EP2635465B1

EP2635465B1 - Dispositif antivol pour colonne de direction de vehicule a fonction de securite par enfoncement

Info

Publication number: EP2635465B1
Application number: EP11775992.8A
Authority: EP
Inventors: Alix Della Fiorentina
Original assignee: U Shin France SAS
Current assignee: Minebea AccessSolutions France SAS
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-10-28
Also published as: FR2967115A1; BR112013007025B1; JP2013544704A; FR2967115B1; EP2635465A1; JP6366938B2; BR112013007025A2; WO2012059424A1

Description

L'invention concerne les dispositifs antivol pour colonne de direction de véhicule.
Le document US 5289707 décrit un dispositif antivol pour colonne de direction selon l'art antérieur.
On connaît de tels dispositifs comprenant un verrou et un mécanisme à pêne. Lorsque le véhicule est à l'arrêt, une rotation du volant de direction entraîne le déploiement du pêne suivant une direction non parallèle à l'axe de la colonne de sorte qu'il vient en prise avec cette dernière et empêche toute manoeuvre du volant. Lorsque l'utilisateur introduit la clé de contact dans le verrou, le mécanisme rétracte le pêne pour déverrouiller la colonne et libérer le volant.
Dans une version perfectionnée de ce dispositif, lorsque le véhicule est en marche, la clé ne peut pas être extraite du verrou par un simple mouvement de rotation de la clé et du rotor dans le stator du verrou. Il est nécessaire d'enfoncer préalablement la clé dans le verrou pour pouvoir ensuite l'en extraire. On prévient ainsi toute extraction intempestive ou malveillante de la clé, notamment en raison du danger que l'extraction de la clé représenterait lorsque le véhicule est en marche. En particulier, on évite qu'un enfant transporté sur un siège avant du véhicule puisse saisir la clé pendant le transport.
Néanmoins, les mécanismes prévus à ce jour pour obtenir les fonctionnalités précitées sont relativement compliqués à assembler et coûteux.
Un but de l'invention est de fournir un mécanisme plus simple à assembler et moins coûteux pour l'obtention de ces fonctionnalités.
A cet effet, on prévoit selon l'invention un dispositif antivol pour colonne de direction de véhicule, qui comprend un verrou comportant un rotor et un stator parmi lesquels l'un porte un pion et l'autre présente une gorge de réception du pion conformée de sorte que, à partir d'une position angulaire prédéterminée, une rotation du rotor par rapport au stator dans un sens prédéterminé nécessite un enfoncement préalable du rotor par rapport au stator en direction de l'intérieur du dispositif.
Ainsi, le pion réalise un indexage de la position relative du rotor dans le stator en rotation et en coulissement. Lorsque le véhicule est en marche, c'est la coopération du pion avec la gorge qui interdit le retrait de la clé sans préalablement enfoncer le rotor dans le stator. Le pion peut être porté par le rotor ou par le stator selon les modes de réalisation.
Avantageusement, la gorge présente une face de butée pour le pion, radiale à un axe de rotation du rotor et déterminant la position angulaire.
De préférence, la position étant dite de marche et le sens dit d'arrêt, la gorge est conformée de sorte qu'il est possible, sans enfoncer préalablement le rotor, de le faire tourner dans un sens contraire au sens d'arrêt pour atteindre la position de marche.
Ainsi, en dépit du fait qu'il faille préalablement enfoncer le rotor dans le stator pour quitter la position de marche, il est facile d'atteindre cette dernière à partir de la position d'arrêt du véhicule dans la mesure où il n'est pas nécessaire de commander une étape d'enfoncement préalable.
De préférence, le dispositif est agencé de sorte qu'une action sur le rotor pour le faire tourner dans un sens contraire au sens d'arrêt suffit pour le placer dans la position de marche.
Ainsi, l'utilisateur commande seulement la rotation du rotor. La gorge coopère avec le pion pour faire coulisser le rotor dans le stator au moment opportun durant le mouvement du rotor. La manoeuvre du verrou demeure donc simple pour l'utilisateur en dépit du fait que le rotor se déplace avec différents types de mouvements lorsqu'il parcourt sa trajectoire.
Avantageusement, la gorge est conformée de sorte qu'il existe au moins une position angulaire du rotor dans laquelle tout coulissement du rotor dans le stator est impossible.
De préférence, le dispositif comprend un ressort de rappel sollicitant le rotor dans un sens opposé à l'enfoncement.
On facilite ainsi la manoeuvre du verrou.
Dans un mode de réalisation, la gorge est ménagée dans une face circonférentielle du rotor ou du stator.
De préférence, le pion est immobilisé par rapport au stator à coulissement parallèlement à un axe de rotation du rotor et à rotation autour de cet axe.
Avantageusement, le dispositif comprend un châssis, le pion étant en prise avec le châssis en immobilisant rigidement le stator par rapport au châssis.
Ainsi, le pion assure non seulement la fonction d'indexation précitée mais aussi le positionnement rigide du stator par rapport au châssis du dispositif.
De préférence, le rotor présente une cavité apte à recevoir le pion dans une position telle que le pion s'étend dans le stator sans dépasser d'une face externe de ce dernier.
Cette cavité permet la réception temporaire du pion pour le montage du verrou dans le châssis.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :

