FR2826625A1 - Dispositif de direction telescopique retractable - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif comprend une colonne de direction (4) comportant un tube intérieur (11) et un tube extérieur (10) engagés l'un avec l'autre, un tel engagement étant commutable entre un état d'ajustement serré et un état d'ajustement avec jeu, des moyens (26) pour réaliser la commutation entre les états d'ajustement serré et lâche et un mécanisme d'ajustement télescopique pour faire glisser les tubes l'un par rapport à l'autre, auquel cas sous l'effet d'une collision du véhicule, les tubes glissent l'un par rapport à l'autre pour absorber le choc.Application notamment aux systèmes de direction de voitures de tourisme.
Description
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La présente invention concerne un dispositif de direction télescopique rétractable.
Dans des dispositifs de direction rétractables adaptés pour absorber le choc dans le cas d'une collision d'un véhicule, les tubes intérieur et extérieur d'une colonne de direction sont montés avec ajustement serré l'un avec l'autre de manière à absorber un choc lors de la collision du véhicule. Les tubes intérieur et extérieur montés avec ajustement serré l'un avec l'autre ne sont pas déplacés pas l'un par rapport à l'autre dans le cas d'une charge normale, mais glissent l'un par rapport à l'autre sous l'effet d'une force d'impact qui leur est appliquée dans le cas de la collision du véhicule, pour absorber un choc.
D'autre part, il est demandé de prévoir une fonction d'ajustement télescopique permettant d'ajuster la position d'avant en arrière d'un volant de direction le long de l'axe de l'arbre de direction en fonction de la position d'un conducteur.
Pour satisfaire à cette demande, l'inventeur à la base de la présente invention a envisagé d'incorporer un mécanisme d'ajustement télescopique dans ledit dispositif de direction rétractable, le mécanisme d'ajustement télescopique étant adapté pour faire glisser les tubes intérieur et extérieur de la colonne de direction l'un par rapport à l'autre de manière à étendre ou contracter la colonne de direction pour l'ajustement télescopique. Cependant, un tel agencement n'est pas faisable.
C'est pourquoi il est nécessaire de monter avec ajustement serré les tubes intérieur et extérieur l'un avec l'autre pour absorber le choc, mais il est impossible de faire glisser les tubes intérieur et extérieur ajustés de manière serrée l'un par rapport à l'autre par application manuelle d'une charge de fonctionnement normale aux tubes.
C'est pourquoi, il n'existe aucun autre moyen que
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celui d'utiliser un mécanisme d'ajustement télescopique d'un type qui est adapté pour déplacer l'ensemble de la colonne de direction pour l'ajustement télescopique. Cependant le mécanisme d'ajustement télescopique de ce type requiert un espace plus important pour le déplacement de l'ensemble de la colonne de direction de sorte que la taille du mécanisme de direction augmente.
Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de direction télescopique rétractable qui se caractérise à la fois par une fonction d'absorption de choc et une fonction d'ajustement télescopique, sans accroissement des dimensions.
Conformément à une forme de réalisation préférée de la présente invention, il est prévu un dispositif de direction télescopique rétractable, caractérisé en ce qu'il comporte : une colonne de direction comportant un tube extérieur et un tube intérieur qui s'engagent l'un avec l'autre dans un état d'engagement qui peut être commuté entre un état d'ajustement serré et un état d'ajustement avec jeu, des moyens d'actionnement devant être actionnés pour commuter l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur entre l'état d'ajustement serré et l'état d'ajustement avec jeu, et un mécanisme d'ajustement télescopique pour faire glisser axialement les tubes extérieur et intérieur l'un par rapport à l'autre de manière à ajuster une position d'un volant de direction lorsque l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur est commuté sur l'état d'ajustement avec jeu par les moyens d'actionnement, les tubes extérieur et intérieur glissant l'un par rapport à l'autre pour absorber un choc dans le cas d'une collision du véhicule et lorsque l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur est commuté sur l'état d'ajustement serré par les moyens d'actionnement.
