Brevet FR2906781A1 — publié le 20080411

Dispositif motorisé de réglage de colonne de direction avec une chaise-support L'invention se rapporte à un dispositif pour le réglage motorisé de la colonne de direction doté d'une chaise-support et d'un tube de protection. Le tube de protection est réglable dans son sens longitudinal et en hauteur et par conséquent en inclinaison par rapport au support. Pour cela, une commande de broche et deux moteurs sont prévus au minimum. Des dispositifs de réglage de colonne de direction de ce type permettent une adaptation aisée aux besoins individuels d'un utilisateur. Grâce à la motorisation, le ré- glage du dispositif est aisé. Les moteurs utilisés sont généralement des moteurs électriques. Ceux-ci peuvent être pilotés via une commande centrale et être réglés d'après les souhaits mémorisés individuellement de chaque utilisateur grâce à une mémoire. Le but de l'invention réside dans le fait de réaliser un dispositif de réglage de faible poids, comprenant peu de composants et de construction stable. De plus, le dispositif de réglage doit être peu encombrant de manière à pou- voir être monté sans difficulté, par exemple également en remplacement de colonnes de direction non réglables dans le même type de véhicule. Partant de ces prémisses, le problème à solutionner par l'invention est de développer et d'améliorer un dispositif motorisé de réglage de colonne de direction afin qu'il soit réalisable avec un nombre aussi réduit que possible de composants, qu'il permette un réglage précis et qu'il 2906781 2 le garde aussi grâce à sa construction mécanique. Ce problème est solutionné par le dispositif motorisé de réglage de colonne de direction avec les caractéristiques de la revendication 1. 5 L'utilisation d'une seule broche sur laquelle se trouvent deux écrous de broche pour les deux sens de réglage est caractéristique de ce dispositif de réglage de colonne de direction. La broche n'est ni entraînée ni tournée, ce 10 sont les écrous de broche qui sont entraînés. Les deux écrous de broche sont constamment en prise avec la broche. Dans une position extrême du dispositif de réglage, les deux écrous de broche sont relativement proches l'un de l'autre mais ils ne sont jamais en contact l'un avec 15 l'autre. La broche est fixe de sorte qu'elle peut être utilisée pour les deux écrous de broches, indépendamment l'un de l'autre. La broche est montée parallèlement à l'axe du tube de protection et maintient cette position parallèle indépendamment du réglage respectif. Grâce à la 20 disposition de la bielle oscillante de couplage et de la bielle oscillante, le tube de protection est amené dans différentes positions inclinées par rapport à la chaise-support lorsque le moteur pour la position inclinée est activé. Lors de l'activation du moteur pour le réglage 25 longitudinal, le tube de protection est déplacé uniquement dans le sens de sa ligne d'axe, celle-ci reste inchangée par rapport à la chaise-support. Lors d'un réglage longitudinal, le tube de protection se déplace par rapport à la broche mais reste parallèle à celle-ci. 30 De préférence, la broche se trouve dans le sens z négatif, en dessous du tube de protection. En particulier, elle se trouve dans le même plan x-z que la ligne d'axe du tube de 2906781 3 protection. La disposition symétrique permet d'obtenir une grande rigidité mécanique. De préférence, la bielle oscillante présente un essieu ar- 5 ticulé de commande affecté à l'écrou de broches pour la position inclinée et un essieu articulé intermédiaire par lequel elle est reliée à la bielle oscillante et ces deux essieux articulés sont pour l'essentiel dans un plan parallèle à la ligne d'axe du tube de protection. Dans le 10 développement préférentiel, dans la position centrale du dispositif de réglage de colonne de protection, ce plan est parallèle à la ligne d'axe du tube de protection. De préférence, les deux moteurs présentent un carter et au 15 moins un carter parallèle à la ligne d'axe. De préférence, ces deux carters ne sont pas parallèles entre eux. Cette disposition permet d'économiser de la place. De manière typique, les carters sont de forme longue cylindrique. 