Brevet FR3000932A1 — publié le 20140718

COLONNE DE DIRECTION REGLABLE POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait à une colonne de direction pour véhicule automobile, plus particulièrement à une colonne de direction réglable notamment en hauteur. L'invention a trait également à un véhicule équipé de ladite colonne de direction. Le document de brevet EP 0 557 767 B1 divulgue une colonne de direction réglable en hauteur et en profondeur. Pour ce faire, elle est pourvue de deux glissières rectilignes, l'une sur le tube servant de palier à l'arbre de direction et orientée parallèlement audit arbre, et l'autre sur le support du tube et orientée essentiellement verticalement. Ces deux glissières coopèrent via une vis les traversant et dont le serrage est commandé par un levier de blocage de la colonne de direction. Les documents de brevet EP 1 360 102 B1 et DE 198 29 239 Al divulguent des colonnes de direction pourvues de moyens de réglage à glissières. Dans les trois enseignements sus mentionnés, l'axe de pivotement de la colonne ne semble pas être mentionné et semble correspondre au joint de cardan. La figure 1 illustre de manière schématique l'agencement d'une colonne de direction classique. Elle comprend un volant 2 relié à un premier arbre 4 soutenu par des paliers non représentés. Ce premier arbre 4 est mécaniquement relié à un deuxième arbre 6 via un premier joint de cardan 12. Ce deuxième arbre 6 est lui- même relié mécaniquement via un deuxième joint de cardan 14 à un troisième arbre 8. Ce troisième arbre est en fait l'arbre d'entrée de la crémaillère de direction 10. On peut constater que chacun des deux joints de cardan 12 et 14 forme un angle a1 et a2, respectivement. Or, il est connu qu'une transmission par joint de cardan n'est pas homocinétique, c'est-à-dire que pour une vitesse d'entrée constante, la vitesse de sortie présente une composante variable cyclique dont l'amplitude augmente avec l'angle entre les arbres de la transmission. Cette difficulté peut être surmontée par l'ajout d'un deuxième joint de cardan formant un deuxième angle identique au premier. Il est également à noter qu'il est nécessaire que la chape de sortie du premier joint et la chape d'entrée du deuxième joint soient en phase. Dans ce cas, le deuxième joint de cardan applique l'effet inverse du premier joint de cardan à la vitesse de sortie variable dudit premier joint. La vitesse d'entrée variable du deuxième joint de cardan est ainsi convertie en vitesse de sortie constante. Cette situation est illustrée à la figure 1 où il est désirable que a1 soit égal à a2. Or, le fait de pouvoir régler la hauteur du volant implique une variation de l'angle a1 et donc potentiellement une dégradation de la qualité homocinétique de la direction. L'ergonomie du poste de conduite et l'architecture du compartiment moteur de certains véhicules contraint le design de la colonne de direction avec notamment des angles importants au niveau des joints de cardan et ne permet pas toujours d'implanter l'axe de pivotement de la colonne de direction au niveau du joint de cardan correspondant (référence 12 à la figure 1). L'invention a pour objectif de proposer une solution au problème susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une colonne de direction réglable en hauteur, de taille réduite et assurant une transmission essentiellement homocinétique du mouvement de rotation du volant. L'invention a pour objet une colonne de direction réglable en hauteur pour véhicule automobile, comprenant: un tube servant de palier à un arbre de commande de la direction du véhicule; un support dudit tube, destiné à être fixé à la carrosserie du véhicule; des moyens de guidage du tube par rapport au support; remarquable en ce que les moyens de guidage comprennent deux glissières coopérant chacune avec un guide, lesdites glissières étant à distance l'une de l'autre selon la direction longitudinale du tube, et formant des arcs de cercle dont les centres sont situés sur un axe transversal à distance du tube suivant sa direction longitudinale, de manière à permettre au tube de se déplacer en rotation suivant ledit axe formant ainsi un axe de pivotement. L'axe transversal est préférentiellement