Avec cet agencement, les tubes extérieur et inté-
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rieur engagés l'un avec l'autre dans l'état d'ajustement avec jeu peuvent glisser aisément l'un par rapport à l'autre pour un ajustement télescopique. D'autre part, les tubes extérieur et intérieur engagés l'un avec l'autre dans l'état d'ajustement serré glissent l'un par rapport à l'autre de manière à absorber une énergie d'impact lors d'une collision du véhicule. C'est pourquoi le dispositif de direction télescopique rétractable garantit à la fois une fonction d'absorption de chocs et une fonction d'ajustement télescopique sans accroissement des dimensions.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube extérieur possède une extrémité ouverte et une fente qui s'étend axialement à partir de l'extrémité ouverte.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le mécanisme d'ajustement télescopique comprend : une paire de plaques latérales fixées au tube extérieur dans des positions opposées, la fente du tube extérieur étant intercalée entre elles, et des moyens d'ajustement de distance pour ajuster une distance entre les plaques latérales afin d'accroître ou de réduire un diamètre du tube extérieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'actionnement commutent l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur entre l'état d'ajustement serré et l'état d'ajustement avec jeu par l'intermédiaire des moyens d'ajustement de distance.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'ajustement de distance comprennent une came et un suiveur de came, qui sont engagés l'un avec l'autre de manière à pouvoir tourner de façon relative.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'actionnement comprennent un levier d'actionnement que l'on peut faire tourner manuellement, et que la came peut faire tourner d'un seul tenant avec le
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levier d'actionnement, et le suiveur de came est empêché de tourner par rapport au levier d'actionnement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de direction télescopique rétractable comporte en outre un crochet fixe fixé au châssis du véhicule, le crochet fixe comprenant une paire de plaques latérales montées respectivement sur des surfaces extérieures des plaques latérales fixées au tube extérieur, et la came est repoussée contre le suiveur de came sous l'effet de la rotation du levier d'actionnement pour repousser les plaques latérales du crochet fixe contre les plaques latérales correspondantes fixées au tube extérieur, les tubes extérieur et intérieur étant placés dans l'état d'ajustement serré.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la paire de plaques latérales fixées au tube extérieur et la fente sont disposées essentiellement sur la même étendue axiale du tube extérieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, une pluralité de parties saillantes sont prévues sur une surface circonférentielle intérieure du tube extérieur en étant espacées circonférentiellement de manière à être repoussées contre la surface circonférentielle extérieure du tube intérieur et les parties saillantes sont situées sur une étendue axiale du tube extérieur, dans laquelle la paire de plaques latérales sont situées.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties saillantes sont situées dans une étendue circonférentielle à l'exclusion d'une région définie entre les plaques latérales.
Selon une autre caractéristique de l'invention, une pluralité de parties saillantes sont prévues sur une surface circonférentielle intérieure du tube extérieur dans une relation d'espacement circonférentiel de manière à être repoussées contre une surface circonférentielle extérieure
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du tube intérieur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement l'agencement d'un dispositif de direction télescopique rétractable comportant un volant de direction situé dans une position fixe dans un état normal conformément à une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 représente schématiquement un état du dispositif de direction télescopique rétractable de la figure 1, dans le cas d'une collision du véhicule; - la figure 3 est un schéma représentant le dispositif de direction télescopique rétractable de la figure 1, dont le volant de direction peut être ajusté dans l'état normal ; - la figure 4 montre une vue en coupe du dispositif de direction télescopique rétractable, prise suivant la ligne IV-IV sur la figure 1; - la figure 5 est une vue en perspective éclatée du dispositif de direction télescopique rétractable représenté sur la figure 4 ; - la figure 6 est un schéma permettant d'expli- quer le fonctionnement d'un mécanisme d'ajustement télescopique représenté sur la figure 1.
On va décrire ci-après un dispositif de direction télescopique rétractable (également désigné simplement sous l'expression "dispositif de direction") selon une forme de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexés. La figure 1 est un schéma représentant l'agencement du dispositif de direction selon la forme de réalisation de la présente invention.
En se référant à la figure 1, on voit que le dispositif de direction 1 comprend un arbre de direction 3
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servant à transmettre le mouvement d'un volant de direction 2 servant à braquer les roues du véhicule (non représentées) et une colonne de direction 4 supportant en ellemême, avec possibilité de rotation l'arbre de direction 3.
Le volant de direction 2 est couplé à une extrémité 5 de l'arbre de direction 3. Lorsqu'on fait tourner le volant de direction 2, la rotation du volant de direction 2 est transmise à un mécanisme de direction possédant un pignon et un arbre à crémaillère traversant un arbre intermédiaire (non représenté) qui est couplé de manière à pouvoir tourner conjointement avec l'autre extrémité 6 de l'arbre de direction 3. Par conséquent on peut braquer les roues du véhicule.
