STEERING UNIT FOR AN AUTOMOTIVE VEHICLE WITH A FIXED CENTRAL CUSHION

Abstract: 1. A steering unit for a motor vehicle, comprising a steering column (5), a steering wheel (1; 101) and a central pad (10) on which at least one control element (9) is disposed for controlling various devices of the vehicle, the steering column and the pad being fixed, the steering wheel being connected to a first part (2; 102; 121; 202) of a steering shaft which is hollow and rotatably mounted around a tubular element (7) connected to the steering column and the central pad and receiving a data transmitting element (8; 108) for transmitting data from at least one control element (9) to a fixed part of the vehicle, said first steering shaft part being connected to a second steering shaft part (15; 104; 122; 204) via a coupling device comprising a first intermediate coupling element (12; 111; 116; 126) cooperating with a driving element (6; 109; 117; 123) connected to the first steering shaft part so as to form a first couple, and a second intermediate coupling element (13; 112; 118; 127) cooperating with a driven element (14; 113; 119; 124) connected to the second steering shaft part so as to form a second couple, said first and second steering shaft parts being spaced apart by a distance allowing the passage of the data transmitting element, characterized in that the elements of at least one of the couples are formed by helical gear pinions, one being formed by two helical gear pinions (12a, 12b, 13a, 13b; 112a, 112b; 116a, 116b; 126a, 126b; 127a, 127b) urged in opposite directions parallel with the axis of the coupling device by resilient means (18, 19; 114; 120; 128, 129) disposed between the two pinions to form automatic take-up means for the transmission clearances of the coupling device.

Description: La présente invention concerne un bloc de direction de véhicule automobile comportant un coussin central fixe par rapport à la jante mobile d un volant de direction. Sur ce coussin central sont disposés, par exemple, des organes de commande électrique de type connu. destinés à la commande de différents organes du véhicule à partir du volant de direction. Ainsi on peut prévoir la commande électrique de projecteurs, d'indicateurs de changement de direction. etc., à partir du coussin central. Il existe. dans l état de la technique, dif férents dispositifs permettant de rendre fixe la partie centrale d'un volant de direction par rapport à la jante mobile. Ainsi par exemple, on connait d après l a- brége de brevet japonais vol.7 n 223 (M-247) 1368 ] , du 4 Octobre 1983 et le brevet JP-A-58 118 455, du 14 Juillet 1983. un bloc de direction de véhicule automobile comportant un coussin central fixe. Dans ce bloc de direction, le volant est solidaire d une pre miére partie d'arbre de direction dont l'une des ex extrémités présente un organe menant coopérant avec un premier organe d accouplement intermédiaire d'un dispositif de transmission intermédiaire. Ce dispositif de transmission comporte également un second organe d'accouplement intermédiaire qui coopère avec un organe mené solidaire d une seconde partie d arbre de direction. Le coussin central est fixé sur l'une des extrémités d un cylindre disposé à l interieur de la première partie de 1 arbre de direction, 1 autre ex trémité de ce cylindre étant fixée sur la colonne de direction du véhicule. Le document FR-A-1 571 756, décrit un dispositif de montage d organes de commande dans un véhicu le routier. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un train d'engrenages en prise à l'une de ses extrémités, avec une colonne de direction du véhicule et comportant un support fixé rigidement à la carrosserie du véhicule. un tableau supportant des organes de commande du véhicule et fixe par rapport audit support, et un volant de direction entourant ledit tableau et en prise avec 1 autre extrémité du train d'engrenages afin de tourner par rapport audit support. le volant étant coaxial à la colonne de direction et le train d'engrenages étant tel que la rotation du volant dans un sens provoque une rotation de la colonne de direction dans le même sens. Le document FR-A-2 488 562, décrit un mécanisme de direction pour un véhicule automobile. La Fig.1 de ce document représente un mécanisme connu de direction, comportant une première et une seconde parties d'arbre de direction, reliées entre elles par l'intermédiaire d'engrenages droits, les première et seconde parties d'arbre de direction étant décalées l'une par rapport à l'autre, pour permettre de sortir, de ladite première partie d'arbre de direction, un organe de transmission des informations. Enfin, on connait par le document FR.2 541 un un bloc de direction pour véhicules, comprenant un tableau de bord intégré stationnaire. Ce bloc de direction comporte deux pignons planétaires dont l'un est solidaire de la partie fixe du véhicule et l'autre, de la partie centrale du volant, que l'on se propose de rendre stationnaire. Ceci est réalisé au moyen de deux pignons satellites qui sont maintenus en prise avec des pignons planétaires. La transmission des informations issues des organes de commande électrique montés sur le tableau de bord, est assurée par un cable comportant des spirales constituées chacune de plusieurs spires enroulées lachement dans des logements prévus sur la partie fixe du véhicule et le tableau de bord intégré. Cependant, la structure de ces dispositifs est telle qu'elle nécessite des pièces de conception et de réalisation complexes, ce qui entraîne que la fabrication de tels dispositifs est très délicate et onéreuse. En effet, la structure des dispositifs connus impose des tolérances de fabrication très serrées et des ajustements précis des différentes