20 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention dé-coulent des autres revendications ainsi que de la description ci-après d'exemples d'exécution non exhaustifs de l'invention qui sont expliqués ci-après de manière plus détaillée avec renvoi au dessin. Le dessin représente : 25 Fig. 1 : une vue en perspective d'un premier exemple d'exécution avec vue en biais d'en bas, Fig. 2: une vue d'en bas du dispositif selon figure 1, Fig. 3: une vue de côté d'un deuxième exemple d'exécution qui est un simple schéma de principe, partiellement en coupe, 30 2906781 4 Fig. 4: une vue en perspective d'un troisième exemple d'exécution, partiellement en coupe, avec vision orientée comme dans la figure 1, et Fig. 5: une vue d'en bas du dispositif selon figure 4. Les dispositifs de réglage sont toujours présentés dans leur position centrale. Sur toutes les figures, un système 10 de coordonnées perpendiculaires x-y-z est dessiné, comme cela est connu la direction x correspond à la direction de roulement d'un véhicule qui avance, la direction y est comme la direction x dans le plan de roulement du véhicule, la direction z est perpendiculaire au plan de roule- 15 ment, vers le haut. Les termes avant et arrière se rapportent respectivement à la direction x et donc à la direction en cas de marche avant normale du véhicule. Le dispositif de réglage de la colonne de direction est 20 doté d'une chaise-support 20 qui est, comme cela est connu, prévue pour la fixation en dessous du tableau de bord. Cette chaise-support 20 consiste principalement en une partie supérieure courbée et deux nervures qui dépassent pour l'essentiel de celle-ci vers le bas et sont pour 25 l'essentiel parallèles entre elles. La première et la deuxième exécution seront décrites ci-après. Un tourillon 22 sort de chacune des nervures. Un 30 alésage de roulement 24 est prévu des deux côtés dans la partie arrière de ces nervures. Ceci forme un guidage longitudinal. 5 2906781 5 Une colonne de direction, qui n'est pas illustrée plus en détail ici, est dotée d'un tube de protection 26 et d'une ligne d'axe 28. La longueur du tube de protection 26 est indiquée dans la figure 3. La partie avant du tube de pro- 5 tection 26 est reliée fixement à une partie de pont 30. Celle-ci dépasse latéralement pour l'essentiel dans la di-rection y et forme, avec la chaise-support 20, le guidage longitudinal. Dans la position centrale illustrée, le guidage longitudinal est parallèle à la ligne d'axe 28. Dans 10 la représentation présentée concrètement, il est formé par les tourillons déjà évoqués 22 et des trous oblongs 32 dans la partie de pont 30 dans laquelle sont guidés les tourillons 22. D'autres configurations du guidage longitudinal sont possibles, ainsi, par exemple, le trou oblong 15 peut aussi être prévu dans la chaise-support 20. Un guidage à rail est également possible comme guidage longitudinal. Le guidage longitudinal permet aussi un mouvement de pivotement autour d'un pivot parallèle à l'axe y. 20 Dans la partie arrière, le tube de protection 26 est enveloppé par une bague d'appui 34. Dans celle-ci, le tube de protection 26 est logé de manière à pouvoir glisser. Le tube de protection a une surface d'appui 72 et ne peut être déplacé qu'en direction de la ligne d'axe 28. Le gui- 25 dage axial est ainsi réalisé. Lorsque la bague d'appui 34 enveloppe entièrement le tube de protection 26, comme cela est illustré, il s'agit d'une exécution satisfaisante mais il est aussi possible que la bague d'appui 34 n'enveloppe que partiellement le tube de protection, dans la mesure où 30 le guidage longitudinal axial souhaité du tube de protection 26 est assuré. 2906781 6 Pour les entraînements motorisés qui sont expliqués à pré-sent, il est prévu une broche 36 qui est montée parallèle-ment à la ligne d'axe 28. Dans les formes d'exécution présentées, elle se trouve dans la direction z, en dessous de 5 la ligne d'axe 28, la ligne d'axe 28 et la ligne médiane de la broche 36 se trouvant ainsi dans le plan x-z. Mais il est aussi possible de décaler latéralement la broche 36, une disposition centrale, comme représentée, présentant des avantages mécaniques. 