Le dispositif de direction 1 est fixé à un châssis 7 du véhicule (indiqué partiellement par une ligne en traits mixtes) de sorte que l'axe de l'arbre de direction 3 s'étendant dans la direction S (désignée simplement par "direction axiale S" et indiquée par une flèche S) est incliné sous un certain angle par rapport à l'axe avantarrière du châssis du véhicule, par exemple lorsque le volant de direction 2 est situé dans une position sur un côté supérieur. On notera que la direction axiale S est représentée horizontalement sur la figure 1 à titre de simplification.
L'arbre de direction 3 comporte un arbre supérieur 8 constituant sa partie supérieure, et un arbre inférieur 9 constituant sa partie inférieure. L'arbre supérieur 8 et l'arbre inférieur 9 sont couplés entre eux par une structure de joint, comme par exemple une structure à cannelures et sont supportés dans la colonne de direction 4 par une pluralité de paliers (non représentés) de manière à être déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre et de manière à pouvoir tourner conjointement.
La colonne de direction 4 possède un tube extérieur 10 qui supporte avec possibilité de rotation l'arbre
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supérieur 8 dans une position axiale de ce dernier, un tube intérieur cylindrique 11 qui supporte avec possibilité de rotation l'arbre inférieur 9 dans une position axiale à l'intérieur de ce tube, un crochet supérieur 12 fixé à une surface circonférentielle extérieure d'une partie d'extrémité avant du tube extérieur 10 et un crochet inférieur 13 fixé à une partie inférieure du tube intérieur 11.
La colonne de direction 4 est agencée de telle sorte que le tube intérieur 11 engrène avec le tube extérieur 10. Les tubes extérieur et intérieur 10 et 11 constituent respectivement des parties supérieure et inférieure de la colonne de direction 4.
L'état d'engagement du tube extérieur 10 et du tube intérieur 11 peut être commuté en un état d'ajustement serré et un état d'ajustement avec jeu.
Hormis lorsqu'un ajustement télescopique est exécuté comme cela sera décrit plus loin, le tube extérieur 10 et le tube intérieur 11 engrènent entre eux par le fait qu'une partie d'engagement 15 du tube intérieur 11 est ajusté de manière serrée dans une partie d'engagement 14 du tube extérieur 10. Le tube de sortie 10 de la colonne de direction 4 est fixé au corps 7 du véhicule par l'intermédiaire du crochet supérieur 12, d'un arbre de support 18, d'un crochet supérieur fixe 16, des éléments de raccordement 31, des boulons de fixation 32 et analogues.
Le tube intérieur 11 est fixé au châssis 7 du véhicule par l'intermédiaire du crochet inférieur 13, d'un arbre central d'inclinaison 19, d'un crochet inférieur fixe 17 et analogue.
Le dispositif de direction 1 inclut un premier mécanisme d'absorption de chocs 21 constitué par les parties d'engrènement 14,15 des tubes extérieur et intérieur 10,11 de la colonne de direction 4 et un second mécanisme d'absorption de chocs 22 de ce qu'on appelle une structure à capsule, constituée par les éléments de
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raccordement 31 et analogue pour absorber une énergie de choc lorsqu'un conducteur heurte le volant de direction 2 dans le cas d'une collision du véhicule.
Le premier mécanisme d'absorption de choc 21 est capable d'absorber un choc lorsque les parties d'engagement 14,15 des tubes 10, 11 engrènent réciproquement dans l'état d'ajustement serré. Comme cela est représenté sur les figures 4 et 5, la partie d'engrènement 14 du tube extérieur 10 comporte des parties saillantes 41 prévues sur une surface circonférentielle intérieure de ce tube. Des renfoncements sont formés dans une surface circonférentielle extérieure du tube extérieur 10 d'une manière correspondant, du point de vue position, aux parties saillantes 41 prévues sur la surface opposée. Les tubes 10, 11 étant dans l'état d'ajustement serré, les parties saillantes 41 sont repoussées contre une surface cylindrique, c'est-à-dire la surface circonférentielle extérieure de la partie d'engrènement 15 du tube intérieur 11. Lors de la réception d'une force d'impact lors d'une collision du véhicule, les parties saillantes 41 glissent par rapport à la surface circonférentielle extérieure du tube intérieur 11.
Le second mécanisme d'absorption de choc 22 est constitué par des sièges de fixation 51 du crochet supérieur fixe 16 comportant chacun une partie découpée 52, les éléments de raccordement 31, qui fixent les sièges de fixation 51 au châssis 7 du véhicule, les sièges de fixation 51 étant retenus entre les éléments de raccordement 31 et le châssis 7 du véhicule, et les boulons 32, qui sont insérés dans les parties découpées 52 des sièges de fixation 51 et des trous d'insertion 34 des éléments de raccordement 31.