pièces utilisées, pour que le jeu au niveau de la transmission ne soit pas trop important, ce qui a pour effet d'augmenter le prix de revient du dispositif. De plus, il subsiste, dans certains dispositifs de l'état de la technique, des risques de blocage du volant de direction, ce qui peut entraîner des conséquences extrêmement graves pour le véhicule ainsi que pour les passagers. Enfin, l'augmentation de l'encombrement du volant, par l'adjonction de pignons à ce niveau, peut être indésirable à certains égards. Un but de la présente invention est de proposer un bloc de direction permettant d'assurer la transmission des informations issues d'organes de commande montés sur un coussin central fixe par rapport à la jante mobile d'un volant qui soit de conception simple et n'impose pas de précisions de fabrication élevées, de sorte que les coûts de fabrication d'un tel bloc de direction soient des plus faibles possi bles. Un autre but de la présente invention est de proposer un bloc de direction permettant d'assurer une transmission du mouvement de rotation du volant de di rection avec une meilleure précision tout en éliminant les risques de blocage de celui-ci, augmentant ainsi la sécurité du véhicule et des passagers. Un autre but de la présente invention est de proposer un bloc de direction dans lequel l'encombrement du volant reste sensiblement le mème que celui d'un volant ne comportant pas de coussin central fixe. Un autre but de la présente invention est de proposer un bloc de direction dont le montage soit facile et adapté à une fabrication en grande série. A cet effet, l'invention a pour objet un bloc de direction d'un véhicule automobile, comprenant une colonne de direction, un volant de direction et un coussin central sur lequel est disposé au moins un organe de commande destiné à la commande de différents organes du véhicule, ladite colonne de direction et ledit coussin central étant fixes, le volant de direction étant solidaire d'une première partie d'un arbre de direction, creuse et montée à rotation autour d'une pièce tubulaire solidaire de la colonne de direction et du coussin central, et dans laquelle est disposée un organe de transmission des informations issues dudit au moins un organe de commande, vers une partie fixe du véhicule, ladite première partie d'arbre de direction étant reliée à une seconde partie d'arbre de direction, par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement, lesdites première et seconde parties d'arbre de direction étant espacées d'une distance permettant le passage de l'organe de transmission des informations, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rattrapage automatique des jeux de transmission dudit dispositif d'accouplement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés,donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig. 1 représente une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un bloc de direction selon la présente invention; - la Fig. 2 représente une vue en coupe d'un dispositif de fixation d'un coussin central et d'un volant de direction, entrant dans la constitution d'un bloc de direction selon l'invention; - la Fig.3 représente un ensemble de direction de l'état de la technique; - la Fig.4 représente un second mode de réalisation d'un bloc de direction selon 1 invention; - la Fig.5 représente un troisième mode de réalisation d'un bloc de direction selon l'invention; ; - la Fig.6 représente un quatrième mode de réalisation d'un bloc de direction selon l'invention; - la Fig.? représente une vue schématique de dessus du bloc de direction représenté sur la Fig.6; - la Fig.8 représente un cinquième mode de réalisation d'un bloc de direction selon 1 invention; et - la Fig.9 représente un sixième mode de réalisation d'un bloc de direction selon l'invention. Sur la Fig.1, on a représenté un bloc de direction comportant un volant de direction 1 qui est rendu solidaire d'une première partie creuse 2 d'un arbre de direction, d'une manière qui sera décrite ciapres. La première partie 2 de l'arbre de direction est montée à rotation dans des paliers 3 et 4 solidaires d'une colonne de direction fixe 5. Un organe menant 6, qui peut avantageusement être un pignon hélicoïdal, est fixé, par tout moyen approprié, à 1 extrémité inférieure de la partie 2 de l'arbre de façon à en ëtre solidaire en rotation. Une pièce tubulaire 7, comportant à son extrémité supérieure des organes de retenue élastiques 7a, est disposée à l'intérieur de la partie 2 de l'arbre,avec un jeu fonctionnel, de sorte que cette partie 2 d'arbre peut tourner autour de la pièce tubulaire 7, qui est rendue solidaire de la colonne de direction 5 en un point A par une goupille ou tout autre moyen approprié. Un câble électrique 8 comportant des fils dont l'une des extrémités est reliée à des organes de commande 9 montés sur un coussin central 10, est disposé à l'intérieur de la pièce tubulaire 7. Ce cable sort obliquement à l'extrémité inférieure de la pièce tubulaire 7 et débouche de la colonne de direction fixe 5, par une ouverture ménagée en B. La colonne de direction 5 présente deux rebords Sa et 5b faisant saillie, à angle# droit, vers l'extérieur et disposés en regard l'un de l'autre Des trous sont percés dans ces rebords Sa et 5b de manière à recevoir un organe de transmission 11 se présentant sous la forme d'un arbre cylindrique. Cet organe de transmission 11 est monté à rotation de manière connue en soi entre les rebords Sa et 5b. Selon le mode de réalisation représenté, l'axe aa' de l'organe de transmission 11 est parallèle à l'axe ¯ ss de la première partie 2 de l'arbre de direction. Cet organe de transmission 11 peut donc tourner autour de son axe a-a' mais est fixe en rotation par rapport à