10 La partie finale arrière de la broche 36 est fixée sur la bague d'appui 34. A cet effet, la partie finale arrière est aplatie, comme cela ressort en particulier de la figure 3. Grâce à cette fixation, la broche 36 est fixe et 15 ne tourne pas. A proximité de cette partie finale arrière de la broche 36, un écrou de broche 60 pour le réglage d'inclinaison est en prise avec la broche. Cet écrou est aussi appelé écrou de broche arrière 60 et est connecté en rotation à un moteur 62 pour le réglage de l'inclinaison. 20 La connexion est assurée par un réducteur de modèle connu, par exemple un réducteur selon WO86/06036, US 3 617 021 et US 6 322 146 B1. Ce moteur 62 est aussi appelé moteur arrière. L'écrou de broche arrière 60 et le moteur arrière 62 assurent le réglage d'inclinaison dans le plan x-z et 25 correspondant à la double flèche 42. Le réducteur a un carter 64 qui est relié de manière arti- culée à une bielle oscillante de couplage 44. Cette bielle oscillante de couplage 44 est pour l'essentiel une pièce 30 en forme de H, comme cela est représenté en particulier dans la figure 2, elle peut aussi être en plusieurs par- ties. La bielle oscillante de couplage 44 a deux bras la- téraux dont l'un est représenté dans la figure 3. Elle est 2906781 7 reliée de manière à pivoter avec le carter 48 par le truchement de l'essieu articulé de commande 46. De plus, elle est reliée de manière articulée à une bielle oscillante 52 par le truchement d'un essieu articulé de commande 50. 5 Cette bielle oscillante 52 est essentiellement de forme longue en vue de côté. Avec la bielle oscillante de cou-plage 52, il en résulte en vue de côté une configuration essentiellement en forme de U qui, vue dans la direction de la ligne d'axe 28, est ouverte vers l'avant. La bielle 10 oscillante 52 est articulée par le truchement d'un pivot 53 sur la bague d'appui 34. La bielle oscillante 52 est articulée par le truchement d'un essieu articulé d'appui 54 sur la chaise-support 20, les alésages de roulement 44 déjà cités servant à cet effet. 15 Comme le montre la figure 3 en particulier, le pivot 53 coupe essentiellement dans la médiane à travers le tube de protection 26. Dans la configuration préférentielle, l'essieu articulé d'appui 54 coupe la ligne d'axe 28 dans 20 la position médiane présentée. Dans la position médiane présentée, l'essieu articulé de commande 46 et l'essieu articulé intermédiaire 50 se trou-vent dans un plan parallèle à la ligne d'axe 28 et dans 25 lequel se trouve, de préférence, la ligne médiane de la broche 36. Ces deux essieux articulés 46, 50 se trouvent à peu près au même niveau que la broche 36. A présent, la commande pour le réglage longitudinal est 30 décrite ci-après. Celle-ci se fait en direction de la double flèche 56, donc en di-rection de la ligne d'axe 28. Un appui 58, qui ressort transversalement du tube de protection 26 vers le bas, est 2906781 8 relié au tube de protection 26. En face de cet appui 58, un écrou de broche 26 rotatif est prévu pour le réglage longitudinal. Cet écrou de broche 38 est désigné aussi comme écrou de broche avant. A cet effet, le carter 48, 5 dans lequel est disposé cet écrou de broche avant 60 de manière rotative et qui abrite le réducteur, est relié à l'appui 58. De préférence, l'appui 58 constitue une partie du carter de réducteur 48. L'écrou de broche avant 38 est en prise avec la broche 36. De plus, il est relié de ma- 10 nière rotative à un moteur 40 pour le réglage longitudinal. Ceci est réalisé en intercalant le réducteur. Ce faisant, le réducteur peut être configuré selon le même modèle que celui de la commande pour le réglage d'inclinaison. 