Les éléments de raccordement 31 comprennent chacun une paire d'éléments de retenue 33 qui retiennent le siège de fixation 51 du crochet supérieur fixe 16, et un
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raccord 35 qui raccorde les éléments de retenue 33 entre eux. Le raccord 35 est disposé dans la partie découpée 52 du siège de fixation 51. La partie découpée 52 s' ouvre en direction du côté arrière du châssis du véhicule. L'élément de raccordement 31 et le siège de fixation 51 engrènent entre eux le long du bord périphérique de la partie découpée 52. De façon plus spécifique, l'un des éléments de retenue 33 et le siège de fixation 51 possèdent chacun une pluralité de trous traversants 36 (par exemple quatre trous traversants) formés dans des positions correspondantes, alors que le raccord 35 est disposé dans la partie découpée 52. Les trous traversants 36 traversent l'un des éléments de retenue 33 et le siège de fixation 51, et les trous traversants 36 sont remplis par des goupilles en résine 37.
Les goupilles en résine 37 raccordent un élément de retenue 33 au siège de fixation 51. Dans cet état, l'élément de raccordement 31 et le siège de fixation 51 sont intégrés sous la forme d'une unité. Cette unité est fixée au châssis 7 du véhicule au moyen du boulon 32 inséré dans le trou d'insertion 34 de l'élément de raccordement 31. Le second mécanisme d'absorption de choc 22 empêche un déplacement relatif du crochet supérieur fixe 16 par rapport au châssis 7 du véhicule dans un état normal et, lors de la réception d'une force d'impact dans le cas d'une collision du véhicule, permet le déplacement relatif du crochet supérieur fixe 16 par rapport au châssis 7 du véhicule.
Dans le second mécanisme d'absorption de choc les goupilles en résine 37 sont cisaillées comme cela est représenté sur la figure 2 par la force d'impact lors de la collision du véhicule, ce qui a pour effet qu'une énergie d'impact est absorbée et que les éléments de retenue 33 sont déconnectés des sièges de fixation 51 pour permettre au crochet supérieur fixe 16 d'avancer par rapport au châssis du véhicule.
D'autre part, les parties d'engagement 14,15 des
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tubes 10, 11 du premier mécanisme 21 d'absorption de choc glissent axialement l'une par rapport à l'autre lors de la collision du véhicule, tout en étant maintenues dans l'état d'ajustement serré. Par conséquent les tubes 10, 11 sont déformés et un frottement se produit entre les tubes 10 et 11, ce qui a pour effet que l'énergie d'impact est absorbée.
En outre, le dispositif de direction 1 est adapté pour régler la position du volant de direction 2 comme représenté sur la figure 3, en fonction de la forme corporelle et de la position du conducteur. Dans le dispositif de direction 1 selon cette forme de réalisation, les tubes 10,11 sont amenés sélectivement dans l'état d'ajustement serré, dans lequel le volant de direction 2 est maintenu en position et un choc peut être absorbé lors d'une collision du véhicule, et sont commutés de l'état d'ajustement serré dans l'état d'ajustement avec jeu, dans lequel la position du volant de direction 2 est réglable.
Le dispositif de direction 1 comporte en outre un mécanisme d'ajustement télescopique 23 servant à ajuster la position avant-arrière du volant de direction 2 dans la direction axiale du tube 10, 11 (ajustement télescopique) et un mécanisme d'ajustement d'inclinaison 24 pour ajuster la position verticale du volant de direction 2 par pivotement de la colonne de direction 4 autour de l'arbre central d'inclinaison 19 (l'ajustement de l'inclinaison). Les composants des mécanismes d'ajustement 23,24 sont utilisés partiellement en commun.
Le mécanisme d'ajustement d'inclinaison 24 est constitué par l'arbre central d'inclinaison 19, et par un mécanisme de blocage 25 servant à bloquer de façon amovible la colonne de direction 4 ajustée dans une position d'inclinaison autour de l'arbre central d'inclinaison 19.
Le mécanisme de blocage 25 bloque également de façon amovible la colonne de direction 4 ajustée dans une position
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télescopique comme cela sera décrit plus loin.
