Brevet FR2911105A1 — publié le 20080711

"Agencement pour une colonne de direction électrique de véhicule automobile" L'invention concerne un agencement pour une colonne de direction électrique de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un agencement pour une colonne de direction électrique de véhicule automobile, du type qui comporte un volant, monté pivotant par rapport à un élément de structure de caisse du véhicule automobile, du type qui comporte des moyens de détection de la position angulaire du io volant destinés à commander un mécanisme de direction électrique du véhicule, du type dans lequel le volant est accouplé à une première extrémité d'un arbre de direction dont une seconde extrémité est accouplée à un frein ou à un moteur électrique destiné à fournir un retour d'effort à un conducteur is manipulant le volant, et du type dans lequel des moyens de rappel élastique sont interposés entre l'élément de structure de caisse du véhicule et l'arbre de direction pour rappeler le volant vers une position d'angle nul de pivotement correspondant à une remise en ligne dudit volant. 20 On connaît de nombreux exemples d'agencements de ce type. Les documents EP-A-1.332.941, J P-A-2004314735 et FR-A-2.827.250 décrivent des agencements dans lesquels des moyens de rappel élastique sont constitués d'une came, solidaire 25 de l'arbre de direction, qui sollicite un galet dont l'axe est rappelé élastiquement sensiblement radialement par rapport à la colonne de direction. Ces agencements nécessitent un grand nombre de pièces mis en oeuvre, et nécessitent un usinage des cames utilisées, ce 30 qui les rend particulièrement onéreux. L'invention remédie à ces inconvénients en remplaçant les moyens de rappel élastique à came et galets par un mécanisme bielle et manivelle. 20 25 30 2 Dans ce but, l'invention propose un agencement du type décrit précédemment, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique comportent un mécanisme à bielle et manivelle qui comporte : - un moyen excentrique solidaire en rotation de l'arbre de direction formant manivelle, - une bielle télescopique, déformable élastiquement en compression, dont une extrémité est accouplée de manière pivotante par un pivot au moyen excentrique et dont l'autre io extrémité est accouplée de manière pivotante à l'élément de structure de caisse du véhicule. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'arbre de direction comporte un tronçon intermédiaire formant vilebrequin qui comporte un maneton cylindrique dont is l'axe est excentré par rapport à l'axe dudit arbre de direction pour former le moyen excentrique auquel est accouplé de manière pivotante la bielle télescopique, - la bielle télescopique comporte : • un premier manchon tubulaire femelle dont une extrémité comporte un premier moyen d'accouplement pivotant à l'élément de structure de caisse du véhicule et qui comporte un premier alésage borgne, • un second manchon tubulaire mâle dont une extrémité comporte un second moyen d'accouplement pivotant au moyen excentrique, qui est reçu de manière coulissante dans le premier alésage borgne, et qui comporte un second alésage borgne, • un ressort hélicoïdal de compression qui est reçu dans les premier et second alésages borgnes, - le premier moyen d'accouplement pivotant du premier manchon tubulaire femelle à l'élément de structure de caisse du 3 véhicule comporte un crochet qui est reçu sur un pion cylindrique conforme solidaire de l'élément de structure de caisse, - le second moyen d'accouplement pivotant du second manchon tubulaire mâle au maneton cylindrique de la colonne de direction à l'élément de structure de caisse du véhicule comporte une fourche qui est reçue sur ledit maneton, - dans la position d'angle nul de pivotement du volant, la direction de la bielle télescopique passe par l'axe de la colonne de direction et l'axe du maneton de la colonne de direction. io D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un agencement is selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique par un plan transversal à l'arbre de direction illustrant la position de la bielle télescopique lorsque le volant occupe sa position d'angle nul du volant ; 20 - la figure 3 est une vue schématique par un plan transversal à l'arbre de direction illustrant la position de la bielle télescopique lorsque le volant occupe une position angulaire non nulle. