Brevet FR2911936A1 — publié le 20080801

Dispositif d'accouplement d'une transmission extensible d'une colonne de direction de véhicule automobile L'invention se rapporte à un dispositif d'accouplement d'une transmission de mouvement de rotation à longueur variable. Le dispositif d'accouplement de l'invention s'applique notamment à une colonne de direction de véhicule automobile, en l'adaptant à la partie intermédiaire ou transmission inférieure de colonne reliée au boîtier de direction. La transmission inférieure de colonne a un cardan à chaque extrémité : un cardan est relié à l'entrée de mouvement du boîtier de direction, et l'autre cardan est relié à la transmission supérieure de colonne. Pour avoir une direction correcte des véhicules automobiles actuels, il est nécessaire que la longueur de la transmission inférieure soit variable et s'adapte aux oscillations du train avant du véhicule, qui sont dues au profil et à l'état de surface du revêtement de la route. Cette caractéristique est également demandée pour faciliter l'assemblage de la transmission inférieure avec le pignon de crémaillère du boîtier de direction, et pour absorber les déplacements pendant un choc frontal du véhicule. La transmission intermédiaire doit donc avoir une longueur variable. De plus, il faut une fonction transmission du mouvement de rotation et du couple de rotation nécessaires à la manoeuvre de la direction.35 Il existe de nombreux dispositifs d'accouplement qui permettent d'avoir une colonne de direction, à longueur variable, afin d'absorber les déplacements de l'ensemble support du train avant et d'avoir la course nécessaire au montage de ladite colonne. Il est notamment connu des axes de transmission utilisant un dispositif de rétraction appelé extensible. Ledit dispositif de rétraction est composé d'axes, qui sont forgés puis usinés. Lesdits axes sont reliés par des moyens de liaison, qui sont appelés jumelles, et qui rendent le dispositif de rétraction difficile à assembler. Les inconvénients de tels systèmes de rétraction résident dans la réalisation des axes forgés, dont les composants sont très chers à obtenir et ne répondent pas au prix du marché automobile. De plus, l'utilisation de jumelles entraîne des conditions de montage délicates, ce qui augmente très sensiblement le coût. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'accouplement en rotation permettant une longueur variable de la transmission, tout en évitant les inconvénients précédents. Le but de la présente invention est d'avoir un dispositif d'accouplement, qui réponde aux exigences de modification de longueur et de tenue aux différentes charges, et dont le coût de réalisation est peu élevé. Selon l'invention, le dispositif d'accouplement d'une transmission de mouvement de rotation, à longueur variable, comporte un premier et un deuxième ensemble rigide, qui sont reliés par un élément métallique de raccordement. Le premier ensemble rigide comprend un premier élément support et un premier élément de liaison à la transmission de mouvement. Ledit premier élément support est décalé par rapport à un premier axe de transmission de mouvement dudit premier ensemble rigide, et ceci dans un plan de transmission passant par ledit axe de transmission. Ledit premier élément support comprend un premier pivot qui est perpendiculaire au plan de 10 transmission. Le deuxième ensemble rigide comprend un deuxième élément support et un deuxième élément de liaison à la transmission de mouvement. Ledit deuxième élément support est décalé par rapport à un deuxième axe de 15 transmission de mouvement dudit deuxième ensemble rigide, et ceci dans le plan de transmission passant par les premier et deuxième axes de transmission. Ledit deuxième élément support comprend un deuxième pivot qui est perpendiculaire au plan de 20 transmission. L'élément métallique de raccordement a une extrémité montée sur le premier pivot et l'autre extrémité montée sur le deuxième pivot, afin d'avoir une longueur variable entre l'extrémité du premier 25 ensemble rigide et l'extrémité du deuxième ensemble rigide permettant d'obtenir une longueur variable de la transmission du mouvement. Le premier pivot et le deuxième pivot sont décalés de la même valeur, ceci étant mesuré dans le 30 plan de transmission par rapport au premier axe de transmission pour le premier pivot et par rapport au deuxième axe de transmission pour le deuxième pivot. Le premier ou le deuxième élément support comporte deux bras disposés de part et d'autre du 35 plan de transmission, et symétriquement par rapport au plan de transmission, une embase transversale qui relie les deux bras, et les deux bras recevant chacun l'extrémité correspondante du pivot correspondant. Le premier ou le deuxième élément de liaison est constitué par un bossage aménagé sur l'embase transversale de l'autre côté des bras, ledit bossage comportant un logement de raccordement. Le premier ou le deuxième élément de liaison comporte un embout qui est monté dans le logement de raccordement lo correspondant, et qui reçoit une tige de croisillon d'une mâchoire d'accouplement. Le deuxième ou le premier élément de liaison a son logement de raccordement qui reçoit un arbre de transmission. Chacun des pivots est constitué d'une tige dont 15 chaque extrémité est constituée par un tourillon qui est disposé dans le bras correspondant. Chacun des tourillons est constitué par une cage à aiguilles qui est disposée dans le bras correspondant. 