les figures 1 et 2 sont des vues partielles respectivement en perspective et en coupe axiale d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention ;
les figures 3 et 4 sont des vues partielles respectivement en perspective éclatée et de côté du verrou du dispositif de la figure 1 sans le châssis ;
les figures 5 à 8 présentent chacune d'une part le rotor seul avec le pion et d'autre part le dispositif au cours de quatre étapes respectives de fonctionnement de ce dernier ; et
la figure 9 est une vue à plus grande échelle du rotor et du pion dans la configuration de la figure 8.

On a illustré aux figures 1 à 4 un dispositif antivol 2 pour colonne de direction de véhicule. Le dispositif comprend un châssis 4 définissant dans le dispositif deux parties distantes l'une de l'autre, à savoir une partie de verrouillage 6 illustrée sur les figures et une partie de blocage 8 illustrée seulement en partie à la figure 1. La partie de blocage 8 comprend notamment un pêne non illustré monté mobile à coulissement par rapport au châssis de façon à pouvoir occuper deux positions, à savoir une position de blocage et une position de déblocage. Dans la première qui est une position étendue, le pêne vient en prise avec une pièce de la colonne de direction de façon à interdire la rotation de la colonne par rapport à la structure du véhicule. Dans la position de déblocage ou position rétractée, le pêne autorise la rotation de la colonne par rapport à la structure. La direction de coulissement du pêne de l'une à l'autre de ces positions est non parallèle à l'axe de rotation de la colonne. La partie de blocage est d'un type connu en lui-même et ne sera pas décrite ici en détail.
La partie de verrouillage 6 comprend un verrou 10 comprenant un stator 12 et un rotor 14 reçu dans un logement du stator. Le rotor 14 est monté mobile à rotation par rapport au stator autour d'un axe 16 de la partie de verrouillage 6. Il est également monté mobile à coulissement par rapport au stator suivant ce même axe 16. Le rotor est donc monté en liaison pivot glissant par rapport au stator.
Le dispositif est agencé de sorte que, lorsque le conducteur actionne le verrou au moyen d'un insert tel qu'une clé 20 prévue à cet effet pour faire démarrer le véhicule, le dispositif fait passer le pêne en position de déblocage s'il ne s'y trouvait pas déjà, de façon à permettre la manoeuvre de la colonne.
Le verrou 6 comprend des éléments non illustrés tels que des paillettes montées mobiles à coulissement dans des logements 18 du rotor et du stator. Le rotor présente un logement interne 22 présentant une embouchure axiale externe 23. Lorsque la clé 20 est introduite dans le logement 22 par l'embouchure 23, elle place les éléments mobiles dans une configuration telle qu'ils s'étendent intégralement chacun dans le rotor et autorisent la rotation de ce dernier par rapport au stator. En l'absence de la clé, des ressorts de rappel non illustrés placent les éléments mobiles dans une position où ils s'étendent chacun partiellement dans le rotor et dans le stator, empêchant ainsi tout mouvement relatif de ceux-ci.
Le stator 12 étant fixé rigidement au châssis 4, dans la suite tout mouvement du rotor désignera un mouvement du rotor par rapport au stator.
Le verrou comprend un pion 24 ayant une forme à symétrie de révolution autour d'un axe 26 perpendiculaire et radial à l'axe 16. Le pion 24 présente, en l'espèce, deux tronçons d'extrémité respectivement externe 28 et interne 30 séparés l'un de l'autre par un bourrelet annulaire 32 s'étendant en saillie radiale des deux tronçons. Chacun des tronçons présente une face externe cylindrique.
La face cylindrique du tronçon externe 28 a un plus grand diamètre que celle du tronçon interne 30. Lorsque le dispositif est monté comme illustré à la figure 2, le tronçon externe 28 s'étend dans un orifice radial du châssis 4 en réalisant un accouplement mâle-femelle. Le bourrelet 32 et le tronçon interne 30 s'étendent, quant à eux, dans un logement 34 à symétrie de révolution du stator 12. Le pion 24 réalise donc également un accouplement mâle-femelle avec le stator. Dans certaines positions du stator par rapport au rotor, le pion 24 peut coulisser suivant l'axe 26 par rapport au rotor comme on le verra plus loin. Toutefois, dans toutes les autres positions, ce coulissement est interdit de sorte que le pion maintient le stator 12 rigidement fixé au châssis 4. Le logement 34 est suffisamment long pour autoriser cette mobilité du pion par rapport au stator. Un ressort de compression 36 est prévu qui vient en appui par une extrémité axiale contre un épaulement du logement 34 et par l'autre extrémité contre le bourrelet 32 afin de solliciter en permanence le pion suivant la direction de l'axe 26 et dans un sens opposé à l'axe 16. Sous l'effet de cette sollicitation, le bourrelet 32 vient en appui contre le châssis 4, l'orifice de ce dernier qui accueille le pion ayant un diamètre suffisamment petit pour interdire le passage du bourrelet et la sortie du pion, ce qui maintient le pion dans le stator. Le pion se trouve immobilisé par rapport au stator à coulissement parallèlement à l'axe16 et à rotation autour de cet axe. Le tronçon interne 30 du pion traverse aussi un tronçon interne du logement 34 situé au-delà de l'épaulement.
