Brevet FR3104531A1 — publié le 20210618

L’invention concerne une colonne de direction (10) comprenant une base de support (12) destinée à être montée fixe par rapport à un châssis de véhicule, un organe de direction (14) destiné à être relié à un volant de véhicule, ledit organe de direction étant monté pivotant par rapport à ladite base de support autour d’un premier axe transversal (B1), un dispositif de réglage (24) de l’inclinaison de l’organe de direction (14) par rapport à la base de support (12) par pivotement de l’organe de direction (14) autour du premier axe transversal (B1), caractérisée en ce que le dispositif de réglage (24) de l’inclinaison comprend un actionneur (26) qui est monté pivotant sur l’organe de direction autour d’un second axe transversal (C1) sensiblement parallèle au premier axe transversal (B1). Figure pour l’abrégé : figure 1 COLONNE DE DIRECTION A REGLAGE ELECTRIQUE La présente invention concerne une colonne de direction de véhicule réglable électriquement, plus particulièrement une colonne de direction réglable en hauteur par rapport à une base de support fixée au châssis du véhicule. La colonne de direction selon l’invention est destinée notamment mais non exclusivement à un véhicule automobile. Les colonnes de direction transmettent la rotation du volant jusqu’aux roues pour modifier leur orientation, par exemple selon l’ordre suivant: le volant, la colonne de direction, l’axe intermédiaire, la crémaillère et enfin les roues. Les colonnes de direction actuelles permettent un réglage en profondeur et/ou en hauteur du volant. De manière classique, une colonne de direction comporte : - un organe de direction destiné à être relié à un volant de véhicule, - une base de support de cet organe de direction par rapport au châssis du véhicule, - des moyens de réglage agencés pour pouvoir modifier la hauteur de l’organe de direction par rapport à cette base de support. Lorsque l’on souhaite pouvoir régler électriquement l’inclinaison de l’organe de direction il est connu d’utiliser des mécanismes mettant en œuvre divers leviers permettant de modifier l’inclinaison de l’organe de direction à l’aide d’un actionneur électrique. Les systèmes existants sont relativement complexes puisqu’ils nécessitent un grand nombre de composants tels que des systèmes à cantilever, des colonnettes, des crémaillères… La multiplication des liaisons et des composants au sein de la colonne de direction a un impact sur la cinématique et sur le processus de montage. De plus, lors du réglage en hauteur d’une colonne de direction via un cantilever, par exemple, on note un impact direct sur le pivot inférieur. Il est alors nécessaire d’ajouter un degré de liberté sur le pivot inférieur pour éviter des problèmes d’hyperstatisme. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionné ci-dessus, en particulier en diminuant le nombre de liaisons nécessaires pour permettre le réglage en hauteur. L’invention vise à proposer une solution moins coûteuse en termes de pièces mais aussi en terme de procédé d’assemblage. Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne une colonne de direction comprenant une base de support destinée à être montée fixe par rapport à un châssis de véhicule, un organe de direction destiné à être relié à un volant de véhicule, ledit organe de direction étant monté pivotant par rapport à ladite base de support autour d’un premier axe transversal, un dispositif de réglage de l’inclinaison de l’organe de direction par rapport à la base de support par pivotement de l’organe de direction autour du premier axe transversal. La colonne de direction est caractérisée en ce que le dispositif de réglage de l’inclinaison comprend un actionneur qui est monté pivotant sur l’organe de direction autour d’un second axe transversal sensiblement parallèle au premier axe transversal. L’actionneur commande la translation d’un organe d’actionnement qui est articulé sur la base de support autour d’un troisième axe transversal sensiblement parallèle au premier axe transversal. Ainsi l’invention permet à la fois de réduire les coûts en diminuant le nombre de composants, en simplifiant la cinématique, et en facilitant l’assemblage. L’invention permet en particulier un assemblage latéral de tout le dispositif de réglage, sans manipulations complexes puisqu’il est possible de monter le dispositif de réglage sur un seul côté de la colonne de direction. L’invention permet aussi de réduire la masse de la colonne de direction et les dimensions extérieures. Selon une variante de réalisation de l’invention, la direction de translation de l’organe d’actionnement est sensiblement perpendiculaire au second axe transversal. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, l’organe d’actionnement est une vis de réglage. