Brevet FR2860469A1 — publié le 20050408

La présente invention concerne un module de roulement pour colonne de direction d'un véhicule, du type comprenant un roulement qui comprend une piste extérieure et une piste intérieure entre lesquelles sont interposées des corps de roulement. Elle s'applique notamment aux colonnes de direction de véhicules automobiles. On connaît des colonnes de direction de véhicules automobiles pourvues d'un dispositif antivol. Ces colonnes de direction comprennent un arbre de direction qui est rotatif dans un support au moyen de plusieurs roulements. Le dispositif antivol comprend un manchon fixé sur l'arbre de direction au moyen d'une bague ondulée de tolérance. Le manchon est muni extérieurement de plusieurs évidements dans lesquelles peut s'engager un doigt de blocage d'une serrure. Le manchon et les roulements sont fabriqués séparément. Lors de l'assemblage de la colonne de direction, le manchon et les roulements sont montés les uns après les autres sur l'arbre de direction. En conséquence, les colonnes de direction ont un coût d'assemblage important. Par ailleurs, l'arbre de direction doit respecter des faibles tolérances, afin de garantir un positionnement correct du manchon par rapport aux roulements et de garantir le fonctionnement correct de la colonne de direction. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients cités, et de proposer un module de roulement pour colonne de direction qui rende l'assemblage de la colonne de direction économique. A cet effet l'invention a pour objet un module de roulement du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un manchon de blocage définissant un axe et muni d'au moins un évidement de réception d'un doigt de blocage en rotation autour de l'axe, et en ce que la piste intérieure est portée par le manchon de blocage. Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques 5 suivantes. - la piste intérieure est constituée par une surface du manchon de blocage, et est formée d'une seule pièce avec celui-ci; - la piste intérieure est formée par au moins un élément rapporté, fixé sur le manchon de blocage; - l'élément rapporté comprend deux anneaux, dont chacun forme une semi piste intérieure; - l'élément rapporté comprend un seul anneau; - l'élément rapporté comprend un anneau en tôle 15 emboutie; - l'élément rapporté comprend un anneau massif; et - le manchon de blocage comporte une surface intérieure, et le module comprend une bague de tolérance disposée sur la surface intérieure du manchon de blocage. L'invention a en outre pour objet une colonne de direction d'un véhicule, du type comprenant un arbre de direction, au moins un roulement et un manchon de blocage en rotation de l'arbre de direction, caractérisée en ce que le manchon de blocage et le roulement sont formés par un module de roulement tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique en perspective partiellement arrachée d'une colonne de direction selon l'invention; - la Figure 2 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un module de roulement de la colonne de direction de la Figure 1; - les Figures 3 à 5 sont des vues de côté 5 partiellement arrachées de trois variantes du module de roulement selon l'invention; et - la Figure 6 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un module de roulement selon une quatrième variante de l'invention. Sur la Figure 1 est représentée une partie d'une colonne de direction d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile de tourisme, désignée par la référence générale 2. La colonne de direction 2 comprend un support 4, qui est fixé à la caisse du véhicule, et un arbre de direction 6 en deux parties 6A et 6B qui s'étend suivant un axe de direction X-X. Dans ce qui suit, les expressions axialement et radialement seront utilisées par rapport à cet axe X-X. L'arbre de direction 6 définit une extrémité proximale 8, à laquelle est relié le volant de direction non représenté, et une extrémité distale 10 qui est reliée à une bielle de direction, comme ceci est connu en soi. L'arbre de direction 6 est monté mobile en rotation 25 autour de l'axe XX au moyen d'un roulement à billes connu 12 et d'un module de roulement 16. Le roulement à billes 12 est disposé à proximité de l'extrémité distale 10, tandis que le module de roulement 16 est situé à proximité de l'extrémité proximale 