La fixation rigide du stator 12 au châssis a été illustrée sur la figure 4. Sur cette même figure, on a illustré un vilebrequin 40 du dispositif qui est monté mobile à rotation par rapport au châssis autour de l'axe 16, toute translation du vilebrequin par rapport au châssis étant interdite. Un ressort de compression 42, illustré à la figure 3, est interposé suivant la direction de l'axe 16 entre le vilebrequin 40 et le rotor 14 pour solliciter ce dernier suivant la direction de l'axe 16 dans un sens tendant à le faire sortir du stator, sens indiqué par la flèche 44. On désigne par sens d'enfoncement le sens opposé qui tend à enfoncer le rotor dans le stator en direction du vilebrequin.
Le dispositif 2 présente une gorge 46 ménagée en l'espèce dans une face externe circonférentielle cylindrique 48 du rotor 14. La gorge a un profil en « U » dans un plan radial à l'axe 16, les branches du « U » formant deux flancs venant en appui axial contre le pion 24. La gorge reçoit le tronçon interne 30. La largeur de la gorge suivant la direction de l'axe 16 excède légèrement le diamètre du tronçon interne 30 de sorte que la position du pion dans la gorge détermine la position du rotor le long de l'axe 16. La gorge présente une forme générale annulaire centrée sur l'axe 16 à l'exception d'une chicane 48. Tant que le pion se situe dans la partie annulaire de la gorge, la position du rotor le long de l'axe reste inchangée. Toutefois, lorsque le pion parcourt la chicane, il force le rotor à coulisser le long de l'axe.
Nous allons présenter plus en détails la forme de la gorge au cours de la description suivante de l'utilisation du dispositif.
On suppose, en référence à la figure 5, que le véhicule est à l'arrêt et que le conducteur introduit la clé 20 dans le rotor pour mettre en marche le véhicule. Le pion 24 se trouve alors en butée suivant la direction circonférentielle contre une extrémité de fin de course de la gorge qui est en l'espèce une extrémité de début de course. Nous prendrons cette position angulaire du rotor comme position de référence à 0° autour de l'axe 16. Le verrou est agencé d'une façon connue en elle-même de sorte que c'est seulement dans cette configuration que la clé peut être introduite dans le verrou ou en être extraite suivant l'axe 16. Dès que le rotor quitte la position à 0°, l'extraction de la clé hors du verrou est impossible.
En référence à la figure 6, le conducteur fait tourner la clé et le rotor par rapport au stator autour de l'axe 16 dans le sens horaire illustré par la flèche 50. Il fait ainsi tourner le rotor sur un angle de 20° par exemple. Le tronçon de gorge parcouru par le pion de la position de la figure 5 à celle de la figure 6 étant un tronçon annulaire, le mouvement du rotor est un strict mouvement de rotation. En d'autres termes, de l'une à l'autre de ces deux positions, tout mouvement de coulissement du rotor le long de l'axe 16 est impossible.
En référence à la figure 7, on suppose que la rotation de la clé et du rotor se poursuit pour atteindre une position angulaire de 40°. Pour passer de la position de la figure 6 à celle de la figure 7, le pion parcourt le début de la chicane 48. Sur cette portion de la gorge, les flancs 52 de la gorge s'étendent dans un plan non radial à l'axe 16, ces deux flancs étant parallèles l'un à l'autre. On désigne par rampe de levée le tronçon de la gorge délimité par les flancs 52. Le mouvement de rotation du rotor impulsé par le conducteur par l'intermédiaire de la clé entraîne donc en outre par effet de came du pion en appui sur l'un des flancs 52 l'enfoncement du rotor 14 dans le sens opposé à la flèche 44 à l'encontre de la force de rappel du ressort 42.