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, la vis de réglage est montée à pivotement sur la base de support et elle est mobile en translation par rapport à l’actionneur. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, la vis de réglage est vissée dans un écrou qui est monté à pivotement sur la base de support, la vis de réglage étant fixe par rapport à l’actionneur. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, l’actionneur est un motoréducteur. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, la partie de l’organe de direction qui est directement montée sur la base de support est dite corps inférieur, et en ce que le corps inférieur comporte un axe pivot transversal qui est prévu pour le montage à pivotement de l’actionneur autour du second axe transversal. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, l’axe pivot est réalisé d’une seule pièce avec le corps inférieur ou avec le corps de l’actionneur. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, l’axe pivot est une pièce séparée qui est montée dans un palier sur le corps inférieur et dans un palier sur le corps de l’actionneur. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, la base de support comprend deux longerons, qui s’étendent globalement parallèlement à l’organe de direction, et un arbre transversal qui est fixé sur les deux longerons, l’une des extrémités libres de l’arbre transversal formant un pivot pour l’articulation de l’organe d’actionnement sur la base de support autour du troisième axe de pivotement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : est une vue en perspective qui représente un exemple d’une colonne de direction selon un premier mode de réalisation de l’invention ; est une vue en coupe transversale selon le plan 2-2 qui représente la colonne de direction de la figure 1 ; est une vue de côté qui représente la colonne de direction de la figure 1 dans une première position inclinée ; est une vue de côté qui représente la colonne de direction de la figure 1 dans une seconde position inclinée ; est une vue de côté similaire à celle de la figure 3 représentant un second mode de réalisation de l’invention ; est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente une variante de réalisation de la liaison pivot entre l’actionneur et le corps inférieur de la colonne de direction de la figure 1 dans laquelle l’axe pivot est agencé du côté de l’actionneur ; est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente une autre variante de réalisation de la liaison pivot entre l’actionneur et le corps inférieur de la colonne de direction de la figure 1 dans laquelle l’axe pivot est séparé du corps de l’actionneur et du corps inférieur. Les figures 1 à 4 illustrent une colonne de direction 10 pour un véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l’invention, intégrant une base de support 12, aussi appelée casquette, pour un organe de direction 14. Cette base de support 12 est destinée à être fixée au châssis du véhicule (non représenté), lors de l’assemblage de ce dernier. L’organe de direction 14 comprend un tube, dit tube supérieur 16, relié à un embout volant 18, ce dernier étant destiné à être relié au volant de direction (non représenté) du véhicule. L’embout de volant 18 forme l’extrémité d’un arbre de direction libre en rotation autour d’un axe de rotation. Cette rotation permet de transmette les rotations du volant aux mécanismes de direction (non représentés) qui entrainent l’orientation des roues du véhicule. Cet axe de rotation est appelé axe de colonne de direction A1. Le tube supérieur 16 est monté coulissant dans un corps inférieur 20 selon un axe de réglage axial, coaxial avec l’axe de colonne de direction A1. Ce coulissement permet un réglage en profondeur du volant, encore appelé réglage axial. Le corps inférieur 20, est monté libre en rotation autour d’un premier axe pivot 22, ou arbre pivot, porté par la casquette 12. Il s’agit d’un exemple de réalisation permettant l’articulation de l’organe de direction 14 à la base de support 12 par pivotement autour d’un premier axe de pivotement B1. Ce pivotement permet un réglage radial du volant autour du premier axe de pivotement B1. Le premier axe pivot 22 est destiné à être horizontal lorsque la colonne de direction 10 est montée dans le véhicule. Ce réglage radial est encore appelé réglage en hauteur ou réglage en inclinaison. Dans la suite de la description on utilisera à titre non limitatif le terme transversal pour qualifier une direction sensiblement parallèle au premier axe de pivotement B1. La colonne de direction 10 comporte en outre un dispositif de réglage 24 de l’inclinaison de l’organe de direction 14. Ce dispositif de réglage 24 comprend un actionneur 26 électrique qui est monté pivotant sur l’organe de direction 14 autour d’un second axe de pivotement C1 transversal qui est sensiblement parallèle au premier axe de pivotement B1. Selon le mode de réalisation représenté, le corps inférieur 20 est pourvu d’un second axe pivot 28, ou arbre pivot, qui est fixe par rapport au corps inférieur 20 et qui s’étend sur un flanc latéral du corps inférieur 20, à gauche en regardant la figure 2, pour permettre le montage à pivotement de l’actionneur 26. Le second axe pivot 28 est ici réalisé d’une seule pièce avec le corps inférieur 20 et l’actionneur 26 comporte un palier 30 prévu pour recevoir à pivotement l’extrémité libre du second axe pivot 28. Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 6, le second axe pivot 28 peut être agencé directement sur l’actionneur 26, par exemple il peut être réalisé d’une seule pièce avec le corps de l’actionneur 26, et le palier 30 peut être agencé sur le corps inférieur 20. Pour le reste la structure de la colonne de direction 10 et du dispositif de réglage 24 reste la même. Selon une autre variante de réalisation représentée sur la figure 7, le second axe pivot 28 est réalisé sous la forme d’une pièce cylindrique séparée qui est emmanchée dans un palier 30 formé sur le corps de l’actionneur 26 et dans un palier 30 formé sur le corps inférieur 20 de manière à assurer la liaison pivot entre l’actionneur 26 et le corps inférieur 20. Pour le reste la structure de la colonne de direction 10 et du dispositif de réglage 24 reste la même. Le dispositif de réglage 24 comporte en outre un organe d’actionnement 32 qui est commandé par l’actionneur 26 et qui est articulé sur la base de support 12 autour d’un troisième axe de pivotement D1 transversal, de manière à modifier l’inclinaison de l’organe de direction 14 par rapport à la base de support 12 au moyen d’un mouvement de translation de l’organe d’actionnement 32. Ainsi, en plus du premier axe pivot 22, l’organe de direction 14 est relié à la base de support 12 par deux liaisons pivot, l’une agencée entre le corps de l’actionneur 26 et le corps inférieur 20, l’autre agencée entre l’organe d’actionnement 32 et la base de support 12. De préférence l’actionneur 26 est un motoréducteur à vis sans fin et roue dentée qui est prévu pour entraîner en rotation une vis de réglage 34. Selon le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, l’organe d’actionnement 32 comprend la vis de réglage 34 et un écrou 36. La vis de réglage 34 est ici prévue pour être entraînée en rotation par l’actionneur 26 de manière à tourner sur elle-même autour de son axe qui correspond à la direction de translation T1. La vis de réglage 34 est ici du type fixe, c’est-à-dire qu’elle est bloquée en translation par rapport à l’actionneur 26. La vis de réglage 34 coopère avec l’écrou 36 de manière à se déplacer suivant la direction de translation T1, à travers l’écrou 36, par rapport à la base de support 12. Ce déplacement est illustré par les figures 3 et 4 qui montrent l’organe de direction 14 dans deux positions inclinées distinctes P1, P2, l’une d’un premier angle α1 et l’autre d’un second angle α2 par rapport à un plan horizontal H1. L’écrou 36 est ici monté à pivotement autour d’un arbre transversal 38 qui est fixé sur la base de support 12. Le second mode de réalisation, qui est représenté sur la figure 5, diffère du premier mode de réalisation en ce que la vis de réglage 34 est du type mobile, c’est-à-dire qu’elle est mobile en translation, suivant la direction de translation T1, par rapport à l’actionneur 26. L’écrou 36 est ici constitué par un élément taraudé entraîné en rotation par l’actionneur 26 de manière à provoquer un déplacement de la vis de réglage 34 par rapport à l’actionneur 26. L’une des extrémités de la vis de réglage 34 est ici munie d’un palier qui est articulé sur une extrémité libre de l’arbre transversal 38 de manière à permettre le pivotement de la vis de réglage 34 autour du troisième axe de pivotement D1. Selon les modes de réalisation représentés, la base de support 12 comprend une platine inférieure 40 qui supporte le premier axe pivot 22, deux longerons 42, 44 qui s’étendent globalement parallèlement à l’organe de direction 14 depuis la platine inférieure 40 jusqu’à une platine supérieure 46. L’arbre transversal 38 est fixé à l’extrémité supérieure de chaque longeron 42, 44 ce qui contribue, avec la platine supérieure 46, à rigidifier l’ensemble de la base de support 12. De préférence, l’écrou 36, selon le premier mode de réalisation, ou la vis de réglage 34, selon le second mode de réalisation, est monté articulé contre une paroi latérale d’un longeron 42, du côté opposé à l’autre longeron 44. On décrit maintenant le fonctionnement du dispositif de réglage 24 selon l’invention, notamment en référence aux figures 3 et 4 du premier mode