FR2674646A1 - Device for taking up the play when assembling two tubular members which can move slidably one in the other, and motor vehicle steering shaft applying same - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de rattrapage des jeux d'assemblage entre deux organes tubulaires'de section polygonale, déplaçables axialement à coulissement 1 un dans l'autre, notamment pour une colonne de direction de véhicule automobile. The present invention relates to a device for adjusting the assembly clearances between two tubular members of polygonal section, movable axially by sliding 1 one inside the other, in particular for a steering column of a motor vehicle.
Le dispositif selon l'invention trouve en effet des applications en particulier dans les arbres ou les corps de colonnes de direction de véhicules automobiles. The device according to the invention indeed finds applications in particular in shafts or bodies of steering columns of motor vehicles.
Différentes raisons, notamment de sécurité et de confort, ont amené à réaliser ces arbres ou ces corps sous la forme de deux portions de tube déplaçables axialement à coulissement l'une dans l'autre, permettant par exemple d'absorber une certaine énergie de choc ou de régler la position du volant dans le véhicule, pour adapter celle-ci à la morphologie du conducteur. Various reasons, in particular for safety and comfort, have led to producing these shafts or these bodies in the form of two portions of tube movable axially by sliding one inside the other, making it possible for example to absorb a certain impact energy. or to adjust the position of the steering wheel in the vehicle, to adapt it to the driver's morphology.
Cependant, il subsiste toujours entre ces organes tubulaires, des jeux d'assemblage qui se traduisent par une imprécision dans la direction du véhicule et par des bruits parasites. However, there still remains between these tubular members, assembly clearances which result in imprecision in the direction of the vehicle and in parasitic noise.
On a proposé dans l'état de la technique différentes solutions pour éliminer ces jeux. Various solutions have been proposed in the state of the art for eliminating these games.
Ainsi par exemple, il a été proposé de placer entre les deux organes tubulaires, des manchons en matière plastique, montés sous contrainte, permettant de rattraper les jeux et d'empêcher toute émission de bruit. Thus, for example, it has been proposed to place between the two tubular members, plastic sleeves, mounted under stress, making it possible to make up for play and to prevent any emission of noise.
On a également proposé de séparer par exemple l'organe tubulaire interne en deux parties et de disposer entre celles-ci, une lame de torsion permettant de solliciter les deux portions d'organe dans des directions opposées pour bien plaquer les surfaces de glissement de ces organes, les unes contre les autres et ainsi rattraper les jeux d'assemblage. It has also been proposed to separate, for example, the internal tubular member into two parts and to have between them, a torsion blade making it possible to urge the two parts of the organ in opposite directions to properly press the sliding surfaces of these organs, one against the other and thus make up for the assembly play.
Cependant, toutes ces solutions présentent un certain nombre d'inconvénients en particulier au niveau de la complexité des pièces qu'il faut réaliser, ce qui se traduit par une augmentation du prix de revient de cellesci. However, all of these solutions have a certain number of drawbacks, in particular in terms of the complexity of the parts that must be produced, which results in an increase in the cost price of these.
Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de rattrapage des jeux d'assemblage entre deux organes tubulaires, qui soit simple, fiable et d'un prix de revient peu élevé. The object of the invention is therefore to solve these problems by proposing a device for adjusting the assembly clearances between two tubular members, which is simple, reliable and of a low cost price.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de rattrapage des jeux d'assemblage entre deux organes tubulaires de section polygonale, déplaçables axialement à coulissement l'un dans l'autre, notamment pour une colonne de direction de véhicule automobile, caractérisé en ce que l'un des organes comporte au moins une lumière dans laquelle s'étend au moins un organe d'appui sollicité dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre, contre l'autre organe, pour plaquer des portions de glissement des surfaces en regard des organes les unes contre les autres, et rattraper les jeux d'assemblage entre les deux organes. To this end, the subject of the invention is a device for adjusting the assembly clearances between two tubular members of polygonal section, axially displaceable by sliding one inside the other, in particular for a steering column of a motor vehicle, characterized in that one of the members comprises at least one lumen in which extends at least one bearing member urged in a direction approximately perpendicular to the axis of movement of the members one in the other, against the other member, for pressing sliding portions of the surfaces facing the members against each other, and making up for the assembly play between the two members.
Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un arbre de direction de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un tel dispositif de rattrapage de jeux. According to another aspect, the invention also relates to a motor vehicle steering shaft, characterized in that it comprises such a clearance take-up device.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig.1 représente une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage de jeux selon l'invention;
- la Fig.2~représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage de jeux selon l'invention;
- la Fig.3 représente une vue en perspective de moyens élastiques de sollicitation entrant dans la consti tution d'un dispositif de rattrapage de jeux selon l'invention;
- la Fig.4 représente une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage de jeux selon l'invention;;
- la Fig.5 représente une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage de jeux selon l'invention; et
- la Fig.6 représente une vue en coupe d'un cinquième mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage de jeux selon l'invention.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which
- Fig.1 shows a sectional view of a first embodiment of a play take-up device according to the invention;
- Fig.2 ~ shows a sectional view of a second embodiment of a play take-up device according to the invention;
- Fig.3 shows a perspective view of elastic biasing means forming part of a play take-up device according to the invention;
- Fig.4 shows a sectional view of a third embodiment of a play take-up device according to the invention;
- Fig.5 shows a sectional view of a fourth embodiment of a play take-up device according to the invention; and
- Fig.6 shows a sectional view of a fifth embodiment of a play take-up device according to the invention.
Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.1, un dispositif de rattrapage de jeux d'assemblage selon l'invention, peut être utilisé pour rattraper les jeux d'assemblage entre deux organes tubulaires 1 et 2 de section polygonale, déplaçables axialement à coulissement l'un dans l'autre. Cette structure se retrouve par exemple dans les axes ou les corps de colonnes de direction de véhicules automobiles. As can be seen in FIG. 1, a device for adjusting the assembly clearance according to the invention, can be used to compensate for the assembly clearance between two tubular members 1 and 2 of polygonal cross section, axially displaceable sliding one inside the other. This structure is found for example in the axes or the bodies of steering columns of motor vehicles.
Dans les différents exemples illustrés dans la suite de la description, on se limitera à la description d'un arbre de direction de colonne de direction, la structure d'un corps de colonne étant analogue. In the various examples illustrated in the following description, we will limit ourselves to the description of a steering column steering shaft, the structure of a column body being similar.
Ces deux organes 1 et 2 sont donc montés dépla çables axialement à coulissement l'un dans l'autre pour permettre par exemple le réglage de la position du volant de direction du véhicule afin d'adapter celle-ci à la morphologie de l'utilisateur. These two members 1 and 2 are therefore mounted axially displaceable by sliding one inside the other to allow for example the adjustment of the position of the vehicle steering wheel in order to adapt it to the morphology of the user. .
Selon l'invention, et comme cela est représenté sur cette figure 1, l'organe tubulaire externe 1 présente une lumière 3 dans laquelle s'étend au moins un organe d'appui 4 sollicité dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre, contre l'organe interne 2. According to the invention, and as shown in this figure 1, the external tubular member 1 has a lumen 3 in which extends at least one support member 4 urged in a direction approximately perpendicular to the axis movement of the organs one inside the other, against the internal organ 2.
Ceci permet de plaquer des portions de glissement des surfaces en regard des organes, les unes contre les autres et de rattraper les jeux d'assemblage entre les deux organes. This allows to slide sliding portions of the surfaces facing the members, one against the other and to make up for the assembly clearances between the two members.
Ainsi que cela est représenté, cet organe d'appui est en fait constitué par un patin d'appui dont l'une des extrémités est plaquée contre la surface externe de l'organe interne et comporte par exemple une rainure 5 parallèle à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre et adaptée pour recevoir une partie en saillie 6 de l'organe interne 2 et pousser celle-ci pour plaquer les portions de glissement de cet organe interne 2 contre les portions de glissement correspondantes de l'organe externe 1. As shown, this support member is in fact constituted by a support shoe, one of the ends of which is pressed against the external surface of the internal member and comprises, for example, a groove 5 parallel to the axis. movement of the members one inside the other and adapted to receive a projecting part 6 of the internal member 2 and push the latter to press the sliding portions of this internal member 2 against the corresponding sliding portions of the external organ 1.
L'autre extrémité de ce patin d'appui coopère avec des moyens élastiques 7 de sollicitation de ce patin contre l'organe interne 2, ces moyens élastiques 7 étant par exemple fixés sur l'organe externe 1. The other end of this support pad cooperates with elastic means 7 for urging this pad against the internal member 2, these elastic means 7 being for example fixed on the external member 1.