L'arbre central d'inclinaison 19 s'étend dans des trous ronds formés dans le crochet fixe inférieur 17 et dans des trous ronds formés dans le crochet inférieur 13 de manière à coupler le crochet inférieur 13 avec le crochet inférieur fixe 17 pour une rotation relative autour d'un axe de l'arbre central d'inclinaison 19. Par conséquent la colonne de direction 4 est supportée de manière à pouvoir pivoter autour de l'arbre central d'inclinaison 19.
Comme représenté sur les figures 4 et 5, le mécanisme de blocage 25 est constitué par une paire de plaques latérales 46 du crochet supérieur 12, une paire de plaques latérales fixes 53 du crochet supérieur fixe 16, un arbre de support 18 traversant les plaques latérales 46 et 53, un levier d'actionnement 26 que l'on peut faire tourner autour d'un axe C de l'arbre de support 18, et un mécanisme à came 27 servant à presser les plaques latérales 53 du crochet 16 contre les plaques latérales correspondantes 46 du crochet 12 lorsqu'on fait tourner le levier d'actionnement 26.
Le crochet supérieur fixe 16 possède une forme générale de U renversé en coupe et est constitué par la paire de plaques latérales fixes 53 situées en vis-à-vis l'une de l'autre, une plaque de raccordement 54 raccordant des bords supérieurs des plaques fixes 53 l'une à l'autre, et la paire de sièges de fixation 51 s'étendant latéralement à partir de la partie supérieure de la plaque fixe 53, transversalement par rapport au châssis du véhicule. Le crochet supérieur 12 est retenu entre les plaques latérales fixes 53.
Le crochet supérieur 12 possède une forme en U d'une manière générale retournée en coupe transversale. Le crochet supérieur 12 est constitué par la paire de plaques latérales 46 opposées l'une à l'autre, et par une plaque de raccordement 47 raccordant entre eux les bords supérieurs des plaques latérales. Les bords inférieurs des plaques
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latérales 46 sont fixés à la circonférence extérieure du tube extérieur 10, par soudage.
L'arbre de support 18 est inséré dans des trous oblongs transversalement 48 formés dans les plaques latérales 46 du crochet supérieur 12 comme s'étendant dans la direction axiale S et des trous oblongs verticalement 55 formés dans les plaques latérales fixes 53 du crochet supérieur fixe 16, et du type s'étendant d'une manière générale verticalement, les plaques latérales 46 du crochet supérieur 12 étant couplées aux plaques latérales fixes 53 du crochet supérieur fixe 16. Par conséquent la position du tube extérieur 10 de la colonne de direction 4 peut être ajustée par rapport au crochet supérieur fixe 16 dans la direction axiale ainsi que dans la direction de pivotement autour de l'arbre central d'inclinaison 19.
L'arbre de support 18 possède essentiellement la même configuration qu'un boulon à tête hexagonale et possède une tête 29 prévue sur l'une de ses extrémités, et une partie filetée externe prévue sur son autre extrémité. Un écrou 28 est monté par vissage sur la partie filetée externe. Le mécanisme à came 27, l'une des plaques latérales fixes 53, la paire de plaques latérales 46 du crochet supérieur 12 et l'autre plaque latérale fixe 53 sont disposées dans cet ordre entre l'écrou 28 et la tête 29.
Le mécanisme à came 27 inclut une came 57 pouvant tourner d'un seul tenant avec le levier d'actionnement 26, dont la position est limitée dans la direction axiale de l'arbre de support 18, et un suiveur de came 58 engagé avec la came 57. La came 57 peut tourner par rapport aux plaques latérales fixes 53 du crochet supérieur fixe 16 autour de l'axe de l'arbre de support 18, tandis que le suiveur de came 58 est empêché de tourner par rapport aux plaques latérales fixes 53 du crochet supérieur fixe 16 autour de l'axe de l'arbre de support 18. Le suiveur de came 58 tourne de façon relative autour des axes de la came 57 et
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de l'arbre de support 18, de manière à se déplacer par rapport à la came 57 le long de l'axe de l'arbre de support 18.
Avec les tubes 10, 11 commutés de l'état d'ajustement serré dans l'état d'ajustement avec jeu, la colonne de direction 4 est aisément déployée ou contractée pour un ajustement télescopique par glissement des tubes 10 et 11 l'un par rapport à l'autre au moyen du mécanisme d'ajustement télescopique 23.