de réalisation. A partir de la première position inclinée P1 illustrée par la figure 3, le motoréducteur est commandé dans un premier sens de rotation ce qui provoque une rotation correspondante de la vis de réglage 34. En tournant sur elle-même, la vis de réglage 34 coopère avec les filets de l’écrou 36 ce qui produit une translation de la vis de réglage 34 à travers l’écrou 36, ici vers le haut, jusqu’à l’arrêt du motoréducteur. En se déplaçant vers le haut, la vis de réglage 34 entraîne le déplacement de l’actionneur 26 vers le haut, ce qui entraîne le déplacement de l’organe de direction 14 également vers le haut puisque l’actionneur 26 et l’organe de direction 14 sont liés par le second axe pivot 28 et le palier 30. Ainsi, après l’arrêt du motoréducteur, l’organe de direction 14 occupe la seconde position inclinée P2 illustrée par la figure 4. Bien entendu, en commandant le motoréducteur en sens inverse, il est possible de commander le pivotement de l’organe de direction 14 dans le sens inverse, ici vers le bas. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. Par exemple, selon une variante de réalisation (non représentée), la position de l’actionneur 26 et la position de l’organe d’actionnement 32 pourraient être inversées. C’est-à-dire que l’actionneur 26 pourrait être monté pivotant sur la base de support 12 et l’organe d’actionnement 32 pourrait être monté pivotant sur l’organe de direction 14. Colonne de direction (10) comprenant : une base de support (12) destinée à être montée fixe par rapport à un châssis de véhicule, un organe de direction (14) destiné à être relié à un volant de véhicule, ledit organe de direction (14) étant monté pivotant par rapport à ladite base de support (12) autour d’un premier axe transversal (B1), un dispositif de réglage (24) de l’inclinaison de l’organe de direction (14) par rapport à la base de support (12) par pivotement de l’organe de direction (14) autour du premier axe transversal (B1), caractérisée en ce que le dispositif de réglage (24) de l’inclinaison comprend un actionneur (26) qui est monté pivotant sur l’organe de direction (14), ou sur la base de support (12), autour d’un second axe transversal (C1) sensiblement parallèle au premier axe transversal (B1), en ce que l’actionneur électrique (26) commande la translation d’un organe d’actionnement (32) suivant une direction (T1), et en ce que l’organe d’actionnement (32) est articulé sur la base de support (12), respectivement sur l’organe de direction (14), autour d’un troisième axe transversal (D1) sensiblement parallèle au premier axe transversal (B1). Colonne de direction (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la direction de translation (T1) de l’organe d’actionnement (32) est sensiblement perpendiculaire au second axe transversal (C1). Colonne de direction (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’organe d’actionnement (32) comprend une vis de réglage (34). Colonne de direction (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la vis de réglage (34) est montée à pivotement sur la base de support (12) et elle est mobile en translation par rapport à l’actionneur (26). Colonne de direction (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la vis de réglage (34) est vissée dans un écrou (36) qui est monté à pivotement sur la base de support (12), la vis de réglage (34) étant fixe par rapport à l’actionneur (26). Colonne de direction (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’actionneur (26) est un motoréducteur. Colonne de direction (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie de l’organe de direction (14) qui est directement montée sur la base de support (12) est dite corps inférieur (20), et en ce que le corps inférieur (20) comporte un axe pivot (28) transversal qui est prévu pour le montage à pivotement de l’actionneur (26) autour du second axe transversal (C1). Colonne de direction (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’axe pivot (28) est réalisé d’une seule pièce avec le corps inférieur (20) ou avec le corps de l’actionneur (26). Colonne de direction (10) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l’axe pivot (28) est une pièce séparée qui est montée dans un palier (30) sur le corps inférieur (20) et dans un palier (30) sur le corps de l’actionneur (26). Colonne de direction (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base de support (12) comprend deux longerons (42, 44), qui s’étendent globalement parallèlement à l’organe de direction (14), et un arbre transversal (38) qui est fixé sur les deux longerons (42, 44), l’une des extrémités libres de l’arbre transversal (38) formant un pivot pour l’articulation de l’organe d’actionnement 32 sur la base de support (12) autour du troisième axe de pivotement (D1).