FR2636900A1 - Device for locking the steering wheel of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif pour verrouiller le volant de direction d'un véhicule. The present invention relates to a device for locking the steering wheel of a vehicle.
Dans un dispositif classique pour bloquer le volant de direction d'un véhicule, un élément comportant des cannelures intérieures est fixé à un arbre sur lequel est monté le volant. Pour bloquer le volant de direction avant que le conducteur ne sorte du véhicule, l'arbre est entraîné vers le tableau de bord et les cannelures intérieures sont amenées en prise avec des cannelures extérieures. A l'issue de cette venue en prise, l'arbre est amené dans la position de blocage, d'où il résulte qu'on ne peut tourner le volant de direction. In a conventional device for locking the steering wheel of a vehicle, an element comprising internal splines is fixed to a shaft on which the steering wheel is mounted. To lock the steering wheel before the driver leaves the vehicle, the shaft is driven to the dashboard and the interior splines are brought into engagement with exterior splines. At the end of this engagement, the shaft is brought into the locking position, from which it follows that the steering wheel cannot be turned.
Cependant, lorsque les cannelures intérieures ne sont pas en phase avec les cannelures extérieures, leur venue en prise ne peut être effectuée de façon parfaite. However, when the internal grooves are not in phase with the external grooves, their engagement cannot be carried out in a perfect manner.
En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif pour verrouiller le volant de direction d'un véhicule ne souffrant pas de l'inconvénient exposé ci-dessus. Consequently, the subject of the present invention is a device for locking the steering wheel of a vehicle which does not suffer from the drawback explained above.
Pour atteindre cet objet, un dispositif pour verrouiller un volant de direction selon la présente invention comprend
- un support fixe assujetti à la caisse du véhicule;
- un moyen d'arbre pour monter sur son dessus le volant de direction comprenant des cannelures extérieures et monté en rotation sur le support fixe;
- un moyen de maintien monté sur le moyen d'arbre, sans pouvoir tourner, et mobile le long du support fixe;
- un moyen d'entraînement pour déplacer le moyen de maintien dans le sens axial le long du support fixe;
- un bloc de blocage comportant des cannelures intérieures qui peuvent venir en prise avec les cannelures extérieures et sont maintenues dans le moyen de maintien de manière à être mobiles dans une certaine mesure dans le sens axial; et
- un moyen de ressort disposé entre le bloc de blocage et le moyen de maintien.To achieve this object, a device for locking a steering wheel according to the present invention comprises
- a fixed support attached to the vehicle body;
- a shaft means for mounting on its top the steering wheel comprising external grooves and mounted for rotation on the fixed support;
- A holding means mounted on the shaft means, without being able to rotate, and mobile along the fixed support;
- a drive means for moving the holding means in the axial direction along the fixed support;
a blocking block comprising internal splines which can come into engagement with the external splines and are held in the holding means so as to be movable to a certain extent in the axial direction; and
- a spring means arranged between the blocking block and the holding means.
La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels
La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif pour verrouiller un volant de direction alors qu'il se trouve à l'état débloqué;
La figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1 pour représenter le volant de direction ainsi qu'un moteur;
La figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif pour verrouiller un volant de direction dans son état bloqué;
La figure 4 est une vue en coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 3;
La figure 5 est une vue en coupe du dispositif lorsque l'opération de verrouillage du volant de direction n'est pas effectuée complètement;
La figure 6 est une vue en coupe du dispositif prise le long de la ligne VI-VI de la figure 5;
La figure 7 est une vue en perspective d'un côté du moyen de maintien;;
La figure 8 est une vue en perspective d'un autre côté du moyen de maintien;
La figure 9 est une vue en perspective éclatée du dispositif; et
La figure 10 représente une variante d'exemple des cannelures intérieures et des cannelures extérieures.The present invention will be understood from the following description given in conjunction with the accompanying drawings in which
Figure 1 is a sectional view of a device for locking a steering wheel while it is in the unlocked state;
Figure 2 is a side view of the device of Figure 1 to show the steering wheel and a motor;
Figure 3 is a sectional view of a device for locking a steering wheel in its locked state;
Figure 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of Figure 3;
Figure 5 is a sectional view of the device when the locking operation of the steering wheel is not performed completely;
Figure 6 is a sectional view of the device taken along the line VI-VI of Figure 5;
Figure 7 is a perspective view from one side of the holding means ;;
Figure 8 is a perspective view from another side of the holding means;
Figure 9 is an exploded perspective view of the device; and
FIG. 10 shows an alternative example of the inner grooves and the outer grooves.