perpendiculaire à l'axe longitudinal du tube. Les glissières sont préférentiellement planes et l'axe transversal est préférentiellement perpendiculaire au(x) plan(s) moyen(s) des glissières. Selon un mode avantageux de l'invention, l'axe transversal de pivotement rencontre l'axe longitudinal du tube. Selon un mode avantageux de l'invention, l'arbre comprend à une première extrémité des moyens de fixation à un volant, et à l'autre extrémité un joint de cardan, l'axe transversal de pivotement étant situé au niveau dudit joint ou à l'avant dudit joint par rapport au tube. Selon un mode avantageux de l'invention, le guide d'au moins une des deux glissières, préférentiellement de la glissière la plus distante de l'axe transversal de pivotement, est configuré pour être lié en rotation avec ladite glissière. Selon un mode avantageux de l'invention, le guide de la glissière comprend deux coulisseaux à distance l'un de l'autre et rigidement liés l'un à l'autre. Selon un mode avantageux de l'invention, un des coulisseaux est formé par un axe traversant la glissière, un levier de serrage étant rigidement lié audit axe en vue du blocage de la position du tube par rapport au support. A cet effet, l'axe peut être fileté et coopérer avec un filetage femelle coulissant dans la glissière. Selon un mode avantageux de l'invention, une ou chacune des deux glissières est constituée de deux fenêtres parallèles et distantes l'une de l'autre suivant une direction transversale au tube. Les fenêtres présentent une largeur généralement constante et sont allongées suivant les arcs de cercle. Selon un mode avantageux de l'invention, les deux fenêtres de la glissière ou des deux glissières sont formées dans deux pattes parallèles rigidement fixées au tube ou au support. Ces pattes peuvent être formées par des portions de tôle. Elles peuvent également être issues de forge, de fonderie ou de tout autre procédé adéquat. Selon un mode avantageux de l'invention, un corps est disposé entre les deux fenêtres parallèles de la ou de chacune des deux glissières, le guide de la glissière ou de chacune des deux glissières comprenant un axe traversant ladite glissière et le corps correspondant. Selon un mode avantageux de l'invention, l'arbre de commande traversant le tube est un premier arbre, la colonne comprenant un deuxième arbre relié par un joint de cardan au premier arbre, le deuxième arbre étant de longueur variable de manière à permettre un déplacement du joint de cardan lors du réglage de la position du premier arbre par déplacement du tube. L'invention peut également avoir pour objet un véhicule automobile comprenant une colonne de direction selon l'invention. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles minimisent l'impact négatif de la modification de l'angle de l'arbre de direction soutenant le volant sur la qualité homocinétique de la transmission de direction. En effet, en référence à la figure 1, si l'on imagine un axe de pivotement situé à distance du joint de cardan 12, entre ledit joint 12 et le volant 2, le déplacement vers le bas du volant sur une distance donnée va générer une diminution plus importante de l'angle a1 en comparaison avec la configuration selon un mode de réalisation de l'invention où l'axe de pivotement passe par le joint 12. De plus, le joint de cardan va être déplacé vers le haut, ce qui va augmenter l'angle a2. Si l'on imagine l'axe de pivotement situé à l'avant du joint de cardan 12, selon un autre mode de réalisation de l'invention, le déplacement vers le bas du volant sur la même distance donnée va déplacer le joint de cardan 12 vers le bas et les angles a1 et a2 vont être tous deux réduits dans une très faible mesure. L'écart entre ces angles va donc rester faible. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique de la partie transmission d'une colonne de direction d'un véhicule, correspondant à l'état de la technique et présente dans l'invention ; - la figure 2 est une vue de profil d'une colonne de direction conforme à l'invention ; et - la figure 3 est une vue en perspective de la colonne de direction de la figure 1. La figure 1 a déjà été décrite précédemment dans la partie relative à l'état de la technique. Il est ici fait référence à cette description pour éviter toute redondance. La figure 2 illustre une colonne de direction selon l'invention. La colonne de direction 16 comprend essentiellement un tube 20 soutenant un premier arbre de commande 4 de la direction, et un support 18 dudit tube 20. Le tube 20 comprend des paliers (non visibles) soutenant l'arbre 4 en question. Ce dernier peut être constitué de deux éléments coulissants l'un dans l'autre avec des cannelures longitudinales assurant une liaison en rotation. Il comprend une première extrémité 22 avec des moyens de fixations à un volant 2 (figure 1). A son autre extrémité est fixé un premier joint de cardan 12 assurant une liaison mécanique avec un deuxième arbre 6. Le support comprend deux glissières 26 et 34 distantes l'une de l'autre suivant la direction longitudinale de la colonne de direction 16, plus particulièrement du tube 20. Chacune de ces glissières 26 et 34 est traversée par un axe 28 et 32, respectivement, coopérant avec le tube 20. Chacune de ces deux glissières 26 et 34 présente un profil en arc de cercle centré sur axe de pivotement transversal passant par le joint de cardan 12. Les glissières sont formées dans des portions de tôle 24 et 36 du support 18. L'axe 28 de la glissière avant 26, c'est-à-dire la glissière la plus proche du joint de cardan 12, est en principe libre de coulisser. L'axe 32 de l'autre glissière 34, c'est-à-dire la glissière la plus éloignée du joint de cardan 12 ou encore la plus proche du volant, est relié à un levier de blocage 30. Cet axe 32 comporte un filetage (non visible) coopérant avec un écrou (également non visible). Le levier 30 est configuré pour faire pivoter l'axe 32 et ainsi assurer le blocage ou déblocage du tube 20 par rapport à son support 18. En configuration de réglage, le tube 20 peut ainsi se déplacer par rapport à son support 18 suivant un mouvement de pivotement par rapport à un axe virtuel passant par le joint de cardan 12. Cet axe est dit virtuel car il n'est pas matérialisé par une liaison pivot entre le support 18 et le tube 20. Ce mouvement de pivotement correspond essentiellement à un mouvement de réglage en hauteur du volant. La figure 3 illustre davantage les détails des glissières et de leur relation avec le tube. Le levier 30 visible à la figure 2 n'y est toutefois pas représenté pour des raisons de clarté d'exposé. On peut observer à la figure 3 que le support 18 comprend deux paires de pattes parallèles 24 et 36. La glissière avant 26 comprend deux lumières en arc de cercle, parallèles et distantes latéralement l'une de l'autre, chacune des deux lumières étant formée dans une des deux pattes correspondantes 24. L'axe 28 servant de guide traverse les deux lumières ainsi que le corps 40 disposé entre pattes 24. Le corps 40 est rigidement lié au tube 20, par exemple par soudure et/ou au moyen d'une bride. La glissière arrière 34 comprend une lumière dans chacune des deux pattes correspondantes 36. Un corps 42 rigidement lié au tube 20 est disposé entre ces pattes 36. L'axe 32 traverse les deux lumières ainsi que le corps 42. Il est intéressant de noter que l'axe 32 forme un premier coulisseau dans la lumière, le corps supportant un deuxième coulisseau 38 situé à distance du premier de manière à éviter le basculement du tube 20 par rapport aux lumières en question. En l'absence de ce coulisseau supplémentaire, et en fonction des jeux fonctionnels entre les axes 28 et 32 et leurs lumières respectives, il est en effet possible que le tube pivote de manière non contrôlée suivant un axe pivot mobile ne passant alors plus par le joint de cardan. La glissière arrière 34 présente ainsi une longueur de lumière supérieure à celle de la glissière avant 26, de manière à couvrir un secteur de même amplitude. Elle peut également couvrir un secteur plus important en raison de la présence du deuxième coulisseau 38. Le déplacement du tube 20 suivant les glissières correspond alors à un pivotement suivant l'axe A passant par le joint de cardan 12. Il s'ensuit alors que l'angle a2 (voir figure 1) reste constant et que seul l'angle a1 est modifié. Si le tube était pivotant suivant un axe situé au niveau du support, par exemple situé au niveau de l'axe 28, cet axe étant alors fixe, le