l'axe de la colonne de direction. Un organe d'accouplement 12, qui peut avantageusement se présenter sous la forme de deux pignons hélicoidaux 12a et 12b, est disposé à l'une des extrémités de 1 organe de transmission 11, en regard de l'organe menant 6 de façon à coopérer avec celuici. Les pignons hélicoidaux 12a et 12b sont rendus solidaires en rotation dq l'organe de transmission 11 par une clavette 12c ou tout autre moyen approprié, autorisant un déplacement parallèle à l'axe a-a' de l'organe 11, du pignon 12a par rapport au pignon 12b. Un organe d'accouplement 13, qui peut avantageusement se présenter sous la même forme que l'organe d'accouplement 12, c'est-à-dire sous la forme de deux pignons hélicoidaux 13a et 13b est disposé à l'autre extrémité de l'organe de transmission 11 de façon à coopérer avec un organe mené 14 solidaire d'une seconde partie 15 de l'arbre de direction. Cette seconde partie 15 de l'arbre est montée à rotation dans des paliers 16 et 17 solidaires de la colonne de direction 5. Une clavette 13c rend les pignons hélicoi- daux 13a et 13b solidaires en rotation de l'organe de transmission 11, mais les pignons 13a et 13b peuvent également se déplacer l'un par rapport à l'autre de la même manière que les pignons 12a et 12b. Les pignons 12a, 12b, 13a, 13b constituant les organes d'accouplement intermédiaires 12 et 13. comportent sur leurs surfaces en regard. un évidement annulaire formant un logement pour des organes élastiques tels que des ressorts 18 et 19 respectivement. conformés pour écarter les pignons de chaque organe d'accouplement. Ce montage constitue un dispositif de rattrapage de jeu, comme on le verra ci-après. Dans le mode de réalisation représenté, la seconde partie 15 de l'arbre de direction est alignée avec la première partie 2 de l'arbre de direction, cependant, d'autres configurations sont envisageables. Il est à noter que le rapport de transmission entre la première partie et la seconde partie de l'arbre de direction peut avantageusement être égal à 1. Sur la Figure 2, on a représenté un dispositif de fixation du volant de direction 1 sur la première partie 2 de l'arbre de direction. - La première partie 2 de l'arbre de direction se présente sous la forme d'une pièce tubulaire 2a dont l'extrémité est constituée par une section de forme extérieure tronconique 2b surmontée d'une section cylindrique 2c. La paroi interne de la partie 2 de l'arbre présente, au niveau de sa partie tronconique 2b, un évidement annulaire 2d. Le volant 1 présente un évidement central dont les surfaces viennent coopérer avec les surfaces extérieures de la partie 2 de l'arbre, lorsque le volant est placé sur cette partie 2 de l'arbre. Un certain jeu subsiste entre le volant 1 et la partie 2 de l'arbre de direction au niveau de la partie cylindrique 2c. Une clavette 20 est disposée entre la partie d'arbre 2 et le volant 1 au niveau de la partie cylindrique 2g, de façon à rendre solidaire en rotation ces deux organes. Un premier manchon 21 comporte à l'une de ses extrémités une collerette 21 faisant saillie vers l'extérieur et s'étendant au-dessus de l'extrémité de la partie d'arbre 2 et d'une partie du volant 1. Ce manchon 21 comporte à son autre extrémité un bossage annulaire 21k dont les surfaces viennent coopérer avec les surfaces correspondantes de l'évidement annulaire 2d. Cette pièce est donc emmanchée à force dans la partie d'arbre 2 de façon à solidariser en translation le volant 1 et la partie d'arbre de direction 2. Un second manchon 22, comportant à l'une de ses extrémités une collerette 22a faisant saillie vers l'extérieur, est disposée autour de la pièce tubulaire 7 de façon a' presser le manchon 21 contre l'intérieur de la première partie 2 de l'arbre de direction. Lors du montage, le volant de direction 1 est emmanché sur la première partie 2 de l'arbre de direction de façon que la clavette 20 rende solidaire en rotation ledit volant et ladite partie de l'arbre. Les manchons 21 et 22, respectivement, sont ensuite disposés à force en position de manière à prevenir tout déplacement en translation du volant de direction 1 par rapport à ladite première partie 2 de l'arbre. Enfin, le coussin central 10 est glissé sur la pièce tubulaire 7 de manière que les organes de retenue élastiques 7a maintiennent en position le coussin central. Ainsi, lorsque l'on tourne le volant de direction 1, la première partie 2 de l'arbre de direction est entraînée en rotation au moyen de la clavette 20, tandis que la pièce tubulaire 7 reste fixe car elle est solidaire de la colonne de direction 5 comme on l'a déjà indiqué. Le mouvement de rotation est transmis à l'organe de transmission 11 par l'intermédiaire de l'organe menant 6 qui coopère à l'organe d'accouplement respectif 12. L'organe de transmission 11 transmet par l'intermédiaire de l'organe d accouplement 13, le mouvement de rotation, à l'organe mené 14 solidaire de la deuxième partie 15 de l'arbre de direction. La pièce tubulaire 7 étant maintenue fixe par rapport à la colonne de direction, le coussin central 10 et les organes de commande 9 qui en sont solidaires sont donc stationnaires par rapport au volant de direction 1. On peut noter que Si les pignons 6, 12a, 12b, 13a, 13b et 14 sont des pignons droits, les jeux angulaires de denture se répercutent deux fois (6-12a, 12b + 13a, 13b-14), ce qui peut amener une gêne de conduite car il est impensable de construire économiquement en grande série, des trains d'engrenages à jeux réduits. De plus, l'utilisation de tels pignons peut être dangereuse car la présence d'une particule de corps étranger, si petite soit elle, dans le train d'engrenages peut provoquer le blocage de la direction. Selon un mode avantageux de réalisation de la présente