En figures 1 à 10, on a représenté un dispositif de direction téle-scopique auquel s'applique la présente invention. In Figures 1 to 10, there is shown a telescopic steering device to which the present invention applies.
Un support fixe 1 servant d'élément de base est fixé à la caisse d'un véhicule (non représentée) de manière à être placé à proximité du siège du conducteur. Le support fixe 1 comporte une partie 10 sur laquelle est fixé un moteur 60 et présente un trou axial 11 avec une partie intérieure 12 d'aboutement, que traverse un moyen d'arbre 2 de manière à pouvoir tourner. A fixed support 1 serving as a basic element is fixed to the body of a vehicle (not shown) so as to be placed near the driver's seat. The fixed support 1 comprises a part 10 on which a motor 60 is fixed and has an axial hole 11 with an inner part 12 of abutment, which passes through a shaft means 2 so as to be able to rotate.
Le moyen d'arbre 2 comprend un élément longitudinal 20 et un étrier 21 relié à cet élément. Sur le côté gauche de l'élément d'arbre 20, on a formé des cannelures extérieures 22 qui sont en prise avec des cannelures intérieures 22 de l'étrier 21. Ainsi, l'élément d'arbre 20 peut être animé d'un mouvement de rotation en même temps que l'étrier 21 et être déplacé dans le sens axial (X1 ou
X2) par rapport à l'étrier 21.The shaft means 2 comprises a longitudinal element 20 and a stirrup 21 connected to this element. On the left side of the shaft element 20, external grooves 22 have been formed which are engaged with internal grooves 22 of the stirrup 21. Thus, the shaft element 20 can be animated by a rotational movement at the same time as the caliper 21 and be moved in the axial direction (X1 or
X2) relative to the stirrup 21.
L'étrier 21 est placé dans le trou 11 et supporté en rotation par le support fixe 1 via un roulement 15, un roulement 16 et une bague 17 en forme de C. Entre le support fixe 1 et l'étrier 21, est disposé un ressort 19 via un organe de retenue 18. Une partie du côté droit, de l'étrier 21 présente sur son dessus des cannelures extérieures 25. L'étrier 21 comporte des parties en gradins 21b et 21c, et un trou 21i. The stirrup 21 is placed in the hole 11 and rotatably supported by the fixed support 1 via a bearing 15, a bearing 16 and a C-shaped ring 17. Between the fixed support 1 and the stirrup 21, is arranged a spring 19 via a retaining member 18. A part on the right side of the stirrup 21 has on its top external grooves 25. The stirrup 21 has stepped parts 21b and 21c, and a hole 21i.
Comme représenté en figure 2, une partie de maintien 26 est formée sur une portion, du côté droit, de l'élément d'arbre 20 et supporte un volant de direction 28 en coopération avec un écrou 27. As shown in FIG. 2, a holding part 26 is formed on a portion, on the right side, of the shaft element 20 and supports a steering wheel 28 in cooperation with a nut 27.
Un moyen de maintien 4 comprend un premier support 40, un second support 41, un bloc de blocage 43 sous forme d'un corps mobile et un moyen de ressort 44 sous forme d'un ressort conique. Comme représenté en figure 9, le premier support 40 se présente sous la forme d'une construction façonnée avec une portion intérieure 46 d'aboutement.Le second support 41 est fixé au premier par un boulon 45. Comme représenté en figure 1, le moyen de maintien 4 est supporté sur l'élément d'arbre 20 par un engagement mâlefemelle entre le filetage intérieur 31a d'un écrou 31 et le filetage extérieur 20e de l'élément d'arbre 20. Cet engagement s'effectue de façon que la partie d'aboutement 46 et la partie d'aboutement 20d soient sollicitées par un roulement 75 lui-même sollicité par une plaque 30 vers la gauche.Avec une telle construction, le moyen de maintien 4 peut être déplacé en même temps que l'élément d'arbre 20 lors de son mouvement axial. A holding means 4 comprises a first support 40, a second support 41, a blocking block 43 in the form of a movable body and a spring means 44 in the form of a conical spring. As shown in Figure 9, the first support 40 is in the form of a shaped construction with an inner portion 46 of abutment.The second support 41 is fixed to the first by a bolt 45. As shown in Figure 1, the means holding 4 is supported on the shaft element 20 by a male-female engagement between the internal thread 31a of a nut 31 and the external thread 20e of the shaft element 20. This engagement is carried out so that the abutment part 46 and abutment part 20d are urged by a bearing 75 itself urged by a plate 30 to the left. With such a construction, the holding means 4 can be moved at the same time as the element shaft 20 during its axial movement.