8 de l'arbre de direction 6. La colonne de direction 2 comprend en outre une serrure 20 adaptée pour bloquer en rotation l'arbre de direction 6 par rapport au support 4. A cet effet, la serrure 20 comprend un doigt de blocage 22 radialement 2860469 4 mobile entre une position sortie de blocage et une position rétractée de libération de l'arbre 6. Le doigt 22 est commandé entre ses deux positions au moyen d'une clé de contact non représentée. Le module de roulement 16 est montré plus en détail sur la Figure 2. Il comprend un manchon de blocage 24, une bague de tolérance 26 et un roulement à billes 28. Le manchon 24 a une forme générale de cylindre creux d'axe X-X et comporte des extrémités proximale 30 et distale 32 correspondantes aux extrémités 8, 10 de l'arbre de direction 6. Le diamètre intérieur du manchon 24 est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'arbre de direction 6 à l'emplacement du manchon 24. Le manchon 24 comporte extérieurement à son extrémité distale 32 une pluralité de rainures de blocage 34 axialement ouvertes. Elles sont également ouvertes radialement vers l'extérieur. Lorsque le doigt de blocage 22 est dans sa position de blocage, il s'étend dans l'une des rainures 34, tandis que dans sa position de libération, il s'étend entièrement en dehors des rainures 24 La bague de tolérance 26 est une bague en tôle ondulée en acier à ressort. Elle est disposée dans une partie axiale 36 étagée de la surface intérieure du manchon 24. Cette partie étagée 36 est formée par un sur-alésage. A l'état non assemblé, la bague 26 a un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur de la partie étagée 36 du manchon 24, et un diamètre intérieur inférieur au diamètre extérieur de l'arbre de direction 6. Ainsi, la bague de tolérance 26 est adaptée pour transmettre un couple en rotation entre le manchon 24 et l'arbre 6, sans mouvement relatif entre ces deux composants. Lorsqu'un couple prédéterminé est dépassé, la bague 26 permet une rotation relative de l'arbre 6 par rapport au manchon 24. Le roulement 28 est disposé à l'extrémité proximale 30 du manchon 24, du côté opposé aux rainures 34. Le roulement 28 comprend une piste intérieure 40, une piste extérieure 42, des billes de roulement 44, des éléments de précharge 46 et une enveloppe extérieure 48. La piste intérieure 40 est formée par une gorge circulaire ménagée dans le manchon 24. Elle est donc formée d'une seule pièce avec le manchon 24. La piste extérieure 42 comprend deux anneaux 50 en tôle emboutie dont chacun forme une demi piste extérieure inclinée par rapport à l'axe X-X et dirigées l'une vers l'autre. Les éléments de précharge 46 sont deux anneaux 52 en élastomère dont chacun sollicite l'une des demi pistes axialement contre les billes de roulement 44 afin d'éliminer un jeu éventuel entre le billes 44 et les pistes 40, 42. L'enveloppe extérieure 48 est une bague en tôle ayant une section longitudinale en forme de C, ouverte vers la piste intérieure 40. L'enveloppe 48 entoure les billes de roulement 44, la piste extérieure 42 et les éléments de précharge 46 et les maintient sur le manchon 24. Lors de l'assemblage de la colonne de direction 2, le module 16 est préassemblé sur l'arbre de direction 6 et celui-ci est monté dans le support 4. Le manchon 24 et le roulement 28 sont donc montés en une seule opération simple, ce qui rend l'assemblage rapide et peu coûteux. De plus, le roulement 28 et les rainures 34 sont disposés sur le manchon 24. Les tolérances de fabrication de l'arbre de direction 6 n'ont donc pas d'influence néfaste sur la position du roulement 28 par rapport aux rainures 34. En conséquence, les tolérances de fabrication de l'arbre 6 peuvent être importantes. En outre, la piste intérieure 40 est liée à l'arbre 6 par l'intermédiaire de la bague de tolérance 26. Lorsque l'arbre 6 est sollicité au cours d'un accident, l'effort qui lui est appliqué est intégralement transmis au manchon 24 par l'intermédiaire de la bague de tolérance 26, jusqu'à un seuil de glissement très supérieur aux efforts spécifiés habituellement par les constructeurs automobiles. L'effort est ensuite transmis au corps de colonne 4 par l'intermédiaire des éléments de roulement 44 et de la partie extérieure du roulement, constituée par la piste 42, les éléments 46 et l'enveloppe 48, assurant une bonne stabilité de l'arbre de colonne