invention, les pignons 6, 12a, 12b et 13a, 13b, 14 sont calculés de sorte qu'un jeu normal d'engrènement existe pour un entraxe aa'-dpouvant varier dans des tolérances normales, ce qui permet de travailler avec des tolérances que l'on peut qualifier de larges. Ainsi, les prix de revient sont minimisés. Selon ce mode avantageux de réalisation, tous les pignons 6, 12a,12b, 13a,13b et 14 sont hélicoidaux. Les pignons 12a, 12b et 13a, 13b sont liés en rotation à l'organe de transmission 11 par un dispositif permettant un déplacement parallèle à l'axe aa' de l'organe de transmission 11, des pignons 12a et 12b l'un par rapport à l'autre et des pignons 13a et 13b l'un par rapport à l'autre. Ce déplacement est en fait un écartement des pignons de l'un par raport à l'autre, provoqué par l interposition entre chaque paire de pignons d'un ressort semblable 18 et 19. Cet écartement forcé des pignons sous 3'ac- tion des ressorts crée automatiquement un rattrapage de jeu et permet ainsi une conduite précise et agréable. Les trains d'engrenages sont calculés de fa çon classique pour obtenir le meilleur fonctionnement cinématique, en général par l'égalisation des vitesses de glissement en pied de dents et d'autres procédés connus. Ainsi, le module n'est pas inférieur à 2 mm pour obtenir un coefficient de sécurité élevé nécessaire dans une direction de véhicule automobile. Pour limiter l'encombrement des pignons. ceux-ci sont en général à petit nombre de dents, inférieur ou voisin du nombre limite provoquant l'interférence de taillage. Par exemple M = 2; angle de pression 20-; angle d'hélice 20 ; les pignons 12a, 12b, 13a, 13b possèdent 17 ou 18 dents; les pignons 11 et 14 possèdent 23 dents; L'entraxe théorique 31, 925 ou 32, 723 est augmenté à 32, 85 ou 32, OS avec un entraxe de fonctionnement calculé de 32,8 ou 32. Afin d'apporter une sécurité supplémentaire et de permettre une meilleure accumulation par rejet dans les vides d'engrènement des corps étrangers, la saillie est réduite à 85 ou 90Z de la saillie théorique au plus, tant que le rapport de conduite additionné au rapport de recouvrement est compris entre 1,3 minimum et 1,95 maximum. Le mode de réalisation décrit est le cas ou les première et seconde parties de l'arbre de direction sont alignées. Cependant, on peut, en utilisant un dispositif analogue, placer la seconde partie de l arbre de direction dans une autre position. Les axes des pignons 6 et 14 restent parallèles, mais on peut les décaler d'un angle autour de l'axe aa , ce qui permet des implantations plus faciles, tant du volant par rapport au conducteur du véhicule que du pignon 14 par rapport au volant de direction 1. Dans ce premier mode de réalisation, on a coupé volontairement l'arbre de direction en deux parties, renvoyé le mouvement de rotation de celui-ci sur un train d'engrenages â axe parallèle et sorti l organe de transmission des informations, reliant le coussin central fixe, monté au centre du volant, à une partie fixe du véhicule, au droit de ce renvoi. Or, on sait que pour des questions d'implantation, tant du volant, liée au confort de conduite, que du boitier de direction, liée à la cinématique de direction, et pour des impératifs de na tonalité conduite à droite ou à gauche), l'arbre de direction de la plupart des véhicules automobiles comporte plusieurs parties, par exemple trois, reliées entre elles par des systèmes généralement semblables constitués de joints de cardan classiques ou de joints utilisant la déformation d'une pièce élastique en gé néral à base d'éiastomere. Il est donc intéressant d'utiliser l'une de ces interruptions de l'arbre de direction pour sortir l'organe de transmission des informations, de cet arbre de direction et du même coup. diminuer le prix de revient d'un tel dispositif en remplaçant par exemple l'un des joints de cardan par un dispositif d'engrenages équivalent à celui décrit précédemment. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.3, un tel ensemble de direction comporte un volant 101 relié à l'une des extrémités d'une première partie d'arbre de direction 102 dont l'autre extrémité est reliée par exemple par un joint de cardan 103 à une extrémité d'une seconde partie d'arbre de direction 104 dont l'autre extrémité est elle-même reliée par exemple par un joint de cardan 105, à une troisième partie d'arbre de direction 106 reliée à un boitier de direction 107. Il est à noter que les première et seconde ainsi que les seconde et troisième parties d'arbre de direction font entre elles un angle obtus, l'angle obtus devant être considéré dans le présent mémoire comme un angle supérieur ô 90 et différent de 180 Un coussin central (non représenté) est disposé au centre du volant de manière identique ô celle décrite précédemment. Ce coussin central comporte au moins un organe de commande destiné à la commande de différents organes du véhicule, ces organes de commande étant reliés à un organe de transmission des informations issues dudit au moins un organe de commande vers une partie fixe du véhicule. Comme on peut le voir sur la Fig.4, cet organe de transmission 108, constitué par exemple par un cable électrique, est disposé dans la première partie 102 de l'arbre de direction, cette partie d'arbre de direction étant creuse et montée à rotation autour d'une pièce tubulaire ( non représentée ) solidaire de la colonne de direction et du coussin central. Cette première partie 102 de l'arbre de direction est reliée à la seconde partie 104 de celui-ci, par l'intermédiaire d'un dispositif d'ac- couplement intermédiaire comprenant un organe menant 109 solidaire de la première partie de l'arbre de direction, un organe de transmission 110 rotatif autour de son axe X-X et fixe en rotation par rapport