Le second support 41 présente une partie d'aboutement qui est en saillie vers le bas et comporte des cannelures intérieures 48. Des cannelures extérieures 49 sont formées sur le bloc de blocage 43 et sont en prise avec les cannelures intérieures 48 du second support 41. Ainsi, le bloc 43 ne peut être mis en rotation par rapport aux premier et second supports 40 et 41 malgré sa possibilité de déplacement axial par rapport au second support 41. The second support 41 has an abutment part which projects downwards and has internal grooves 48. External grooves 49 are formed on the blocking block 43 and are engaged with the internal grooves 48 of the second support 41. Thus, the block 43 cannot be rotated relative to the first and second supports 40 and 41 despite its possibility of axial displacement relative to the second support 41.
Des cannelures intérieures 50 formées circonférentiellement à l'intérieur du bloc de blocage 43 peuvent être mises en prise avec les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21. En outre, comme représenté en figure 1, une rainure annulaire 51 est formée sur le côté droit du bloc 43 de manière à être opposée à une rondelle 52, et le ressort 44 est interposé entre eux. Inner grooves 50 formed circumferentially inside the blocking block 43 can be engaged with the outer grooves 25 of the yoke 21. In addition, as shown in Figure 1, an annular groove 51 is formed on the right side of the block 43 so as to be opposite a washer 52, and the spring 44 is interposed between them.
Comme représenté en figure 2, un moyen d'entre nement 6 comprend le moteur 60, une vis sans fin 61 fixée à l'arbre du moteur 60, une roue à vis 62 en prise avec la vis sans fin pour une réduction de la vitesse, une vis 63 à filetage extérieur 63a pour supporter la roue 62 d'un écrou 64 à filetage intérieur 64a pour recevoir le filetage extérieur 63a. Le moyen d'entraînement 6 est sous la commande d'un ensemble de commande (non représenté). Comme l'écrou 64 est maintenu sur le premier support 40 et est monté sur la vis 63 qui est fixée à la caisse du véhicule via le support fixe 1, le premier support 40 et le second support 41 ne peuvent tourner autour de l'élément d'arbre 20. Ainsi, le bloc de blocage 43 ne peut tourner autour de l'élément d'arbre 20. As shown in FIG. 2, a drive means 6 comprises the motor 60, a worm screw 61 fixed to the motor shaft 60, a worm wheel 62 engaged with the worm screw for speed reduction , a screw 63 with external thread 63a to support the wheel 62 of a nut 64 with internal thread 64a to receive the external thread 63a. The drive means 6 is under the control of a control assembly (not shown). As the nut 64 is held on the first support 40 and is mounted on the screw 63 which is fixed to the vehicle body via the fixed support 1, the first support 40 and the second support 41 cannot rotate around the element shaft 20. Thus, the blocking block 43 cannot rotate around the shaft element 20.
En figure 2, lorsque le moteur 60 est mis sous tension, la roue à vis 62 et la vis 63 tournent dans la direction circonférentielle, d'où le déplacement de l'écrou 64 dans le sens axial sur la vis tournante 63. In FIG. 2, when the motor 60 is energized, the screw wheel 62 and the screw 63 rotate in the circumferential direction, hence the displacement of the nut 64 in the axial direction on the rotating screw 63.
Lorsque l'écrou 64 se déplace vers la gauche, cet écrou est amené en contact avec la partie d'aboutement 53, d'où le déplacement du premier support 40 dans la direction de la gauche. Par suite de l'engagement mutuel entre le moyen de maintien 4 et l'élément d'arbre 20 via la partie d'aboutement 20d, comme représenté en figure 1, l'arbre 20 auquel est fixé le volant de direction 28 se déplace.vers la gauche. Au contraire, lors du mouvement vers la droite de l'écrou 64, cet écrou est amené en contact avec la partie d'aboutement 54, d'où le déplacement du premier support 40 vers la droite.When the nut 64 moves to the left, this nut is brought into contact with the abutment part 53, hence the displacement of the first support 40 in the direction of the left. As a result of mutual engagement between the holding means 4 and the shaft element 20 via the abutment part 20d, as shown in FIG. 1, the shaft 20 to which the steering wheel 28 is fixed moves. towards the left. On the contrary, during the movement to the right of the nut 64, this nut is brought into contact with the abutment part 54, hence the displacement of the first support 40 to the right.