Ainsi que cela sera décrit plus en détail par la suite, ces moyens élastiques 7 de sollicitation du patin contre l'organe interne 2 comprennent en fait un collier muni de pattes d'accrochage par exemple 8 et 9 sur l'organe externe. As will be described in more detail below, these elastic means 7 for urging the shoe against the internal member 2 in fact comprise a collar provided with attachment tabs, for example 8 and 9 on the external member.
On conçoit qu'ainsi le patin d'appui 4 est maintenu en position par rapport aux organes, dans la lumière 3 de l'organe externe 1 et qu'il est sollicité dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre, contre l'organe interne 2 pour plaquer les portions de glissement des surfaces en regard des organes, les unes contre les autres. It is understood that thus the support pad 4 is held in position relative to the members, in the lumen 3 of the external member 1 and that it is biased in a direction roughly perpendicular to the axis of movement of the organs one inside the other, against the internal organ 2 to press the sliding portions of the surfaces facing the organs, one against the other.
Si l'on se reporte maintenant à la Fig.2, on a représenté un autre exemple de réalisation dans lequel l'arbre comporte toujours deux organes 11 et 12 déplaçables à coulissement l'un dans l'autre pour absorber par exemple une énergie de choc sur le volant de direction du véhicule. If we now refer to FIG. 2, another embodiment has been shown in which the shaft always comprises two members 11 and 12 which can be displaced in sliding fashion one inside the other to absorb, for example, an energy of impact on the vehicle's steering wheel.
Dans ce mode de réalisation également, l'organe externe 11 comporte une lumière 13 dans laquelle s'étend au moins un organe d'appui 14 sollicité dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre, contre l'organe interne 12, pour plaquer les portions de glissement des surfaces en regard des organes les unes contre les autres et rattraper les jeux d'assemblage. Also in this embodiment, the external member 11 includes a lumen 13 in which extends at least one support member 14 biased in a direction approximately perpendicular to the axis of movement of the members one in the 'other, against the internal member 12, to press the sliding portions of the surfaces facing the members against each other and catch up on the assembly play.
L'organe d'appui 14 est également constitué par un patin d'appui dont l'une des extrémités est plaquée contre la surface externe de l'organe interne 12. Ce patin présente une structure à peu près identique à la structure du patin 4 décrit en regard de la Fig.l, c'est à dire qu'il comporte une rainure dans laquelle s'étend une portion de l'organe interne 12, pour plaquer celui-ci contre l'organe externe 11. The support member 14 is also constituted by a support shoe, one of the ends of which is pressed against the external surface of the internal member 12. This shoe has a structure roughly identical to the structure of the shoe 4 described with reference to FIG. 1, that is to say that it has a groove in which a portion of the internal member 12 extends, in order to press it against the external member 11.
De plus, le patin 14 comporte une portion frangible 15 s'étendant dans un évidement 16 de l'organe interne 12, cette portion frangible 15 et cet évidement 16 étant adaptés pour immobiliser en position axiale les organes l'un par rapport à l'autre, tant qu'un effort supérieur à une valeur prédéterminée n'est pas exercé par exemple sur l'organe interne 12 pour le faire coulisser dans l'organe externe 11, à la suite par exemple d'un choc sur le volant de direction du véhicule. In addition, the shoe 14 includes a frangible portion 15 extending in a recess 16 of the internal member 12, this frangible portion 15 and this recess 16 being adapted to immobilize the members in axial position relative to the other, as long as a force greater than a predetermined value is not exerted for example on the internal member 12 to make it slide in the external member 11, following for example a shock on the steering wheel of the vehicle.
L'autre extrémité du patin 14 est adaptée pour coopérer avec des moyens élastiques 17 de sollicitation de ce patin en direction de l'organe interne 12, cet organe élastique étant également constitué par un collier muni de pattes d'accrochage 18 et 19 sur l'organe externe 11. The other end of the shoe 14 is adapted to cooperate with elastic means 17 for biasing this shoe in the direction of the internal member 12, this elastic member also being constituted by a collar provided with hooking lugs 18 and 19 on the external body 11.