à l'axe de la colonne de direction. Cet organe de transmission 110 porte des organes d'accouplement intermédiaires dont l'un, 111, coopère avec l'organe menant 109 et l'autre, 112. avec un organe mené, 113, solidaire de la seconde partie 104 de l'arbre de direction. Il est ô noter que les première et seconde parties de l'arbre de direction sont séparées d'une distance permettant le passage de l'organe de transmission des informations 108. L'axe Y-Y de la première partie de l'arbre de direction fait avec l'axe Z-Z de la seconde partie, un angle obtus tel qu'il a été défini précédemment. Dans le mode de réalisation représenté sur cette Fig.4, l'axe X-X de l'organe de transmission 110 est parallèle à l'axe Z-Z de la seconde partie 104 de l'arbre de direction et est disposé dans un plan défini par les axes Y-Y et Z-Z desdites première et seconde parties d'arbre de direction. Dans le cas où l'axe X-X de l'organe de transmission est parallèle à l'axe Z-Z de la seconde partie de l'arbre de direction, l'organe menant 109 et l'organe d'accouplement intermédiaire 111 coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal à la moitié dudit angle obtus et l'organe mené 113 et l'organe d'accouplement intermédiaire 112 coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons hélicoïdaux. Avantageusement, l'organe d'accouplement intermédiaire 112 peut être constitué par deux pignons hélicoïdaux 112a et 112b dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques 114 tendant à écarter les deux pignons, ces pignons étant libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe X-X de l'organe de transmission 110 comme cela a été décrit précédemment. Ceci permet de rattraper les jeux angulaires de denture qui peuvent entrainer une gène de conduite, car, comme il a déjà été mentionné, il est impensable de construire économiquement en grande série, des trains d'engrenages ô jeu réduit. Dans le mode de réalisation décrit sur la Fig.4, l'axe X-X de l'organe de transmission est parallèle à l'axe Z-Z de la seconde partie de l'arbre de direction. Cependant, on peut également envisager un dispositif dans lequel l'axe Xa-Xa (Fig.5) d'un organe de transmission 115 est parallèle à l'axe Ya-Ya de la première partie 102 de l'arbre de direction, cet axe Ya-Ya faisant toujours un angle obtus avec l'axe Za-Za de la seconde partie 104 de l'arbre de direction. L'organe de transmission 115 porte à l'une de ses extrémités, un organe d'accouplement intermédiaire 116 coopérant avec un organe menant 117 solidaire de la première partie de l'arbre de direction, et à l'autre de ses extrémités, un autre organe d accouplement intermédiaire 118 coopérant avec un organe mené 119 solidaire de la seconde partie 104 de l'arbre de direction. Dans ce cas, l'organe menant 117 et l organe d'accouplement intermédiaire 116 coopérant avec celuici sont constitués par des pignons hélicoïdaux, tandis que l'organe mené 119 et l organe dd'accouplement in- termédiaire 118 coopérant avec celui-ci, sont consti tués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal à la moitié dudit angle obtus. Avantageusement, l organe d'accouplement intermédiaire 116 est constitué de manière identique à l organe d'accouplement intermédiaire 112 représenté sur la Fig.4, c 'est à dire constitué de deux pignons hélicoïdaux 116a,116b, libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe Xa-Xa de l organe de transmission, et comportant sur leurs surfaces en regard un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques 120 tendant ô les écarter l'un de l'autre, de façon à rattraper les jeux de denture. Dans ce cas également, l'axe Xa-Xa de l'organe de transmission intermédiaire est disposé dans un plan défini par les axes des première et seconde parties d'arbre de direction. Les dispositifs représentés sur les Fig.4 et 5 nécessitent une grande précision de réglage de l en- grènement des pignons coniques afin de limiter les jeux de transmission. On peut également envisager une chaine cinématique comportant quatre engrenages coniques assurant la transmission du mouvement entre la première partie de l'arbre de direction et la seconde partie. Dans ce cas, les organes menant et mené sont disposés par exemple Åa une distance égale du point d'intersection des axes des première et seconde parties d'arbre de direction de façon que les demi-angles au sommet des quatre pignons coniques soient égaux et permettent ainsi de standardiser une fabrication. L'axe de l'organe de transmission est alors parallèle à une droite joignant le centre des organes menant et mené. Dans les modes de réalisation représentés sur les Fig.4 et 5, l'axe de l'organe de transmission est disposé dans le plan défini par les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction. On peut également disposer l'axe de cet organe de transmission dans un plan parallèle à celui défini par les axes des première et seconde parties d'arbre de direction. Ainsi sur la Fig.6, on a représenté une première partie d'arbre de direction 121 d'axe Yb-Yb faisant un angle obtus tel que défini précédemment avec un axe Zb-Zb d'une seconde partie d'arbre de direction 122 et définissant avec celui-ci un plan P. Les première et seconde parties d'arbre de direction portent respectivement un organe menant 123 et un organe mené 124. Ces organes menant et mené sont disposés à une distance égale d'un point O d'intersection des axes Yb-Yb et Zb-Zb respectivement des première et seconde parties d'arbre de direction. Un organe de transmission 125 d'axe Xb-Xb est disposé dans un plan parallèle au plan P, l'axe Xb-Xb de cet organe de transmission étant parallèle à une droite A joignant le centre des organes menant et mené. L'organe de transmission 125 porte à chacune de ses