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence 25 identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 un agencement 10 pour une colonne 12 de direction électrique de véhicule automobile. De manière connue, la colonne 12 de direction comporte 30 un volant 14, monté pivotant par rapport à un élément (non représenté) de structure de caisse du véhicule automobile. Par exemple, le volant 14 est monté pivotant par rapport à un élément de structure de caisse qui est recouvert d'un tableau 4 de bord comportant un bloc d'instruments 16 agencé derrière le volant 14. L'agencement 10 comporte par ailleurs des moyens (non représentés) de détection de la position angulaire du volant 14 qui sont destinés à commander un mécanisme (non représenté) de direction électrique du véhicule. De manière connue, le volant 14 est accouplé à une première extrémité 18 d'un arbre 20 de direction dont une seconde extrémité 22 est accouplée à un frein ou à un moteur io électrique 24 qui destiné à fournir un retour d'effort à un conducteur manipulant le volant 14. De manière connue, des moyens 26 de rappel élastique sont interposés entre l'élément de structure de caisse du véhicule et l'arbre 20 de direction pour rappeler le volant 14 vers une is position d'angle nul de pivotement, représentée à la figure 1, correspondant à une remise en ligne dudit volant 14. Conformément à l'invention, les moyens 26 de rappel élastique comportent un mécanisme à bielle et manivelle qui comporte : 20 - un moyen 28 excentrique solidaire en rotation de à l'arbre de direction formant manivelle, - une bielle télescopique 30, déformable élastiquement en compression, dont une extrémité 32 est accouplée de manière pivotante par un pivot au moyen excentrique et dont l'autre 25 extrémité 34 est accouplée de manière pivotante à l'élément (non représenté) de structure de caisse du véhicule. Plus particulièrement, comme l'illustrent la figure 1, l'arbre 20 de direction comporte un tronçon intermédiaire 36 formant vilebrequin qui comporte un maneton cylindrique 28 dont l'axe 30 "A", représenté aux figures 2 et 3, est excentré par rapport à l'axe "B" dudit arbre 20 de direction pour former le moyen excentrique auquel est accouplé de manière pivotante la bielle télescopique 30. Conformément à l'invention, la bielle télescopique 30 comporte un premier manchon tubulaire femelle 38, dont une extrémité 34 comporte un premier moyen 40 d'accouplement pivotant à l'élément de structure de caisse du véhicule, et qui s comporte un premier alésage borgne 42, La bielle télescopique 30 comporte aussi un second manchon tubulaire mâle 44 dont une extrémité 32 comporte un second moyen 46 d'accouplement pivotant au moyen excentrique 28, qui est reçu de manière coulissante dans le premier alésage io 42 borgne, et qui comporte un second alésage borgne 48, La bielle télescopique 30 comporte enfin un ressort 50 hélicoïdal de compression qui est reçu dans les premier et second alésages borgnes 42, 48. Avantageusement, le premier moyen 40 d'accouplement 15 pivotant du premier manchon tubulaire 30 femelle à l'élément de structure de caisse du véhicule comporte un crochet 40 qui est reçu sur un pion cylindrique 52 conforme solidaire de l'élément (non représenté) de structure de caisse. A titre d'exemple, et de manière non limitative de l'invention, le premier crochet 40 est 20 réalisé en un matériau synthétique sensiblement élastique qui lui permet de se déformer pour s'emboîter sur le pion 52. D'une manière analogue, le second moyen 46 d'accouple-ment pivotant du second manchon 44 tubulaire mâle au maneton 28 cylindrique de la colonne 20 de direction à l'élément de 25 structure de caisse du véhicule comporte une fourche 46 qui est reçue sur ledit maneton. A titre d'exemple, et de manière non limitative de l'invention, la fourche 46 est réalisée en un matériau synthétique sensiblement élastique de manière que ses bras puissent se déformer pour s'emboîter sur le maneton 28. 