actionneur 24 peut être est luimême piloté par le calculateur électronique 18, qui interprète les ordres de mise "sous contact" ou "hors contact" donnés par une clé de contact classique, ou par tout équivalent tel qu'une carte électronique codée détenue par 25 l'utilisateur autorisé du véhicule. Cet actionneur 24 peut aussi être piloté par tout autre calculateur du véhicule. En particulier, si l'actionneur 24 déplace l'organe de blocage 23 en l'éloignant de la bague 20, cet organe de blocage 23 est extrait de l'encoche 21 de la bague 20; cette dernière se trouve alors libérée, et la direction 2 elle-même n'est plus bloquée. Selon l'invention, chaque encoche 21 de la bague 20 est une encoche délimitée par un épaulement 25, formé sur cette bague 20 du côté opposé au moteur électrique 10, c'est-à-dire le côté le plus éloigné de ce moteur 10. Ainsi, lorsque l'organe de blocage 23 est introduit radialement dans une encoche 21 de la bague 20 pour bloquer la direction 2, cet organe de blocage 23 se trouve aussi arrêté axialement par l'épaulement 25 de l'encoche 21. De plus, le manchon d'accouplement 17 comporte une gorge annulaire 26, s'ouvrant vers l'extérieur, dans laquelle est inséré un segment d'arrêt 27. Ce segment d'arrêt 27 se situe en regard de la face frontale de la bague 20 qui est opposée au moteur électrique d'assistance 10, c'est-à-dire sa face tournée vers la vis sans fin 13 du mécanisme réducteur I1. Ainsi, dans l'état de blocage, le segment d'arrêt 27, inséré entre le manchon d'accouplement 17 et la bague 20 à encoches 21, empêche le démontage du moteur électrique 10, par l'intermédiaire de l'organe mobile de blocage 23 qui, lui-même, prend appui sur l'épaulement 25 d'une encoche 21. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif de blocage à fonction antivol pour véhicule automobile à direction assistée, qui a été décrite ci-dessous à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels que soient notamment: - le nombre des encoches de la bague; - le détail de la forme de l'épaulement des encoches de la bague; - la position de cette bague, ou autre organe rotatif équivalent tel que couronne, lequel pourrait être placé, par exemple, directement sur l'arbre du moteur électrique d'assistance; - le type de l'actionneur, électrique ou autre, utilisé pour déplacer l'organe mobile de blocage; - le détail du mécanisme réducteur, qui peut être à vis sans fin et roue tangente, ou d'un autre type; - le type de liaison entre l'arbre du moteur électrique d'assistance et 25 le mécanisme réducteur, le manchon d'accouplement pouvant notamment être remplacé par un prolongement de l'arbre du moteur, dimensionné de façon correspondante; - l'endroit du système de direction sur lequel agit le dispositif d'assistance électrique, avec moteur électrique et mécanisme réducteur; - le type de calculateur ou autre unité électronique, intégré ou non à l'électronique de la direction, qui pilote l'actionneur du dispositif de blocage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de blocage à fonction antivol pour véhicule automobile à direction assistée électrique, du genre comprenant un organe mobile de blocage (23), déplaçable au moyen d'un actionneur (24) notamment électrique, et coopérant avec un organe rotatif (20), du genre bague ou couronne, pourvu d'au moins une encoche périphérique (21), et monté sur l'arbre (12) du moteur électrique d'assistance (10) ou entre ce moteur électrique (10) et un élément, tel que la vis sans fin (13), d'un mécanisme réducteur (11) de la direction 10 assistée électrique, ou encore directement sur un élément appartenant au mécanisme réducteur (11), caractérisé en ce que la ou les encoches (21) de l'organe rotatif (20) du genre bague ou couronne, dans lesquelles est apte à s'insérer l'organe mobile de blocage (23), sont des encoches à épaulement (25), situé du côté opposé au moteur électrique d'assistance (10). 2. Dispositif de blocage à fonction antivol selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif (20) du genre bague ou couronne, pourvu d'encoches (21) à épaulement (25), est monté coaxialement autour d'un manchon d'accouplement (17), ou autour d'un prolongement de l'arbre (12) du 20 moteur électrique d'assistance (10), liant en rotation l'arbre (12) du moteur électrique d'assistance (10) à un élément, tel que vis sans fin (13), du mécanisme réducteur (11) de la direction assistée électrique, et en ce qu'il est prévu, inséré entre le manchon d'accouplement (17) et l'organe rotatif (20) du genre bague ou couronne, un moyen d'arrêt (27) en direction axiale pour ledit organe rotatif (20). 3. Dispositif de blocage à fonction antivol selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe rotatif (20) du genre bague ou couronne, pourvu d'encoches (21) à épaulement (25), est monté autour du manchon 30 d'accouplement (17), ou du prolongement de l'arbre (12) du moteur électrique d'assistance (10), avec interposition d'une bague de friction (22) faisant office de limiteur de couple. 4. Dispositif de blocage à fonction antivol selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen d'arrêt est constitué par un segment d'arrêt (27), inséré dans une gorge annulaire (26) du manchon d'accouplement (17) ou du prolongement de l'arbre (12), et situé en regard de la face frontale de l'organe rotatif (20) du genre bague ou couronne opposée au moteur électrique d'assistance (10). 5. Dispositif de blocage à fonction antivol selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'actionneur (24) de l'organe mobile de blocage (23) est rigidement fixé au moteur électrique d'assistance (10) ou au carter du mécanisme réducteur (11). 6. Dispositif de blocage à fonction antivol selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'actionneur (24) de l'organe mobile de blocage (23) est noyé dans le carter du moteur électrique d'assistance (10) ou dans le carter du mécanisme réducteur (11).