extrémités, un organe d'accouplement intermédiaire coopérant l'un. 126. avec l organe menant 123 et l'autre, 127, avec l organe mené 124. Les organes menant, d'accouplement intermédiaires et mené, peuvent être constitués par différents types de pignons. Ainsi par exemple, ils peuvent être constitués par des pignons hélicoidaux gauches, les plans perpendiculaires aux axes de rotation des pignons de chaque couple faisant entre eux un angle égal à la moitié de l'angle obtus que font entre eux les axes des première et seconde par ties d'arbre de direction. Les sens d'hélice des pignons constituant chaque couple, peuvent être différents et les angles d'hélice des pignons des couples doivent alors satisfaire à la relation e = o1 - e2 avec e = valeur de l'angle obtus: et 81 et 52 = valeur des angles d'hélice des pignons de chaque couple. Cependant, par souci de standardisation, il est avantageux d'utiliser le même sens d'hélice pour chaque pignon et les angles d'hélice des pignons de chaque couple doivent alors satisfaire à la relation: e = ei + 02. On peut également envisager un cas particulier dans lequel l'un des pignons d'un ou de chaque couple est constitué par un pignon droit, c'est à dire que 81 ou e2 est égal à 0. Cependant, il est particulièrement avantageux, pour des raisons de standardisation, d'utiliser des pignons hélicoidaux gauches identiques, de même sens d'hélice et de même angle d'hélice égal à la moitié de l'angle obtus. D'autre part, il est également avantageux d'utiliser un système de rattrapage de jeux analogue à celui décrit en regard de la Fig.1. Dans ce cas, les organes d'accouplement intermédiaires 126 et 127 sont constitués chacun par deux pignons 126a, 126b et 127a, 12tub. respectivement, présentant sur leurs surfaces en regard un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques 128 et 129 respectivement qui tendent à écarter les pignons de chaque organe, l'un de l'autre, parallèlement à l'axe Xb-Xb de l'organe de transmission pour permettre un rattrapage du jeu de denture. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.7, les plans perpendiculaires aux axes de rotation des pignons de chaque couple font entre eux un angle égal à la moitié de l'angle obtus. Il est également à noter que dans tous les modes de réalisation, l'organe de transmission peut entre relié à la colonne de direction de manière équivalente à celle décrite en se référant à la Fig.1. c'est à dire par l'intermédiaire de rebords solidaires de celle-ci. Dans tous les modes de réalisation décrits précédemment. le bloc de direction comporte un organe de transmission intermédiaire portant des organes d'accouplement intermédiaires, coopérant avec des organes menant et mené solidaires des première et seconde parties d'arbre de direction, ceci afin d'entrainer une rotation de la seconde partie d'arbre de direction dans le même sens que celle du volant, pour ne pas avoir à modifier la structure des moyens de conversion de la rotation de l'arbre de direction en déplacement linéaire d'un organe d'actionnement des roues directrices du véhicule. En effet, l organe de transmission intermédiaire tourne en sens inverse de celui du volant en raison de l'accouplement par pignons reliant la première partie d'arbre de direction et cet organe. De même, la seconde partie d'arbre de direction tourne en sens inverse de celui de l'organe de transmission et donc dans le même sens que celui de la première partie d'arbre de direction. Cependant. il est également possible de modifier par exemple la structure des moyens de conversion précités pour qu une rotation "inverse" de la seconde partie d'arbre de direction produise un déplacement linéaire de l organe d'actionnement des roues, correspondant Åa la rotation de la première partie d arbre de direction et donc du volant. Ainsi, le dispositif d'accouplement reliant les première et seconde parties d'arbre de direction, peut être constitué (Fig.8) par un organe menant 201 solidaire d'une première partie 202 d'arbre de direction solidaire d'un volant (non représenté), cet organe menant 201 coopérant avec un organe mené 203 solidaire d'une seconde partie 204 d'arbre de direction. Dans le mode de réalisation représenté sur cette Fig., les axes des première et seconde parties d'arbre de direction sont parallèles. L'organe menant est par exemple constitué par un pignon hèlicoidal et l'organe mené par deux pignons hélicoidaux 203a et 2036. dont les surfaces en regard comportent un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques 203c constitués par exemple par un ressort, tendant à les écarter l'un de l'autre. Comme dans les modes de réalisation précédents, les pignons 203a et 203b sont montés déplaçables parallèlement à l'axe de la seconde partie d'arbre de direction pour constituer des moyens de rattrapage des jeux de transmission. il va de soi que. selon une variante de réalisation, l'organe menant peut être constitué par deux pignons hélicoidaux tels que décrits précédemment et l organe mené par un seul pignon hélicoidal. Dans le cas où les axes des premiére et seconde parties d'arbre de direction font entre eux un angle obtus (Fig.9). les organes menant 205 et mené 206 sont constitués par des pignons hélicoidaux gauches. L'un desdits organes menant ou mené est constitué par deux pignons hélicoidaux gauches dont les surfaces en regard comportent un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques tendant à les écarter l'un de l'autre. Lesdits deux pignons sont également montés déplaçables l'un par rapport à l'autre parallèlement ô l'axe de la partie d'arbre de direction sur laquelle ils sont disposés. Les différents paramètres de ces pignons sont déterminés de manière analogue ô celle décrite précédemment.