De façon plus spécifique, le tube extérieur 10 possède une fente 43 qui s'étend depuis son extrémité ouverte 22 le long de son axe. Le mécanisme d'ajustement télescopique 23 est constitué par la paire de plaques latérales 46 du crochet supérieur 12 fixée au tube extérieur 10 dans une position située à l'opposé de la fente 43 intercalée entre elles, le mécanisme à came 27 qui sert de moyens d'ajustement de distance pour ajuster une distance L entre les plaques latérales 46 de manière à augmenter ou réduire le diamètre du tube extérieur 10, et le levier d'actionnement 26 qui sert d'élément pour actionner le mécanisme à came 27.
Le diamètre d'une partie du tube extérieur 10 pourvu de la fente 43 peut aisément être accru ou réduit.
Le diamètre du tube extérieur 10 est déterminé de manière que la partie d'engagement 14 du tube extérieur 10 dans un état de diamètre maximum (c'est-à-dire dans un état libre sans aucune charge externe) est séparé par une distance prédéterminée de la partie d'engagement 15 du tube intérieur 11. C'est pourquoi le tube extérieur 10 dans l'état de diamètre maximum peut glisser sans secousses par rapport au tube intérieur 11.
La fente unique 43 possède une longueur prédéterminée et s'étend linéairement depuis l'extrémité ouverte 42 dans la direction axiale S. Par exemple la longueur de la fente 43 est virtuellement équivalente à une longueur maxi-
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male d'une portion de la partie d'engagement 15 devant être insérée dans la partie d'engagement 14 pour l'ajustement télescopique dans un état normal, mais peut être supérieure ou inférieure à la longueur maximale. La fente 43 possède une largeur telle que le tube extérieur 10 dans un état de diamètre minimum peut être ajusté de manière serrée autour du tube intérieur 11.
Le crochet supérieur 12, qui possède une forme générale de U, enjambe la fente 43. Les plaques latérales 46 sont fixées à la surface circonférentielle extérieure du tube extérieur 10 par soudage, de façon à s'étendre d'une manière générale parallèlement à la fente 43.
La fente 43, la paire de plaques latérales 46 et les parties saillantes 41 de la partie d'engagement 14 du tube extérieur 10 sont situées essentiellement sur la même distance axiale du tube extérieur 10. C'est-à-dire que les plaques latérales 46 sont situées de préférence à l'intérieur d'une étendue axiale du tube extérieur 10, dans lequel la fente 43 est située. Les parties saillantes 41 sont situées à l'intérieur d'une étendue axiale du tube extérieur 10, dans laquelle la plaque latérale 46 est située. Par conséquent, les parties saillantes 41 peuvent être déplacées, de façon sûre, radialement par rapport au tube extérieur 10 par ajustement de la distance entre les plaques latérales 46 de sorte que l'état d'engagement des tubes 10, 11 peut être commuté, de façon sûre, entre l'état d'ajustement serré et l'état d'ajustement avec jeu.
Dans une telle relation de position, les parties saillantes 41 sont situées dans une région du tube extérieur 10 à l'exclusion d'une région définie entre les plaques latérales 46, c'est-à-dire dans une région du tube extérieur 10 excluant des parties d'extrémité 44 d'un arc du tube extérieur 10 vu en coupe. C'est pourquoi les parties d'extrémité 44 de l'arc sont susceptibles d'être déplacés radialement vers l'extérieur sous l'effet de leur
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structure en porte-à-faux lorsque le diamètre du tube 10 est réduit.
Lorsque le levier d'actionnement 26 du mécanisme de blocage 25 est tourné dans un sens (dans une direction de blocage) dans le dispositif de direction 1 selon cette forme de réalisation, des surfaces opposées de la came 57 et du suiveur de cames 58 sont amenées en engagement réciproque avec glissement de sorte que le suiveur de came 58 et la tête 59 se déplacent l'un vers l'autre dans la direction axiale de l'arbre de support 18 pour amener les plaques latérales 46,53 des crochets 12,16 à s'appliquer selon un engagement sous pression.
Par conséquent la distance L entre les plaques latérales 46 est réduite à une distance prédéterminée L2 comme cela est représenté sur la figure 6B, ce qui réduit de façon correspondante la largeur de la fente 43 du tube extérieur 10. Il en résulte que la partie d'engagement 14 du tube extérieur 10 se contracte pour passer à un diamètre intérieur D2 à l'encontre d'une force de rétablissement élastique, de sorte que les tubes 10, 11 sont amenés dans un état d'ajustement serré.