30 Les figures 2 et 3 illustrent les positions de moyens 26 de rappel élastique en fonction du braquage du volant 14. Comme l'illustre la figure 2, dans la position d'angle nul de pivotement du volant 14, la direction "C" de la bielle télescopique 6 30 passe par l'axe "B" de la colonne 20 de direction et l'axe "A" du maneton 28 de la colonne de direction. Lorsque le volant 14 est pivoté d'un angle "a" déterminé, le déplacement du maneton 28 excentré conduit à une compression de la bielle télescopique 30 ce qui comprime le ressort 50 et lui permet d'emmagasiner l'énergie propre à assurer le rappel du maneton 28 dans sa position d'origine dès lors que le volant 14 est relâché. L'invention permet donc d'assurer de manière simple et io efficace le rappel d'un volant 14 d'une la colonne 12 de direction électrique de véhicule automobile. L'invention permet aussi de fournir un retour d'effort en cas de défaillance du frein ou du moteur électrique 24. REVENDICATIONS 1. Agencement (10) pour une colonne (12) de direction électrique de véhicule automobile, du type qui comporte un volant (14), monté pivotant par rapport à un élément de structure de caisse du véhicule automobile, du type qui comporte des moyens de détection de la position angulaire du volant (14) destinés à commander un mécanisme de direction électrique du véhicule, du type dans lequel le volant (14) est accouplé à une première extrémité (18) d'un arbre (20) de direction dont une seconde io extrémité (22) est accouplée à un frein ou à un moteur électrique (24) destiné à fournir un retour d'effort à un conducteur manipulant le volant (14), et du type dans lequel des moyens de rappel élastique (26) sont interposés entre l'élément de structure de caisse du véhicule et l'arbre (20) de direction pour rappeler le is volant (14) vers une position d'angle nul de pivotement correspondant à une remise en ligne dudit volant (14), caractérisé en ce que les moyens (26) de rappel élastique comportent un mécanisme à bielle et manivelle qui comporte : - un moyen (28) excentrique solidaire en rotation de l'arbre 20 (20) de direction formant manivelle, -une bielle (30) télescopique, déformable élastiquement en compression, dont une extrémité (32) est accouplée de manière pivotante par un pivot au moyen excentrique (28) et dont l'autre extrémité (34) est accouplée de manière pivotante à 25 l'élément de structure de caisse du véhicule. 2. Agencement (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'arbre (20) de direction comporte un tronçon intermédiaire (36) formant vilebrequin qui comporte un maneton cylindrique (28) dont l'axe (A) est excentré par rapport à 30 l'axe (B) dudit arbre (20) de direction pour former le moyen excentrique auquel est accouplé de manière pivotante la bielle télescopique (30). 8 3. Agencement (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bielle télescopique (30) comporte : - un premier manchon (38) tubulaire femelle dont une extrémité (34) comporte un premier moyen (40) d'accouplement pivotant à l'élément de structure de caisse du véhicule et qui comporte un premier alésage borgne (42), - un second manchon (44) tubulaire mâle dont une extrémité (32) comporte un second moyen d'accouplement (46) pivotant au moyen excentrique (28), qui est reçu de manière io coulissante dans le premier alésage borgne (42), et qui comporte un second alésage borgne (48), - un ressort (50) hélicoïdal de compression qui est reçu dans les premier et second alésages borgnes (42, 48). 4. Agencement (10) selon la revendication précédente, is caractérisé en ce que le premier moyen d'accouplement pivotant du premier manchon (38) tubulaire femelle à l'élément de structure de caisse du véhicule comporte un crochet (40) qui est reçu sur un pion cylindrique (52) conforme solidaire de l'élément de structure de caisse. 20 5. Agencement (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second moyen d'accouplement pivotant du second manchon (44) tubulaire mâle au maneton (28) cylindrique de la colonne (20) de direction à l'élément de structure de caisse du véhicule comporte une fourche (46) qui est reçue sur 25 ledit maneton (28). 6. Agencement (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la position d'angle nul de pivotement du volant (14), la direction (C) de la bielle (30) télescopique passe par l'axe (B) de la colonne (20) de direction et 30 l'axe (A) du maneton (28) de la colonne (20) de direction.