Brevet FR2881097A1 — publié le 20060728

MODULE DE COLONNE DE DIRECTION À FAIBLE NIVEAU DE BRUIT DE FONCTIONNEMENT La présente invention concerne le domaine des colonnes 5 de direction à réglage motorisé. Elle concerne plus particulièrement des modules de colonne utilisant un moteur unique pour commander le déplacement du volant en hauteur, selon une direction radiale par rapport à la colonne de direction, et en profondeur, selon une direction axiale. Pour passer du déplacement de l'une à l'autre direction, il est connu d'utiliser un ou deux embrayages électromagnétiques assurant le couplage ou le débrayage d'un organe d'entraînement. Le moteur entraîne en continu une tige filetée, et chacun des mécanismes de réglage est entraîné par un écrou tournant librement par rapport à la tige filetée dans une des positions, et étant immobilisé en rotation dans l'autre position, dans laquelle l'écrou entraîne alors le corps de colonne. Un électroaimant assure l'immobilisation de l'écrou par l'intermédiaire d'un doigt, ce qui entraîne le déplacement selon la direction de réglage correspondant à l'électroaimant activé. À titre d'exemple un tel module est décrit dans le brevet allemand DE19641152 Un dispositif de réglage actionné électriquement sert à réaliser le réglage longitudinal et le réglage d'inclinaison de la colonne de direction. Le dispositif de réglage porte une unité d'entraînement électrique pour entraîner en rotation une vis de réglage et pour déplacer longitudinalement et incliner un mécanisme de réglage. Il comprend pour chaque direction de déplacement, un dispositif de commutation et un écrou disposé au voisinage de ce dispositif. Le problème qui se pose avec de tels modules de 35 colonne de direction est le bruit occasionné par l'embrayage au moment de l'activation ou de la désactivation de l'électroaimant. Ce bruit se transmet à travers la colonne de direction et de ce fait il est très difficile de l'atténuer. Par ailleurs, les embrayages électromagnétiques connus dans l'art antérieur pour la réalisation de tels modules présentent une puissance élevée lors de l'activation, et une puissance beaucoup plus faible lors du débrayage. Il est donc souvent nécessaire de prévoir une commande particulière du moteur d'entraînement, pour faire tourner en sens inverse d'une fraction de tour afin de faciliter le retrait du doigt entraînée par l'électroaimant. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. À cet effet, l'invention concerne plus particulièrement un module de colonne de direction comportant un mécanisme pour le réglage de la position du volant selon une direction axiale et une direction radiale, ledit mécanisme étant actionné par un moteur unique et au moins un embrayage commandé caractérisé en ce que ledit embrayage ne comporte pas de noyau plongeur interagissant magnétiquement avec une bobine électrique. Selon une variante, ledit embrayage est constitué par deux éléments accouplables par une substance à viscosité 25 électrovariable. Selon une autre variante, ledit embrayage est constitué par deux éléments accouplables par une substance à viscosité magnétovariable. Par substance, on entend ici un fluide ou une substance assimilable à un fluide comme une poudre fine. Selon encore une autre variante, ledit embrayage est constitué par un dispositif magnétorhéologique contenant une composition magnétiquement sensible assurant le couplage de deux éléments complémentaires lors de l'activation par un champ magnétique. Avantageusement, ladite composition magnétiquement sensible contient des particules non sphériques magnétiquement sensibles de distribution de diamètre en nombre moyen (d50) allant de 6 à 100 microns et contenant au moins un additif de réduction de frottement réduisant le frottement entre les particules magnétiquement sensibles. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, le module comporte un embrayage unique assurant, lors de son activation, l'accouplement d'une vis (2) motorisée avec un organe d'entraînement selon l'une des directions de réglage. Selon une variante à commande par moteur, ledit embrayage comprend une cale présentant une rampe assurant le déplacement d'un doigt perpendiculairement au déplacement de la cale, entre une position d'entraînement et une position débrayée. Avantageusement, ladite cale est entraînée par un actionneur et un système vis-écrou. Avantageusement, le mouvement dudit actionneur est transmis à une vis par l'intermédiaire d'un engrenage 20 simple. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant aux dessins annexés où : - Les figures 1 et 2 représentent une vue respectivement de côté et de dessous d'une première variante de réalisation, les figures 3 et 4 représentent une vue respectivement de côté et de dessous d'une deuxième variante de réalisation, - La figure 5 représente une vue de côté d'une 30 troisième variante de réalisation. Les figures 1 et 2 représentent un module de colonne de direction permettant un réglage de la position du volant. Ce module comprend un embrayage 1 traversé par la vis sans fin 2 entraînée par le moteur unique 3. Le moteur unique 3 est un moteur électrique commandé par un contrôleur recevant les instructions du conducteur, et/ou d'une mémoire dans laquelle des positions prédéfinies sont enregistrées. Ce moteur entraîne la rotation, dans un sens ou dans l'autre, d'une tige filetée 2 sur laquelle sont montés deux organes d'accouplement. L'un d'entre eux est formé par un écrou 5 susceptible d'être entraîné par la vis 2 et relié à une bielle 6 assurant l'orientation de la colonne de direction 4 par rapport au support 7 solidaire de l'habitacle. L'écrou peut être bloqué en rotation par un solénoïde de sorte qu'il n'est pas entraîné en permanence.Lorsque l'écrou 5 avance ou recule sur la vis 2, il provoque le basculement de la colonne de direction 4 par rapport au support 7, et modifie la hauteur du volant. L'écrou 5 commandé par solénoïde forme embrayage pour le réglage de la position du volant selon une direction radiale. Par ailleurs, la vis 2 peut entraîner un corps de colonne 8 assurant le déplacement axial de la colonne de direction 4, pour modifier la profondeur du volant. L'entraînement de ce corps de colonne 8 n'est assuré que lorsque l'embrayage 1 est activé. Lorsque l'embrayage 1 est désactivé, la vis 2 tourne librement à l'intérieur de l'embrayage 1 qui ne transmet donc aucun déplacement au corps de colonne 8. L'embrayage 1 est l'embrayage de réglage de la position du volant selon une direction axiale.L'embrayage 1 contient un fluide à viscosité contrôlable par l'application d'un champ magnétique ou d'un champ électrique. Ce fluide rhéologique devient alors solide et assure l'accouplement de la vis et la transmission des efforts sur le corps de colonne 8. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, au moins l'embrayage 1 de réglage de position axiale du volant ne comporte pas de noyau plongeur interagissant magnétiquement avec une bobine électrique. Bien entendu, l'embrayage 5 de réglage de position radiale pourrait également être un embrayage à fluide à viscosité contrôlable par application d'un champ magnétique ou électrique. Par ailleurs, selon une construction alternative, un seul embrayage permet de régler les positions axiale et radiale du volant. Dans ce cas, cet embrayage unique est avantageusement un embrayage à fluide à viscosité contrôlable par application d'un champ magnétique ou électrique. Les figures 3 et 4 représentent un autre mode de réalisation du module de réglage de position du volant. Dans ce mode de réalisation du module, l'embrayage 1 est commandé par un actionneur comme un moteur électrique 13. L'embrayage 1 comprend une cale 10 mobile parallèlement à la vis motorisée 2. Cette cale présente une rampe 11 formant un angle d'environ 20 par rapport à l'axe de la vis 2. Cette rampe coopère avec un pêne 12 qui est sollicité contre elle par un ou des ressorts. La cale 10 est entraînée par le moteur électrique 13 associé à un système vis-écrou 14. Le déplacement de la cale 10 provoque le déplacement selon une direction perpendiculaire à la vis 14 d'un doigt d'accouplement 15. Ce doigt,lorsqu'il est repoussé vers la vis motorisée 2, bloque la rotation d'un écrou 16 monté sur la vis 2, ce qui permet le déplacement axial de la colonne de direction. Lorsque ce doigt 15 est retiré, la vis motorisée 2 et l'écrou 16 tournent librement dans l'embrayage. La figure 5 représente encore un autre mode de réalisation du module de réglage de position du volant. Dans ce mode de réalisation du module, l'embrayage 1 est également commandé par un actionneur comme un moteur électrique 13 qui provoque le déplacement d'une cale 20. La 35 cale 20 est pourvue d'une rampe contre laquelle un ressort sollicite un pêne 12 commandant le déplacement vertical d'un doigt 15. À la différence du mode de réalisation précédent, le moteur 13 est positionné, non plus dans l'axe de la vis 14, mais parallèlement à celleci, diamétralement à l'opposé de la cale. Le mouvement du moteur 13 est transmis par l'intermédiaire d'un engrenage simple comprenant une roue dentée montée sur l'arbre du moteur en prise avec une roue dentée de plus grande taille montée sur la vis 14. 2881097 7 REVENDICATIONS 1 - Module de colonne de direction comportant un mécanisme pour le réglage de la position du volant selon une direction axiale et une direction radiale, ledit mécanisme étant actionné par un moteur unique (3; 13) et au moins un embrayage commandé (1), caractérisé en ce que ledit embrayage (1) ne comporte pas de noyau plongeur interagissant magnétiquement avec une bobine électrique. 2 - Module de colonne de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit embrayage (1) est constitué par deux éléments accouplables par une substance à viscosité électrovariable. 3 - Module de colonne de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit embrayage (1) est constitué par deux éléments accouplables par une substance à viscosité magnétovariable. 4 - Module de colonne de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit embrayage (1) est constitué par un dispositif magnétorhéologique contenant une composition magnétiquement sensible assurant le couplage de deux éléments complémentaires lors de l'activation par un champ magnétique. - Module de colonne de direction selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite composition magnétiquement sensible contient des particules non sphériques magnétiquement sensibles de distribution de diamètre en nombre moyen (d50) allant de 6 à 100 microns et contenant au moins un additif de réduction de frottement réduisant le frottement entre les particules magnétiquement sensibles. 2881097 8 6 - Module de colonne de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit embrayage (1) comprend une cale (10) présentant une rampe (11) assurant le déplacement d'un doigt (15) perpendiculairement au déplacement de la cale, entre une position d'entraînement et une position débrayée. 7 - Module de colonne de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit embrayage (1) comprend une cale (10) mobile parallèlement à la vis motorisée (2), cette cale présentant une rampe (11) coopérant avec un pêne (12). 8 - Module de colonne de direction selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite cale (10) est entraînée par un actionneur (13) et un système vis-écrou (14). 9 - Module de colonne de direction selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit actionneur (13) transmet son mouvement à une vis (14) par l'intermédiaire d'un engrenage simple (24). 10 - Module de colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un embrayage unique assurant, lors de son activation, l'accouplement d'une vis (2) motorisée avec un organe d'entraînement selon l'une des directions de réglage.