On remarquera que le support fixe 1 est assujetti à une butée le.en caoutchouc par unboulon via un élément en canal Id. It will be noted that the fixed support 1 is subject to a rubber stopper by a bolt via a channel element Id.
On décrira maintenant en détail le fonctionnement du dispositif de direction auquel s'applique la présente invention. Dans la situation représentée en figure 1, alors que le véhicule est en mouvement, les cannelures intérieures 50 du bloc de blocage 43 ne sont pas en prise avec les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21. Ainsi, l'élément d'arbre 20 auquel est fixé le volant de direction 28 est à l'état déverrouillé et peut donc tourner,ce qui a pour effet de rendre disponible le volant de direction 28. The operation of the steering device to which the present invention applies will now be described in detail. In the situation shown in FIG. 1, while the vehicle is in motion, the internal splines 50 of the blocking block 43 are not engaged with the external splines 25 of the caliper 21. Thus, the shaft element 20 to which the steering wheel 28 is fixed is in the unlocked state and can therefore turn, which has the effect of making the steering wheel 28 available.
Ensuite, on extraie la clé d'un cylindre de clé ou effectue une opération sans clé équivalente à l'extraction précédente avant l'arrêt du moteur, le volant de direction 28 est amené à l'état de blocage. D'une façon plus détaillée, lors de l'arrêt du moteur, l'ensemble de commande met en marche le moteur 60, d'où le déplacement de l'écrou 64 vers la gauche par suite des rotations de la vis sans fin 61, de la roue à vis 62 et de la vis 63. Then, the key is extracted from a key cylinder or performs a keyless operation equivalent to the previous extraction before the engine stops, the steering wheel 28 is brought to the locked state. In more detail, when the engine stops, the control assembly starts the engine 60, hence the displacement of the nut 64 to the left as a result of the rotations of the worm screw 61 , of the screw wheel 62 and of the screw 63.
Alors, le moyen de maintien 4 et l'élément d'arbre 20 en engagement avec lui via la partie d'aboutement 20d se déplacent vers la gauche. Ainsi, le volant de direction 28 se déplace vers la gauche, le conducteur pouvant ainsi sortir plus facilement du véhicule.Then, the holding means 4 and the shaft element 20 in engagement with it via the abutment part 20d move to the left. Thus, the steering wheel 28 moves to the left, the driver can thus more easily get out of the vehicle.
Lorsque les cannelures intérieures 50 du bloc de blocage 43 coïncident avec les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 en phase, en avance au mouvement du moyen de maintien 4 vers la gauche, comme représenté en figures 3 et 4, elles sont amenées en prise avec les cannelures 25. A l'issue de cette venue en prise, l'étrier 21 et l'élément d'arbre 20 sont verrouillés, ce qui empêche les rotations circonférentielles . La raison en est que le bloc 43 est maintenu sur le premier support 40 sans pouvoir tourner, ce qui ne peut provoquer la rotation de l'élément d'arbre 20. Cette situation dans laquelle le volant de direction 48 ne peut être mis en rotation, est efficace au point de vue anti-vol. Comme on le voit le mieux en figure 3, le choc du premier support 40 contre la butée le est amoindri par suite de son effet d'amortissement. When the inner grooves 50 of the blocking block 43 coincide with the outer grooves 25 of the stirrup 21 in phase, in advance of the movement of the holding means 4 to the left, as shown in Figures 3 and 4, they are brought into engagement with the grooves 25. At the end of this engagement, the stirrup 21 and the shaft element 20 are locked, which prevents circumferential rotations. The reason is that the block 43 is held on the first support 40 without being able to rotate, which cannot cause the rotation of the shaft element 20. This situation in which the steering wheel 48 cannot be rotated , is effective from the anti-theft point of view. As best seen in Figure 3, the impact of the first support 40 against the stop is lessened due to its damping effect.