20 Dans un premier type de montage, le dispositif d'accouplement disposé entre l'arbre d'une transmission inférieure et une mâchoire d'accouplement d'une transmission supérieure d'une colonne de véhicule automobile. 25 Dans un deuxième type de montage, le dispositif d'accouplement est disposé entre l'arbre d'une transmission inférieure et une mâchoire d'accouplement d'un boîtier de direction d'une colonne de direction de véhicule automobile. 30 Dans le dispositif d'accouplement selon l'invention, le premier ensemble rigide et le deuxième ensemble rigide sont identiques. Le premier pivot et le deuxième pivot ainsi que leurs cages à aiguilles sont également identiques. Préférablement selon l'invention, l'élément métallique de raccordement et les deux pivots constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid. Le premier élément support et le premier élément de liaison constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid, et le deuxième élément support et le deuxième élément de liaison constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid. Le dispositif d'accouplement d'une transmission de mouvement de rotation à longueur variable présente ainsi l'avantage de permettre une modification de longueur, au moyen d'un élément métallique de raccordement équipé de roulement à aiguilles, qui relie deux ensembles rigides. De plus, la majorité des différents composants de cette structure sont réalisés en tôle emboutie et leur assemblage a été conçu pour être réalisé sur des moyens standards avec des coûts très compétitifs. 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, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une colonne de direction comportant un dispositif 30 d'accouplement selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif d'accouplement de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective suivant le plan III-III de la figure 2 ; - la figure 4 est une coupe suivant le plan III-III de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue en perspective des deux ensembles rigides de la figure 2 ; et - la figure 6 est une vue suivant V de la figure 5. Le dispositif d'accouplement d'une transmission de mouvement de rotation à longueur variable selon un axe de transmission 2 selon l'invention, se monte notamment sur une colonne de direction de véhicule automobile représentée sur la figure 1. La colonne de direction de la figure 1 comporte une transmission supérieure 5, une transmission inférieure 6 et un boîtier de direction 7. Le volant de direction monté sur la transmission supérieure 5 n'est pas représenté. Le boîtier de direction 7 est représenté par son élément de raccordement. La transmission inférieure 6 est raccordée à la transmission supérieure 5 par un croisillon 19 d'une mâchoire d'accouplement 9 de cardan, et est raccordée au boîtier de direction 7 par un croisillon 20 d'une mâchoire d'accouplement 10 de cardan. L'axe de transmission 2 passe par les deux centres des croisillons 19 et 20. Le mode de réalisation du dispositif d'accouplement référencé 1 est représenté sur les figures 1 et 2. Ledit dispositif d'accouplement 1 est disposé entre un arbre 8 de la transmission inférieure 6 et la transmission supérieure 5. Le dispositif d'accouplement 1, représenté sur les figures 1 et 2, comporte un premier ensemble 35 rigide 11 et un deuxième ensemble rigide 12, qui sont reliés l'un à l'autre par un élément métallique de raccordement 31, qui s'articule autour de deux pivots 21 et 22. Le premier ensemble rigide 11 est monté sur le croisillon 19 de la mâchoire d'accouplement 9, et le deuxième ensemble rigide 12 est monté sur une des extrémités de l'arbre 8 de la transmission inférieure 6. L'autre extrémité de l'arbre de transmission 8 porte une mâchoire d'accouplement 18, qui est montée sur le croisillon 20 de la mâchoire d'accouplement 10 du boîtier de direction 7 afin de constituer un joint de cardan. Un autre agencement de l'arbre de transmission 8, non représenté sur la figure 1 consiste à retourner de 180 degrés l'arbre de transmission 8, de manière que le premier ensemble rigide 11 soit monté sur le croisillon 20 de la mâchoire d'accouplement 10 du boîtier de direction 7, et que la mâchoire d'accouplement 18 soit montée sur le croisillon 19 de la mâchoire d'accouplement 9 de la transmission supérieure 5. L'invention présente ainsi l'avantage d'avoir, avec le même ensemble de l'arbre de transmission 8, deux possibilités de montage suivant l'architecture demandée pour un type de véhicule