Dans l'état d'ajustement serré, le glissement relatif des tubes 10, 11 et le déplacement relatif des crochets 12,16 devant être exécutés manuellement sont empêchés, et le volant de direction 2 est maintenu dans une position ajustée telle que représentée sur les figures 1 et 2. Par conséquent on obtient un blocage contre toute inclinaison et un blocage télescopique. Dans l'état d'ajustement serré, le premier mécanisme d'absorption de choc 21 peut fonctionner et, lors d'une collision du véhicule, le tube extérieur 10 et le tube intérieur 11 glissent l'un par rapport à l'autre pour absorber une énergie d'impact.
Lorsque le levier d'actionnement 26 du mécanisme de blocage 25 tourne dans l'autre direction (dans une direction de déblocage) , le suiveur de came 58 et la tête
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29 s'écartent l'un de l'autre dans la direction axiale de l'arbre de support 18 sous l'action du mécanisme à came 27 de sorte que les plaques latérales 46,53 des crochets 12, 16 sont dégagées de l'état d'engagement sous pression. Par conséquent la distance L entre les plaques latérales 46 augmente en passant à une distance prédéterminée Ll (L1>L2), comme cela est représenté sur la figure 6A, sous l'effet des forces de rappel élastiques du tube extérieur 10 et des crochets 12,16. Il en résulte que la largeur de la fente 43 du tube extérieur 10 est augmentée de sorte que la partie d'engagement 14 du tube extérieur 10 est étendue à un diamètre intérieur Dl (D1>D2) comme représenté sur la figure 6A. Par conséquent, les tubes 10, 11 se dégagent de l'état d'ajustement serré pour passer à l'état d'ajustement avec jeu.
Dans l'état d'ajustement avec jeu, le glissement relatif des tubes 10, 11 et le déplacement relatif des crochets 12,16 peut être aisément obtenu avec une force manuelle relativement faible pour l'ajustement de l'inclinaison et l'ajustement télescopique comme représenté sur la figure 3.
Conformément à cette forme de réalisation, une énergie d'impact peut être absorbée par le fait que les tubes extérieur et intérieur 10,11 de la colonne de direction 4 peuvent glisser l'un par rapport à l'autre dans l'état d'ajustement serré. Lorsque les tubes 10, 11 sont écartés de l'état d'ajustement serré, les tubes 10,11 peuvent aisément glisser l'un par rapport à l'autre pour l'ajustement télescopique.
Etant donné que l'ajustement télescopique peut être obtenu au moyen du déploiement ou de la contraction de la colonne de direction 4, la taille du dispositif de direction 1 peut être réduite par rapport au dispositif de direction classique, qui est adapté pour être entièrement déplacé pour l'ajustement télescopique.
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Dans cette forme de réalisation, le mécanisme d'ajustement télescopique 23 peut être mis en oeuvre avec une construction pratique incluant la paire de plaques latérales 46 fixées au tube extérieur 10 comportant la fente 43, et le mécanisme à came 27 pour l'ajustement de la distance entre les plaques latérales 46.
Etant donné que le premier mécanisme 21 d'absorption de choc est du type qui est adapté pour faire glisser les tubes 10, 11 l'un par rapport à l'autre, le premier mécanisme d'absorption de choc 21 possède une structure simplifiée, dont les parties d'engagement 14,15 possèdent chacune une forme cylindrique simple.
En particulier, le premier mécanisme d'absorption de choc 21 est de préférence d'un type dans lequel les parties saillantes 41 sont prévues sur la surface circonférentielle intérieure du tube extérieur 10. C'est pourquoi, lorsque le tube extérieur 10 a un diamètre réduit, les parties saillantes 41 du tube extérieur 10 peuvent être amenées de façon sûre en contact par pression avec la surface circonférentielle extérieure du tube intérieur 11. C'est pourquoi, une performance stable d'absorption de choc peut être garantie.
Lorsque l'ensemble de la colonne de direction 4 est déplacé par rapport au châssis du véhicule pour l'ajustement télescopique, non seulement le tube extérieur 10, mais également le tube intérieur 11 doivent être supportés avec possibilité de glissement par rapport au châssis du véhicule. Ceci requiert un mécanisme pour le soutien avec possibilité de glissement. Au contraire dans cette forme de réalisation, les tubes 10, 11 sont déplacés l'un par rapport à l'autre pour l'ajustement télescopique. C'est pourquoi, il suffit de prévoir un mécanisme pour faire glisser uniquement le tube extérieur 10 par rapport au châssis du véhicule sans la nécessité de faire glisser le tube intérieur 11 par rapport au châssis du véhicule. C'est pourquoi
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cette forme de réalisation peut simplifier la construction du dispositif de direction.