15 Parallèlement à la broche 36 est prévu un profilé de guidage 66. Dans l'exécution présentée, il est relié de manière rigide au carter 64. Il est enveloppé et guidé longitudinalement par un manchon de guidage 68 qui est fixé 20 sur le carter 48 ou sur l'appui 58. A présent, le troisième exemple d'exécution selon les figures 4 et 5 est décrit ci-après. On renvoie ici essentiellement aux différences par rapport à l'exposé qui pré- 25 cède. La partie avant du tube de protection 26 enveloppe une ba- gue d'appui 34 en forme de tronçon de tube. C'est ainsi qu'est configuré le guidage axial. La bague d'appui 34 est 30 reliée à un support 80 qui est relié de manière pivotante à la chaise-support 20, dans la partie avant de celle-ci. Sur ce support 80 est aussi fixée la broche 36. Ainsi, la 2906781 9 broche 36 est reliée à la bague d'appui 34. A présent, elle est fixée dans la partie avant du dispositif. D'autre part, à proximité de la partie finale arrière de 5 la broche 36, un écrou de broche 60 pour le réglage de l'inclinaison est en prise avec la broche 36. Cet écrou de broche arrière 60 est en relation de commande avec un moteur arrière 62 pour le réglage de l'inclinaison, ici encore par le truchement d'un réducteur de type connu. Le 10 carter 64 de celui-ci est relié de manière articulée à la bielle oscillante de couplage 44 qui est reliée de manière articulée à la bielle oscillante 52 par le truchement de l'essieu articulé intermédiaire 50. A présent, cette bielle oscillante 52 est comme auparavant un levier à deux 15 bras, mais elle est utilisée autrement. Elle est, comme auparavant, essentiellement en forme de L, mais dans ce cas le bras éloigné de l'essieu articulé intermédiaire 50 se déploie essentiellement dans la direction x négative. Le pivot 53 se trouve à son extrémité libre. Ce pivot est 20 configuré comme un tourillon 22, le tourillon 22 se prend dans le trou oblong 32 qui est formé par le tube de protection 26. Le tube de protection 26 est de préférence une pièce moulée. 25 L'essieu articulé d'appui 54 se trouve à présent à peu près au milieu de la bielle oscillante 52 et plus, comme dans les premiers exemples d'exécution, à l'extrémité li- bre du bras supérieur de la bielle oscillante 52. D'autre part, l'essieu articulé de commande 46 et l'essieu articu- 30 lé intermédiaire 50 se trouvent dans la position médiane représentée dans le plan décrit qui est parallèle à la li- gne d'axe 28. D'autre part, l'essieu articulé de commande 46, l'essieu articulé intermédiaire 50, le pivot 53 et 2906781 10 l'essieu articulé d'appui 54 se déploient respectivement dans la direction y. Dans le troisième exemple d'exécution, l'appui 58 est re- 5 lié au tube de protection 26, l'écrou de broche avant 38 est rotatif par rapport à l'appui 58 et au tube de protection 26, mais fixé du point de vue translation. Ceci est à nouveau réalisé par le fait que l'écrou de broche 38 est monté de manière rotative dans un carter 48 qui abrite le 10 réducteur qui relie en rotation le moteur 40 pour le réglage longitudinal à l'écrou de broche 38 pour le réglage longitudinal. Dans la troisième exécution, le profilé de guidage 66 est 15 relié de manière rigide au carter 60. Il est pris et guidé longitudinalement par un manchon de guidage 68 qui est fixé sur le carter 68 ou sur l'appui 58. Revendications 1. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di- rection avec une chaise-support (20), avec un tube de protection (26), guidé dans un guidage axial présentant une bague d'appui, et avec une broche (36), montée parallèlement au tube de protection (26) et reliée à la bague d'appui (34), cette bro- che est en prise d'une part avec un écrou de broche (38) pour le réglage longitudinal qui est relié en rotation à un moteur (40) pour le réglage longitudinal et d'autre part est en prise avec un écrou de broche (60) pour le réglage d'inclinaison qui est relié en rotation à un moteur (62) pour le réglage d'inclinaison. 2. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écrou de broche (60) pour le réglage d'inclinaison est monté de manière rotative dans un carter (64) qui est relié de manière articulée, pouvant pivoter autour d'un essieu articulé de commande (46), à une bielle oscillante de cou- plage (44), cette bielle oscillante de couplage (44) étant reliée de manière articulée à une bielle oscillante (52) elle-même articulée sur la chaise-support (20). 3. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écrou de broche (38) pour le réglage longitudinal est monté de manière rotative dans un 5 10 15 20 25 30 2906781 12 carter (48) qui est relié au tube de protection (26). 4. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre le tube de protection (26) et la chaise-support (20) est prévu un guidage longitudinal présentant un trou oblong (32) qui est configuré de préférence sur le tube de protection (26) ou sur la chaise-support (20). 5. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bielle oscillante de couplage (44) ou la bielle oscillante (52) est un levier à deux bras avec trois essieux articulés. 6. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague d'appui (34) est articulée sur la chaise-support (20) de manière à pouvoir pivoter, en particulier par le fait que la bague d'appui (34) est articulée sur la chaise-support (20), en pouvant pivoter au moins autour d'un axe parallèle à la direction y. 7. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague d'appui (34) présente un palier de glissement et que la surface extérieure ou la surface intérieure du tube de protection (26) présente une surface d'appui (72) adaptée au palier de glissement. 2906781 13 8. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la broche (36) se trouve en dessous du 5 tube de protection (26) dans la direction z négative et, en particulier, dans le même plan x-z qu'une ligne d'axe (28) du tube de protection (26). 10 9. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bielle oscillante de couplage (44) présente un essieu articulé de commande (46) affecté à l'écrou de broche (60) pour le réglage de 15 l'inclinaison et un essieu articulé intermédiaire (50) par lequel elle est reliée à la bielle oscillante (52) et le fait que ces deux essieux articulés (46, 50) se trouvent essentiellement dans un plan parallèle à la ligne d'axe (28) du tube de 20 protection (26), de préférence parallèle dans la position médiane du dispositif de réglage de colonne de direction. 10. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di- 25 rection selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'essieu articulé intermédiaire (50) se trouve dans la direction x derrière l'essieu articulé de commande (46). 30 11. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bielle oscillante (52), vue dans la direction y, est essentiellement en forme de L. 5 10 15 20 25 30 2906781 14 12. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bielle oscillante (52) est reliée de manière articulée à la chaise-support (20), de manière à pouvoir pivoter autour d'un essieu articulé d'appui (54), et le fait que l'essieu articulé de commande (46), l'essieu articulé intermédiaire (50) et l'essieu articulé d'appui (54) se trouvent aux sommets d'un triangle dont le plus grand angle est du côté de l'essieu articulé de commande (46), l'angle du côté de l'essieu articulé de commande (46) mesurant de préférence environ 90 . 13. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins un moteur (40, 62), de préférence les deux moteurs présentent un carter longitudinal dont l'axe longitudinal est pour l'essentiel parallèle à la ligne d'axe (28) du tube de protection (26). 14. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux moteurs (40, 62) présentent un carter et que, vu dans la direction y, au moins dans un état de réglage du dispositif de réglage de la colonne de direction, les carters des deux moteurs (40, 62) se chevauchent. 15. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par 2906781 15 le fait que les deux moteurs (40, 62) présentent un carter et que les carters ne sont pas disposés parallèlement l'un par rapport à l'autre. 5 16 Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre le tube de protection (26) et la chaise-support (20) est prévue une partie de pont (30) qui est reliée de manière rigide avec le tube 10 de protection (26) et présente un moyen de guidage longitudinal du guidage longitudinal, ce moyen de guidage longitudinal étant configuré de préférence comme un trou oblong (32). 15 17. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que parallèlement à la broche (36) est disposé un profilé de guidage (66) qui est enveloppé et guidé par une douille de guidage affectée 20 (68). 18. Dispositif motorisé de réglage de colonne de di-rection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux moteurs (40, 62) sont dispo- 25 sés des deux côtés de la broche (36), en particulier le fait que la broche (36) se trouve au mi-lieu entre les deux moteurs (40, 62).