On conçoit que dans ce cas, les organes tubulaires interne et externe sont maintenus en position axiale tant que l'effort de coulissement exercé sur l'organe 12 n'est pas supérieur à la valeur de rupture de la partie en saillie 15 du patin d'appui. It is understood that in this case, the internal and external tubular members are maintained in the axial position as long as the sliding force exerted on the member 12 is not greater than the breaking value of the projecting part 15 of the shoe d 'support.
On a représenté sur la Fig.3, un mode de réalisation particulier des moyens de sollicitation 17 représentés sur la Fig.2. There is shown in Fig.3, a particular embodiment of the biasing means 17 shown in Fig.2.
Ces moyens de sollicitation comprennent comme indiqué précédemment un collier pourvu de pattes d'accrochage 18 et 19 sur l'organe externe 11. Ces pattes d'accrochage s'étendent perpendiculairement à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre et sont adaptées pour coopérer par exemple avec des parties en saillie sur la surface externe de cet organe externe. On peut noter que ces parties en saillie sont par exemple adaptées pour coopérer avec des organes de blocage d'un système d'antivol du véhicule. These biasing means comprise, as indicated above, a collar provided with hooking lugs 18 and 19 on the external member 11. These hooking lugs extend perpendicular to the axis of movement of the members one inside the other. and are adapted to cooperate for example with protruding parts on the external surface of this external member. It can be noted that these projecting parts are for example adapted to cooperate with locking members of a vehicle anti-theft system.
De plus, ce collier peut également comporter des branches 20 et 21 s'étendant parallèlement à l'axe des organes tubulaires et dont les extrémités sont adaptées pour coopérer avec l'organe externe pour positionner ce collier sur celui-ci. In addition, this collar may also include branches 20 and 21 extending parallel to the axis of the tubular members and the ends of which are adapted to cooperate with the external member in order to position this collar thereon.
Si l'on se reporte maintenant à la Fig.4 qui représente encore un autre mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage de jeux selon 1 invention, celuici est toujours utilisé pour rattraper les jeux d'assemblage entre un organe externe 22 et un organe interne 23. If we now refer to FIG. 4 which represents yet another embodiment of a play take-up device according to 1 invention, this is always used to take up assembly play between an external member 22 and a internal organ 23.
Dans le mode de réalisation illustré sur cette figure, une lumière 24 est prévue dans la paroi de l'or- gane interne 23. Un organe d'appui 25 s'étend dans cette lumière et est sollicité dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de déplacement des organes l'un dans l'autre, contre l'organe externe 22, pour plaquer les portions de glissement des surfaces en regard des organes les unes contre les autres, et rattraper les jeux d'assemblage entre les deux organes. In the embodiment illustrated in this figure, a light 24 is provided in the wall of the internal organ 23. A support member 25 extends in this light and is biased in a direction roughly perpendicular to the axis of movement of the members one inside the other, against the external member 22, in order to press the sliding portions of the facing surfaces of the members against each other, and to make up for the assembly clearances between the two organs.
En effet, dans ce mode de réalisation, l'organe d'appui 25 est fixé sur l'organe interne 23 et comporte un patin d'appui dont l'une des extrémités est plaquée contre la surface interne de l'organe externe 22 et dont l'autre extrémité coopére avec des moyens élastiques 26 de sollicitation de ce patin contre cet organe, reliés à l'organe interne. In fact, in this embodiment, the support member 25 is fixed to the internal member 23 and comprises a support shoe, one of the ends of which is pressed against the internal surface of the external member 22 and the other end of which cooperates with elastic means 26 for urging this shoe against this member, connected to the internal member.
Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, ces moyens élastiques 26 sont constitués par un ressort hélicoïdal en appui contre la surface interne de l'organe interne du côté de celui-ci opposé à la lumière 24. In the embodiment shown in this figure, these elastic means 26 are constituted by a helical spring bearing against the internal surface of the internal member on the side thereof opposite to the light 24.
Une partie de ce ressort hélicoidal 26 s'étend dans un évidement 27 du patin. Part of this helical spring 26 extends into a recess 27 of the shoe.
Le mode de réalisation du dispositif représenté sur la Fig.4 peut être utilisé dans une situation analogue à celle du dispositif représenté sur la Fig.l, c'est à dire pour un arbre télescopique de colonne de direction permettant le réglage de la position du volant. The embodiment of the device shown in Fig. 4 can be used in a situation similar to that of the device shown in Fig. L, that is to say for a telescopic steering column shaft allowing the position of the steering wheel.