automobile donné. Le premier ensemble rigide 11 comprend un premier élément support 13, et un premier élément de liaison 15 au croisillon 19 ou au croisillon 20. Le deuxième ensemble rigide 12 comprend un deuxième élément support 14, et un deuxième élément de liaison 16 à l'arbre de transmission 9. Le premier élément support double 13 est décalé par rapport à un premier axe de transmission de mouvement 3 dudit premier ensemble rigide 11, ceci étant mesuré dans un plan de transmission 17 passant par ledit premier axe de transmission 3. Ledit premier élément support 13 comprend le premier pivot 21 qui est perpendiculaire au plan de transmission 17. L'axe 23 du pivot 21 est ainsi perpendiculaire au plan de transmission 17. Le deuxième élément support 14 est décalé par rapport à un deuxième axe de transmission de mouvement 4 dudit deuxième ensemble rigide 12, ceci étant mesuré dans le plan de transmission 17 passant par les premier et deuxième axes de transmission 3 et 4. Ledit deuxième élément support 14 comprend le deuxième pivot:. 22 qui est perpendiculaire au plan de transmission 17. L'axe 24 du deuxième pivot 22 est ainsi perpendiculaire au plan de transmission 17. Le plan de transmission 17 passe également par l'axe de transmission 2. L'élément métallique de raccordement 31 a une extrémité qui est montée sur le premier pivot 21, et l'autre extrémité qui est montée sur le deuxième pivot 22. L'architecture de l'invention permet ainsi d'avoir une longueur variable entre l'extrémité du premier ensemble rigide 11 et l'extrémité du deuxième ensemble rigide 12, ce qui entraîne la possibilité en fonctionnement d'une longueur variable de la transmission de mouvement suivant l'axe de transmission 2 entres les croisillons 19 et 20. Le premier pivot 21 et le deuxième pivot 22 sont décalés de la même valeur, ceci étant mesuré dans le plan de transmission 17, c'est-à-dire par rapport au premier axe de transmission 3 pour le premier pivot 21, et par rapport au deuxième axe de transmission 4 pour le deuxième pivot 22. Le premier ensemble rigide 11 et le deuxième ensemble rigide 12 ont la même structure qui est 35 représentée sur les figures 2, 3, 4, 5 et 6. Le premier élément support 13 et le deuxième élément support 14 comportent chacun deux bras 41 avec une embase transversale 42 qui relie les deux bras 41. Les deux bras 41 sont disposés de part et d'autre du plan de transmission 17 et symétriquement par rapport audit plan de transmission. Le premier élément support 13 a ses deux bras 41 qui sont munis chacun de deux trous d'articulation 25 alignés suivant l'axe 23 du premier pivot 21. Le deuxième élément support 14 a ses deux bras 41 qui sont munis chacun de deux trous d'articulation 26 alignés suivant l'axe 24 du deuxième pivot. Le premier élément de liaison 15 est constitué par un bossage 43 et le deuxième élément de liaison 16 est constitué par un bossage 44. Les bossages 43 et 44 sont aménagés sur l'embase transversale correspondante 42 et ils sont situés de l'autre côté des bras 41. Le bossage 43 comporte un logement de raccordement 45 et le bossage 44 comporte un logement de raccordement 46. Comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, chacun des deux pivots 21 et 22 est constitué par une tige 27 qui est montée dans l'élément métallique de raccordement 31. Dans une réalisation non représentée, les deux tiges 27 sont des pièces indépendantes de l'élément métallique de raccordement 31. Dans la réalisation des figures 3 et 4, l'élément métallique de raccordement 31 constitue avec les deux tiges 27 une pièce unique réalisée par forgeage ou frappe à froid. Chacune des deux extrémités de chaque tige 27 est constituée par un tourillon 28 qui est monté sur une cage à aiguilles 29 disposée dans le trou d'articulation correspondant 25, 26 des deux bras 41. Préférablement selon l'invention, le premier ensemble rigide 11 et le deuxième ensemble rigide 12 sont identiques, les deux pivots 21 et 22 avec leurs tourillons 28 et leurs cages à aiguilles 29 sont identiques. En ce qui concerne le montage du dispositif d'accouplement 1 sur la transmission inférieure 6, le premier élément de liaison 15 ou le deuxième élément de liaison 16 comporte un embout 47, qui est monté dans le logement de raccordement correspondant 45, 46. L'embout 47 reçoit une tige de croisillon 48 d'une mâchoire d'accouplement 9 ou 10. Le deuxième élément de liaison 16 ou le premier élément de liaison 15 a son logement de raccordement 46, 45 qui reçoit l'arbre 8 de transmission inférieure 6. Le premier élément support 13 et le premier élément de liaison 15 constituent une pièce unique réalisée par forgeage ou frappe à froid. De la même façon, le deuxième élément support 14 et le deuxième élément de liaison 15 constituent une pièce unique réalisée par forgeage ou frappe à froid. L'embout 47 et la tige de croisillon 48 constituent également une pièce unique réalisée par forgeage ou frappe à froid. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'accouplement (1) d'une transmission de mouvement de rotation, à longueur variable, caractérisé en ce qu'il comporte : - un premier ensemble rigide (11) qui comprend un premier élément support (13) et un premier élément de liaison (15) à la transmission de mouvement, ledit premier élément support (13) . . étant décalé par rapport à un premier axe de transmission de mouvement (3) dudit premier ensemble rigide (11), et ceci dans un plan de transmission (17) passant par ledit premier axe de transmission (3), et . comprenant un premier pivot (21) perpendiculaire au plan de transmission (17) ; - un deuxième ensemble rigide (12) qui comprend un deuxième élément support (14) et un deuxième élément de liaison (16) à la transmission de 20 mouvement, ledit deuxième élément support (14) . . étant décalé par rapport à un deuxième axe de transmission de mouvement (4) dudit deuxième ensemble rigide (12), et ceci dans le plan de transmission (17) passant par les premier et deuxième 25 axes de transmission (3, 4), et . comprenant un deuxième pivot (22) perpendiculaire au plan de transmission (17) ; - un élément métallique de raccordement (31) dont chaque extrémité est montée sur le pivot 30 correspondant (21, 22), afin d'avoir une longueur variable entre l'extrémité du premier ensemble rigide (11) et l'extrémité du deuxième ensemble rigide (12) permettant d'obtenir une longueur variable de la transmission de mouvement. 15 35 2 Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier pivot (21) et le deuxième pivot (22) sont décalés de la même valeur, ceci étant mesuré dans le plan de transmission (17) par rapport au premier axe de transmission (3) pour le premier pivot (21) et par rapport au deuxième axe de transmission (4) pour le deuxième pivot (22). 3 Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier ou le deuxième élément support (13, 14) comporte : - deux bras (41) disposés de part et d'autre du plan de transmission (17), et symétriquement par rapport au plan de transmission (17), - une embase transversale (42) qui relie les deux bras (41), - les deux bras (41) recevant chacun l'extrémité correspondante du pivot correspondant (21, 22). 20 4 - Dispositif d'accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des pivots (21, 22) est constitué d'une tige (27) dont chaque extrémité est constituée par un tourillon (28) 25 qui est disposé dans le bras correspondant (41). 5 Dispositif d'accouplement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément métallique de raccordement (31) et les deux pivots 30 (21, 22) constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid. 6 - Dispositif d'accouplement selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun destourillons (28) est monté dans une cage à aiguilles (29) qui est disposé dans le bras correspondant (41). 7 Dispositif d'accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier ou le deuxième élément de liaison (15, 16) est constitué par un bossage (43, 44) aménagé sur l'embase transversale (42) de l'autre côté des bras (41), ledit bossage (43, 44) comportant un logement de lo raccordement (45, 46). 8 Dispositif d'accouplement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier ensemble rigide (11) et le deuxième ensemble rigide 15 (12) sont identiques. 9 Dispositif d'accouplement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier pivot (21) et le deuxième pivot (22) ainsi que leurs 20 cages à aiguilles (29) sont identiques. - Dispositif d'accouplement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier élément support (13) et le premier élément de liaison 25 (15) constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid, et en ce que le deuxième élément support (14) et le deuxième élément de liaison (16) constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid. 30 11 - Dispositif d'accouplement selon la revendication 7, caractérisé en ce que : - le premier ou le deuxième élément de liaison (15, 16) comporte un embout (47) qui est monté dans 35 le logement de raccordement correspondant (45, 46), et qui reçoit une tige de croisillon (48) d'une mâchoire d'accouplement (9, 10) ; - le deuxième ou le premier élément de liaison (16, 15) a son logement de raccordement (46, 45) qui reçoit un arbre de transmission (8). 12 - Dispositif d'accouplement selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'embout (47) et la tige de croisillon (48) constituent une pièce unique réalisée par frappe à froid. 13 - Dispositif d'accouplement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit dispositif (1) est disposé entre l'arbre (8) d'une transmission inférieure (6) et une mâchoire d'accouplement (9) d'une transmission supérieure (5) d'une colonne de véhicule automobile. 14 Dispositif d'accouplement selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit dispositif (1) est disposé entre l'arbre (8) d'une transmission inférieure (6) et une mâchoire d'accouplement (10) d'un boîtier de direction (7) d'une colonne de direction de véhicule automobile.25