La position d'arrêt du volant de direction 28 n'est pas constante lorsque le véhicule stoppe. Ainsi, il arrive parfois que les cannelures intérieures 50 du bloc de blocage 43 et les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 ne soient pas en phase comme représenté en figure 5, une partie latérale 43a du bloc 43 est en contact avec une partie latérale 21g de l'étrier 21 et le ressort 44 est comprimé. The stop position of the steering wheel 28 is not constant when the vehicle stops. Thus, it sometimes happens that the internal splines 50 of the blocking block 43 and the external splines 25 of the stirrup 21 are not in phase as shown in FIG. 5, a lateral part 43a of the block 43 is in contact with a lateral part 21g of the caliper 21 and the spring 44 is compressed.
Alors, le conducteur commence à tourner le volant 28 suivant des angles de faible valeur, de 2 degrés par exemple, ou suivant un pas de chaque cannelure intérieure 50, ce qui fait coïncider les cannelures intérieures 50 du bloc 43 avec les cannelures extérieures 25 de 11 étrier 21 pour les mettre en phase. Ensuite, par suite de la force élastique du ressort 44, les premières cannelures sont amenées en prise avec les secondes. Then, the driver begins to turn the handwheel 28 at angles of small value, of 2 degrees for example, or according to a step of each internal groove 50, which makes the internal grooves 50 of the block coincide with the external grooves 25 of 11 stirrup 21 to put them in phase. Then, due to the elastic force of the spring 44, the first grooves are brought into engagement with the second.
Lorsque la clé est insérée dans son cylindre ou lors de l'exécution d'une opération exempte de clé et équivalente à la précédente, l'ensemble de commande met le moteur 60 sous tension dans la direction inverse. Alors, à la suite des rotations de la vis sans fin 61, de la roue à vis 62 et de la vis 63, l'écrou 64 se déplace vers la droite, d'où le mouvement du premier support 40, du second support 41 et du bloc de blocage 43 dans la direction de la droite. Ainsi, comme représenté en figure 1, les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 sont désengagées des cannelures intérieures 50 du bloc 43, d'où le déblocage de la liaison entre eux et la possibilité de faire tourner le volant de direction 28. When the key is inserted in its cylinder or during the execution of a key-free and equivalent operation to the previous one, the control assembly energizes the motor 60 in the reverse direction. Then, following the rotations of the worm screw 61, the screw wheel 62 and the screw 63, the nut 64 moves to the right, hence the movement of the first support 40, of the second support 41 and blocking block 43 in the right direction. Thus, as shown in FIG. 1, the external splines 25 of the stirrup 21 are disengaged from the internal splines 50 of the block 43, hence the release of the connection between them and the possibility of turning the steering wheel 28.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'état de blocage entre les cannelures intérieures 50 du bloc et les cannelures extérieures 25 de l'étrier 21 peut être assuré grâce à la force de sollicitation exercée par le ressort 44 sur le bloc 43. En dépit d'interstices entre les cannelures intérieures 50 et les cannelures extérieures 25 pour un engagement régulier entre eux, on peut éviter le ferraillement grâce à cette assurance. In the embodiment described above, the blocking state between the internal splines 50 of the block and the external splines 25 of the stirrup 21 can be ensured by virtue of the biasing force exerted by the spring 44 on the block 43 Despite the interstices between the inner grooves 50 and the outer grooves 25 for regular engagement between them, it is possible to avoid the reinforcement thanks to this insurance.
En outre, la force de sollicitation exercée par le ressort 44 peut être appliquée de façon régulière au bloc 43 par suite de la présence de la rainure 51, d'où l'assurance d'un mouvement régulier du bloc de blocage 43.In addition, the biasing force exerted by the spring 44 can be applied regularly to the block 43 as a result of the presence of the groove 51, hence the assurance of a regular movement of the blocking block 43.
Comme représenté en figure 10, pour avoir un engagement régulier entre les cannelures intérieures 50 du bloc 43 et les cannelures extérieures 25, l'extrémité distale 25i(50i) de chaque cannelure 25 (50) peut avoir la forme d'un cône. As shown in FIG. 10, in order to have regular engagement between the internal grooves 50 of the block 43 and the external grooves 25, the distal end 25i (50i) of each groove 25 (50) may have the shape of a cone.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, it is on the contrary liable to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0288346A (en) | 1990-03-28 |
| FR2636900B1 (en) | 1997-01-31 |
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