Sur la Fig.5, on a représenté encore un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention dans lequel un organe tubulaire interne 28 est monté déplaçable dans un organe tubulaire externe 29. In FIG. 5, yet another embodiment of a device according to the invention is shown, in which an internal tubular member 28 is mounted displaceable in an external tubular member 29.
L'organe tubulaire interne 28 comporte une lumière 30 dans laquelle s'étend un organe d'appui 31 sollicité dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de déplacement de l'organe tubulaire interne dans l'organe tubulaire externe. Un ressort 32 dont l'une des extrémités coopére avec le patin d'appui 31 et dont l'autre extrémité est en appui sur la surface interne de l'organe interne 28 du côté de celui-ci, opposé à la lumière 30, est utilisé pour plaquer l'extrémité du patin d'appui contre la surface interne de l'organe externe 29. The internal tubular member 28 includes a slot 30 in which extends a support member 31 urged in a direction approximately perpendicular to the axis of movement of the internal tubular member in the external tubular member. A spring 32, one of the ends of which cooperates with the support shoe 31 and the other end of which bears on the internal surface of the internal member 28 on the side thereof, opposite the lumen 30, is used to press the end of the support shoe against the internal surface of the external member 29.
Ce patin comporte dans ce cas une portion frangible 33 s'étendant dans un évidement 34 de l'organe tubulaire externe 29, et permettant d'immobiliser ces deux organes axialement l'un par rapport à l'autre, tant qu'un effort de coulissement de l'organe tubulaire interne 28 dans l'organe tubulaire externe 29, supérieur à la valeur de rupture de cette partie en saillie 33, n'est pas appliqué sur le volant de direction.This shoe comprises in this case a frangible portion 33 extending in a recess 34 of the external tubular member 29, and making it possible to immobilize these two members axially with respect to each other, as long as an effort of sliding of the internal tubular member 28 in the external tubular member 29, greater than the breaking value of this projecting part 33, is not applied to the steering wheel.
Ceci est par exemple le cas lors d'un choc sur le volant. This is for example the case during an impact on the steering wheel.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation du dispositif peuvent être envisagés, en particulier au niveau de la section des organes, de la forme du patin d'appui et des moyens élastiques de sollicitation de celui-ci. Of course, other embodiments of the device can be envisaged, in particular at the level of the section of the members, of the shape of the support pad and of the elastic means of biasing it.
Sur la Fig.6, on a représenté un dispositif de rattrapage de jeux analogue à celui représenté sur la
Fig.4. Ce dispositif comporte un patin d'appui 35 s'étendant dans une lumière 36 d'un organe tubulaire interne 37 monté déplaçable axialement à coulissement dans un organe tubulaire externe 38. L'une des extrémités de ce patin est en appui sur la surface interne de l'organe tubulaire externe. L'autre extrémité de ce patin d'appui est accrochée en 39 dans la partie centrale d'une lame élastique 40 dont les extrémités s'engagent dans des parties en creux 41 et 42 prévues dans la surface interne de l'organe interne 37. L'accrochage de l'extrémité correspondante de ce patin d'appui sur la lame élastique est réalisé par exemple par des crochets 43 s'engageant dans des évidements correspondants de cette lame.In Fig. 6, there is shown a play take-up device similar to that shown in the
Fig. 4. This device comprises a support pad 35 extending in a lumen 36 of an internal tubular member 37 mounted to move axially to slide in an external tubular member 38. One end of this pad is supported on the internal surface of the external tubular organ. The other end of this support pad is hooked at 39 in the central part of an elastic blade 40, the ends of which engage in recessed parts 41 and 42 provided in the internal surface of the internal member 37. The attachment of the corresponding end of this support pad on the elastic blade is achieved for example by hooks 43 engaging in corresponding recesses of this blade.
Bien entendu, ce patin peut également comporter une portion frangible s'étendant dans un évidement de l'organe interne pour bloquer axialement les organes l'un par rapport à l'autre tant qu'un effort supérieur à une valeur prédéterminée de rupture de cette portion frangible, n'est pas appliqué sur l'organe interne pour le faire coulisser dans l'organe externe. Of course, this shoe can also include a frangible portion extending in a recess of the internal member to axially block the members relative to each other as long as a force greater than a predetermined value of rupture of this frangible portion, is not applied to the internal organ to make it slide in the external organ.
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