de direction lors d'un accident. L'intégration du roulement au manchon permet de minimiser l'encombrement axial total de ces deux composants sans dégrader leur fonctionnalité, et ainsi de rendre plus facile leur intégration dans la colonne de direction. Le module 16 est donc particulièrement adapté pour être monté sur l'extrémité distale de l'arbre de direction 6, étant donné qu'à cet emplacement l'espace disponible est limité. Les Figures 3 à 5 montrent le manchon 24 et la piste intérieure 40 de variantes du module de roulement 16 selon l'invention. Dans ce qui suit uniquement les différences par rapport au module décrit en référence aux Figures 1 et 2 seront expliquées. Les éléments analogues portes les mêmes références. La variante de la Figure 3 comprend un manchon 24 ayant une extrémité proximale 30 étagée. La piste intérieure 40 est formée par deux anneaux 60, 62 en tôle emboutie. Chaque anneau 60, 62, constitue une demi piste intérieure inclinée par rapport à l'axe X-X et dirigée l'une vers l'autre. Chacun des anneaux 60, 62 est axialement ouvert d'un seul côté et leurs côtés ouverts sont dirigés dans des sens opposés. Les anneaux 60, 62 sont rapportés et frettés sur le manchon 24. La variante de la Figure 4 comprend un manchon 24 identique à celui de la variante de la Figure 3. La piste intérieure 40 est formée par une gorge annulaire ménagée dans un anneau unique 64 massif. L'anneau 64 est fretté sur le manchon 24. La variante de la Figure 5 comprend un manchon 24 identique à celui de la Figure 3. La piste intérieure 40 du roulement 28 est constituée par deux anneaux massifs 66, 68, dont chacun comporte une demi piste intérieure, analogue aux anneaux 60, 62 du module de la Figure 3. La Figure 6 montre une quatrième variante du module de roulement 16 selon l'invention, la représentation correspondant essentiellement à celle de la Figure 2. La piste extérieure 42 est formée par une gorge annulaire 70 ménagée dans un anneau massif 72, ainsi remplaçant les demi pistes extérieures 50, les éléments de précharge 46 et l'enveloppe 48 du module 16 des Figures 1 et 2. De plus, le manchon 24 est dépourvu d'une partie étagée 30 et a une forme cylindrique a section transversale identique. sur la totalité de l'extrémité axiale portant le roulement. Par ailleurs, les billes de roulement 44 sont maintenues par une cage 76. REVENDICATIONS 1. Module de roulement (16) pour colonne de direction (2) d'un véhicule, du type comprenant un roulement (28) qui comprend une piste extérieure (42) et une piste intérieure (40) entre lesquelles sont interposées des corps de roulement (44), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un manchon de blocage (24) définissant un axe (X-X) et muni d'au moins un évidement de réception (34) d'un doigt de blocage (22) en rotation autour de l'axe, et en ce que la piste intérieure (40) est portée par le manchon de blocage (24). 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que la piste intérieure (40) est constituée par une surface du manchon de blocage (24), et est formée d'une seule pièce avec celui-ci. 3. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que la piste intérieure (40) est formée par au moins un élément rapporté (60, 62; 64; 66, 68), fixé sur le manchon de blocage (24). 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément rapporté comprend deux anneaux (60, 62; 66, 68), dont chacun forme une semi piste intérieure. 5. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément rapporté comprend un seul anneau (64). 6. Module selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément rapporté comprend un anneau en tôle emboutie (60, 62). 7. Module selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément rapporté comprend un 30 anneau massif (64; 66, 68). 8. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon de blocage (24) comporte une surface intérieure, et en ce que le module (16) comprend une bague de tolérance (26) disposée sur la surface intérieure du manchon de blocage (24). 9. Colonne de direction d'un véhicule, du type comprenant un arbre de direction (6), au moins un roulement (28) et un manchon de blocage (24) en rotation de l'arbre de direction (6) , caractérisée en ce que le manchon de blocage (24) et le roulement (28) sont formés par un module de roulement {16) selon l'une quelconque des revendications précédentes.