Claims: REVENDICATIONS 1. Bloc de direction d'un véhicule automobile. comprenant une colonne de direction (5), un volant (1;101) de direction et un coussin central (10) sur lequel est disposé au moins un organe de commande (9) destiné à la commande de différents organes du véhicule, ladite colonne de direction et ledit coussin central étant fixes, le volant de direction étant solidaire d'une première partie (2:102;121;202) d'un arbre de direction, creuse et montée à rotation autour d'une pièce tubulaire (7) solidaire de la colonne de direction et du coussin central, et dans laquelle est disposée un organe de transmission (8; 108) des informations issues dudit au moins un organe de commande (9), vers une partie fixe du véhicule, ladite première partie d'arbre de direction étant reliée Åa une seconde (15;104;122;204) partie d'arbre de direction, par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement. lesdites première et seconde parties d'arbre de direction étant espacées d'une distance permettant le passage de l'organe de transmission des informations, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rattrapage automatique des jeux de transmission dudit dispositif d'accouplement 2. Bloc de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l organe de transmission des informations (8;108) issues dudit au moins un organe de commande (9) est constitué par un câble électrique. 3. Bloc de direction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement comporte un organe menant (6;109;11?;123) solidaire de la première partie (2;102;121) d'arbre de direction, un organe de transmission (11;110;115;125) portant des organes d'accouplement intermédiaires (12,13; 111,112; 116,118; 126, 12?) coopérant l'un (12; 111; 116;126) avec ledit organe menant (6; 109; liT; 123) et l'autre (13;112;118;127) avec un organe mené (14; 113;119;124) solidaire de la seconde partie (15;104; 122) d'arbre de direction. 4. Bloc de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction sont parallèles et en ce que les axes des organes menant (6) et mené (14) sont parallèles. 5. Bloc de direction selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe a-a de l'organe de transmission (11) est parallèle aux axes des première et seconde parties de l'arbre de direction. 6. Bloc de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que les première et seconde parties (2,15) de l'arbre de direction sont alignées. 7. Bloc de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes menant et mené (6.14) sont constitués par des pignons hélicoïdaux. 8. Bloc de direction selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes d accouplement intermédiaires (12,13) sont constitués chacun par deux pignons hélicoïdaux (12a,12b.13a,13b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel est disposé un moyen élastique (18,19) et en ce que lesdits pignons hélicoïdaux de chaque organe d'accouplement intermédiaire sont libres de se déplacer parallèlement à l'axe a-a de l'organe de transmission (11), l'un par rapport à l'autre. 9. Bloc de direction selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction font entre eux un angle obtus. 10. Bloc de direction selon la revendication 9, caracterisé en ce que l'axe (X-X; Xa-Xa) de l'organe de transmission (110;115) est disposé dans un plan défini par les axes (Y-Y, Z-Z; Ya-Ya, Za-Za) desdites première et seconde parties de l'arbre de direction. 11. Bloc de direction selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'axe de l'organe de transmission (115) est parallèle à l'axe de la première partie (102) de l'arbre de direction, en ce que l'or- gane menant (117) et l'organe d'accouplement intermédiaire (116) coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons hélicoïdaux et en ce que l'organe mené < 119) et l'organe d'accouplement intermédiaire (118) coopérant avec celui-ci, sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal ô la moitié dudit angle obtus. 12. Bloc de direction selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement intermédiaire (116) coopérant avec l'organe menant (117) ou l'organe menant lui-même,est constitué par deux pignons hélicoïdaux (116a,116b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (120) et en ce que lesdits deux pignons hélicoïdaux sont libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe (Xa-Xa) de l'organe de transmission. 13. Bloc de direction selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement intermédiaire (116) est constitué desdits deux pignons hélicoidaux (116a,116b). 14. Bloc de direction selon la revendication 9. caractérisé en ce que l axe de l'organe de trans mission (110) est parallèle à l'axe de la seconde partie (104) de l'arbre de direction, en ce que l'organe menant (109) et l'organe d'accouplement intermédiaire (111) coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal à la moitié dudit angle obtus et en ce que l'organe mené (113) et l'organe d'accouplement intermédiaire (112) coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons hélicoïdaux. 