En référence à la figure 8, on suppose que la rotation du rotor s'est poursuivie pour qu'il atteigne une position à 60°. Pour passer de la position de la figure 7 à celle de la figure 8, le pion parcourt un bref tronçon annulaire de la gorge formant le milieu de la chicane, puis se trouve en regard de la sortie de cette dernière en ayant franchit une face plane 54 de la gorge s'étendant dans un plan radial à l'axe 16. Puisque le flanc de la gorge le plus proche du vilebrequin n'interdit plus l'avancée du rotor sous l'effet du ressort 42, le rotor coulisse dans le sens de la flèche 44. Le passage du rotor de la position de la figure 7 à celle de la figure 8 a donc lieu moyennant un strict mouvement de rotation, puis un strict mouvement de coulissement. Le pion 24 se trouve alors finalement hors de la chicane. Le dispositif est agencé de sorte que cette position du rotor entraîne le démarrage du véhicule. Le conducteur cesse donc tout mouvement sur la clé et le dispositif demeure dans cette position dite de marche sous l'effet du ressort 42.
A partir de la position de marche, il est possible de poursuivre la rotation du rotor dans le sens 50 dans la mesure où le pion se trouve à l'entrée d'un autre tronçon annulaire de la gorge. Il s'agit alors d'un strict mouvement de rotation du rotor. En revanche, tout mouvement de rotation du rotor, strict ou pas, dans le sens inverse, est interdit car il est empêché par la mise en butée du pion 24 contre la face 54. Il n'est donc pas possible de faire tourner le rotor de façon volontaire ou involontaire à partir de la position de marche pour lui faire regagner la position d'arrêt et ôter la clé.
Perçu par le conducteur, le passage de la position d'arrêt à la position de marche a requis seulement de faire tourner la clé avec le rotor dans le sens 50. La gorge 46 et le ressort 42 ont provoqué le coulissement du rotor lorsque cela était nécessaire.
Pour faire parcourir au rotor le trajet de la position de marche à la position d'arrêt, il est nécessaire de commencer par enfoncer le rotor pour lui donner un strict mouvement de coulissement suivant l'axe 16 afin de faire franchir la face 54 au pion 24.
A l'issue de ce strict mouvement de coulissement du rotor, effectué par l'action volontaire du conducteur sur la clé en l'enfonçant dans le verrou, le conducteur fait tourner le rotor dans le sens contraire au sens 50 pour lui faire franchir le fond de la chicane. Il s'agit d'un mouvement de rotation strict.
Puis, en poursuivant le mouvement de rotation, le pion parcourt le tronçon de la gorge définit par les flancs 52 de sorte que, sous l'effet du ressort de compression 42, le rotor coulisse dans le sens de la flèche 44.
Enfin, le pion retrouve le tronçon annulaire de sorte que le rotor atteint la position d'arrêt par un strict mouvement de rotation.
Pour le passage de la position de marche à la position d'arrêt, les manoeuvres effectuées par le conducteur sont donc tout d'abord un strict enfoncement du rotor, puis une mise en rotation de ce dernier. Compte tenu de la forme de la gorge et de la présence du ressort 42, cette rotation se combine à un coulissement sur une partie du trajet du pion dans la gorge.
On peut prévoir que le coulissement du rotor s'effectue sur une course de 2,6 mm par exemple.
Dans le présent exemple, sur la plus grande partie de la longueur de la gorge 46, le fond 60 de la gorge est suffisamment haut en direction radiale pour interdire tout mouvement du pion 24 en direction de l'axe 16. Il existe cependant une zone unique 55 de la gorge dans laquelle le fond est plus bas pour permettre d'enfoncer le pion en direction radiale jusqu'à mettre le bourrelet 32 en butée contre le fond du logement 34. Dans le présent exemple, cette zone est contiguë à la face 54 et est accessible par le pion lorsque le rotor est en position de marche.
Pour assembler le dispositif 2, on introduit le rotor 14 dans le stator 12 à partir de l'extrémité axiale interne 62 de ce dernier opposée à celle contiguë à l'ouverture 23 et on place le rotor dans la position de marche. On place ensuite le ressort 36 et le pion 24 dans le logement 34 jusqu'à le faire pénétrer dans la gorge 46 et la zone 55 à l'encontre du ressort 36 de sorte que l'extrémité axiale externe du pion ne dépasse pas de la face cylindrique 48.
On introduit cet ensemble dans l'extrémité axiale externe du châssis 4. Une fois que le pion arrive en regard de l'orifice du châssis qui lui est destiné, il se déploie radialement sous l'effet du ressort 36. Le rotor, le stator, le pion et le châssis se trouvent alors assemblés.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
On pourrait prévoir que la gorge est portée par le stator et le pion par le rotor.
La gorge pourrait être ménagée sur une face perpendiculaire à l'axe 16 du rotor ou du stator et non sur une face circonférentielle.
La forme de la gorge pourra aussi être modifiée.
Les valeurs numériques de longueur et d'angle données plus haut ne le sont qu'à titre d'exemple et ne sont pas limitatives.