mouvement de pivotement vers le bas du tube aurait alors pour effet non seulement de diminuer l'angle a1 mais également d'augmenter l'angle a2. La différence entre ces deux angles augment alors doublement, générant ainsi doublement un défaut d'homocinétique. L'invention selon les figures 2 et 3 permet ainsi de minimiser l'effet doublement pénalisant susmentionné. Il est intéressant de noter que le deuxième arbre 6 peut être coulissant, comme cela est visible à la figure 2. Dans ce cas, l'axe de pivotement A du tube ne doit pas nécessairement passer par le joint de cardan 12. En effet, il peut être situé à l'avant du joint de cardan, auquel cas, le pivotement du tube suivant cet axe aura pour effet de diminuer les angles a1 et a2. L'effet pénalisant généré par le déplacement du tube est alors davantage réduit. REVENDICATIONS1. Colonne de direction (16) réglable en hauteur pour véhicule automobile, comprenant : - un tube (20) servant de palier à un arbre de commande de la direction du véhicule ; - un support (18) dudit tube, destiné à être fixé à la carrosserie du véhicule ; - des moyens de guidage du tube (20) par rapport au support (18) ; caractérisée en ce que les moyens de guidage comprennent deux glissières (26 ; 34) coopérant chacune avec un guide (28 ; 32, 38), lesdites glissières étant à distance l'une de l'autre selon la direction longitudinale du tube (20), et formant des arcs de cercle dont les centres sont situés sur un axe transversal (A) à distance du tube (20) suivant sa direction longitudinale, de manière à permettre au tube de se déplacer en rotation suivant ledit axe formant ainsi un axe de pivotement (A). 2. Colonne de direction (16) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe transversal de pivotement (A) rencontre l'axe longitudinal du tube. 3. Colonne de direction (16) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'arbre (4) comprend à une première extrémité des moyens de fixation (22) à un volant, et à l'autre extrémité un joint de cardan (12), l'axe transversal de pivotement (A) étant situé au niveau dudit joint (12) ou à l'avant dudit joint par rapport au tube (20). 4. Colonne de direction (16) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le guide (32, 38) d'au moins une des deux glissières, préférentiellement de la glissière (34) la plus distante de l'axe transversal de pivotement (A), est configuré pour être lié en rotation avec ladite glissière. 5. Colonne de direction (16) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le guide de la glissière (34) comprend deux coulisseaux (32, 38) à distance l'un de l'autre et rigidement liés l'un à l'autre. 6. Colonne de direction (16) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un des coulisseaux (32, 38) est formé par un axe (32) traversant la glissière, un levier de serrage (30) étant rigidement lié audit axe (32) en vue du blocage de la position du tube (20) par rapport au support (18). 7. Colonne de direction (16) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'une ou chacune des deux glissières (26 ; 34) est constituée de deux fenêtres parallèles et distantes l'une de l'autre suivant une direction transversale au tube (20). 8. Colonne de direction (16) selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deux fenêtres de la glissière ou des deux glissières (26 ; 34) sont formées dans deux pattes parallèles (24 ; 36) rigidement fixées au tube (20) ou au support (18). 9. Colonne de direction (16) selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'un corps (40 ; 42) est disposé entre les deux fenêtres parallèles de la ou de chacune des deux glissières (26 ; 34), le guide de la glissière ou de chacune des deux glissières comprenant un axe (28 ; 32) traversant ladite glissière et le corps correspondant (40 ; 42). 10. Colonne de direction (16) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'arbre de commande traversant le tube est un première arbre (4), la colonne comprenant un deuxième arbre (6) relié par un joint de cardan (12) au premier arbre (4), le deuxième arbre (6) étant de longueur variable de manière à permettre un déplacement du joint de cardan (12) lors du réglage de la position du premier arbre (4) par déplacement du tube (20).