15. Bloc de direction selon la revendication 1X, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement intermédiaire (112) coopérant avec l organe mené (113) ou l'organe mené lui-même, est constitué par deux pignons hélicoïdaux (112a,112b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (114) et en ce que lesdits deux pignons hélicoïdaux sont libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe (X-X) de l'organe de transmission. 16. Bloc de direction selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement intermédiaire (112) est constitué desdits deux pignons hélicoidaux (112a,112b). 17. Bloc de direction selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'axe (Xb-Xb) de l'organe de transmission (125) est disposé dans un plan parallèle à un plan (P) défini par les axes (Yb-Yb, Zb-Zb) des première et seconde parties (121,122) de l'arbre de direction. 18. Bloc de direction selon la revendication 17, caractérisé en ce que les organes menant (123) et mené (124) sont disposés respectivement sur les première et seconde parties (121,122) de l'arbre de direction, ô une distance égale du point d'intersection (0) des axes des première et seconde parties de l'arbre de direction et en ce que l'axe (Xb-Xb) de l'organe de transmission (125) est parallèle à une droite (A) joignant le centre des organes menant et mené. 19. Bloc de direction selon la revendication 18, caractérisé en ce que les organes menant, d'accouplement intermédiaires et mené, sont constitués par des pignons hélicoïdaux gauches, identiques et d'angle d'hélice égal à la moitié de l'angle obtus. 20. Bloc de direction selon la revendication 18, caractérisé en ce que les organes d'accouplement intermédiaires (126,127) sont constitués chacun par deux pignons (126a,126b. 127a,127b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (128,129) et en ce que lesdits pignons hélicoidaux de chaque organe d'accouplement intermédiaire sont libres de se déplacer l'un par rapport ô l'autre, parallèlement à l'axe (Xb-Xb) de l'organe de transmission (125). 21. Bloc de direction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement est constitué par un organe menant (201;205) solidaire de la première partie (202) d'arbre de direction, coopérant avec un organe mené (203:206) solidaire de la seconde partie (204) d'arbre de direction. 22. Bloc de direction selon la revendication 21, caractérisé en ce que les axes des première et seconde parties d'arbre de direction sont parallèles, en ce que l'un desdits organes menant ou mené, est constitué par un pignon hélicoidal (201) et l'autre par deux pignons hélicoidaux (203a,203b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (203c), et en ce que lesdits deux pignons hélicoidaux (203a,203b) sont libres de se déplacer parallèlement aux axes desdites première et seconde parties d'arbre de direction, l'un par rapport à l'autre. 23. Bloc de direction selon la revendication 21, caractérisé en ce que les axes de première et seconde parties d'arbre de direction font entre eux un angle obtus. en ce que l'un desdits organes menant ou mené (205,206) est constitué par un pignon helicoidal gauche et l'autre par deux pignons hélicoidaux gauches dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques et en ce que lesdits deux pignons hélicoidaux gauches sont libres de se déplacer parallèlement à l'axe de la partie d'arbre de direction sur laquelle ils sont disposés, l'un par rapport à l'autre. 24. Bloc de direction selon la revendication 8,12,15,20,22 ou 23, caractérisé en ce que les moyens élastiques (18,19;114;120;128,129;203c) sont constitués par un ressort exerçant sur lesdits pignons une action qui tend à les écarter l'un par rapport à l au- tre. 25. Bloc de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le volant de direction (1) étant claveté sur la première partie (2) de l'arbre de direction, des moyens sont prévus pour coopérer avec la pièce tubulaire (7) afin de rendre le volant de direction (1) solidaire en translation de ladite première partie (2) de l'arbre de transmission. 26. Bloc de direction selon la revendication 25, caractérisé en ce que les moyens destinés à rendre solidaire en translation le volant de direction (1) et la première partie (2) de l'arbre de direction sont constitués par un premier manchon (1) comportant à l'une de ses extrémités, une collerette (21a) faisant saillie vers l'extérieur et s'étendant au-dessus d'une partie du volant de direction (1) et à l'autre extrémité un bossage annulaire (21b) dont les surfaces viennent coopérer avec les surfaces correspondantes d'un évidement annulaire (2d) ménagé dans la paroi interne de la première partie de l'arbre de direction. 27. Bloc de direction selon la revendication 26. caractérisé en ce qu'un second manchon (22) comportant à l'une de ses extrémités une collerette (22a) faisant saillie vers l'extérieur est disposé entre le premier manchon (21) et la pièce tubulaire (7) de fa çon à coopérer avec celle-ci pour presser ledit premier manchon contre la surface interne de ladite première partie d'arbre. 28. Bloc de direction selon la revendication 27, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (7) comporte à son extrémité supérieure des organes élastiques (7a) destinés à retenir en position le coussin central (10).

Inventors: BERTOT, MAURICE, HENIGUE, CHRISTIAN
Applicants: ECIA - EQUIPEMENTS ET COMPOSANTS POUR L'INDUSTRIE AUTOMOBILE
Application year: 1985
Main classification: B62D1
IPC codes: B62D1, B60K35