Claims

Dispositif antivol (2) pour colonne de direction de véhicule, comprenant un verrou (10) comportant un rotor (14) et un stator (12) parmi lesquels l'un porte un pion (24) et l'autre présente une gorge (46) de réception du pion conformée de sorte que, à partir d'une position angulaire prédéterminée, une rotation du rotor par rapport au stator dans un sens prédéterminé nécessite un enfoncement préalable du rotor par rapport au stator en direction de l'intérieur du dispositif, la position étant dite de marche et le sens dit d'arrêt, et ladite gorge (46) étant conformée de sorte qu'il est possible, sans enfoncer préalablement le rotor (14), de le faire tourner dans un sens contraire au sens d'arrêt pour atteindre la position de marche, caractérisé en ce que ledit pion est reçu dans la gorge lorsque le rotor (14) tourne dans le sens d'arrêt et dans le sens contraire audit sens d'arrêt.
Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la gorge (46) présente une face de butée (54) pour le pion, radiale à un axe (16) de rotation du rotor et déterminant la position angulaire.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel, la position étant dite de marche et le sens dit d'arrêt, le dispositif est agencé de sorte qu'une action sur le rotor pour le faire tourner dans un sens contraire au sens d'arrêt suffit pour le placer dans la position de marche.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la gorge (46) est conformée de sorte qu'il existe au moins une position angulaire du rotor dans laquelle tout coulissement du rotor dans le stator est impossible.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un ressort de rappel (42) sollicitant le rotor dans un sens (44) opposé à l'enfoncement.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la gorge (46) est ménagée dans une face circonférentielle (48) du rotor ou du stator.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pion (24) est immobilisé par rapport au stator à coulissement parallèlement à un axe de rotation du rotor et à rotation autour de cet axe.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un châssis (4), le pion étant en prise avec le châssis en immobilisant rigidement le stator par rapport au châssis.
Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor présente une cavité (55) apte à recevoir le pion dans une position telle que le pion s'étend dans le stator sans dépasser d'une face externe de ce dernier.