Etant donné qu'on utilise une structure à capsule, les crochets 12,16, l'arbre de support 18, le mécanisme de blocage 25 et analogues sont déplacés d'un seul tenant lors de la collision du véhicule. C'est-à-dire que la paire de plaques latérales 46et le mécanisme de blocage 25 servant à maintenir la distance entre les plaques latérales 46 sont déplacés d'une manière unitaire de sorte que la distance entre les plaques latérales 46 peut être conservée de façon sûre. Il en résulte que l'engagement sous pression des tubes 10, 11 est maintenu de façon stable pendant l'absorption d'un choc, de sorte qu'une charge d'absorption de chocs peut être stabilisée. La présente invention est applicable à un dispositif de direction qui n'a aucune structure à capsule. Dans ce cas, les trous oblongs 48 doivent être ouverts en direction du côté arrière du châssis du véhicule.
La présente invention est applicable à un dispositif de direction, dans lequel le tube extérieur 10 constitue la partie inférieure de la colonne de direction 4, et le tube intérieur 11 constitue la partie supérieure de la colonne de direction 4.
En tant que second mécanisme d'absorption de choc 22, on peut utiliser une structure de capsule ne comportant aucune broche de cisaillement en résine, à la place de la structure à capsule comportant les goupilles de cisaillement 37. Sinon, on peut utiliser en combinaison n'importe quels autres mécanismes d'absorption de chocs connus.
Les moyens d'ajustement de distance sont simplement adaptés pour accroître ou réduire le diamètre du tube extérieur 10 par ajustement de la distance L entre les plaques latérales 46. Par exemple, un mécanisme connu tel qu'un mécanisme à vis adapté pour ajuster la distance entre les plaques latérales 46 peut être utilisé en tant que
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moyens d'ajustement de distance au lieu du mécanisme à came 27 mentionné précédemment.
Le crochet supérieur 12 peut posséder une forme telle que les bords supérieurs des plaques latérales 46ne sont pas raccordés entre eux. La forme du crochet supérieur fixe 16 peut être modifiée de la même manière que le crochet supérieur 12. Bien que la partie d'engagement 14 ait un diamètre réduit à force par contraction par le mécanisme à came 27 comme décrit précédemment, il peut être obtenu une réduction spontanée du diamètre de la partie d'engagement 14 sous l'effet de forces élastiques de rappel du tube extérieur 10 et du crochet supérieur 12. Bien que la partie d'engagement 14 puisse avoir un diamètre qui augmente spontanément sous l'action des forces de rappel élastiques du tube extérieur 10 et du crochet supérieur 12, le diamètre de la partie d'engagement 14 peut être accru à force par le mécanisme à came 27. Les forces de rappel élastiques peuvent être utilisées soit pour la contraction, soit pour la dilatation, ou sinon le diamètre de la partie d'engagement 14 peut être modifié à force pour à la fois la contraction et la dilatation.
Le mécanisme d'ajustement télescopique 23 est adapté simplement pour dégager les tubes 10, 11 de l'engagement à force de sorte qu'on peut faire glisser les tubes 10,11 l'un par rapport à l'autre pour l'ajustement télescopique. D'autres agencements imaginables pour le mécanisme d'ajustement télescopique 23 sont tels que la paire des plaques latérales 46 du crochet supérieur 12 sont formées d'un seul tenant avec le tube extérieur 10, et de telle sorte que la fente 43 s'étend en faisant un certain angle par rapport à la direction axiale.
Le premier mécanisme d'absorption de choc 21 est simplement adapté pour faire glisser les tubes 10, 11 de la colonne de direction 4 l'un par rapport à l'autre pour l'absorption de chocs. Bien que le premier mécanisme
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d'absorption de choc 21 décrit dans la forme de réalisation mentionnée précédemment soit du type dans lequel les parties saillantes 41 sont prévues sur la surface circonférentielle intérieure du tube extérieur 10, le premier mécanisme d'absorption de choc 21 peut être du type qui ne comporte pas les parties saillantes 41. D'autres agencements imaginables pour le premier mécanisme d'absorption de choc sont tels que la surface circonférentielle intérieure du tube extérieur 10 est en contact face-à-face, selon une disposition cylindrique, avec la surface circonférentielle extérieure du tube intérieur 11, et de telle sorte qu'un élément cylindrique à faible frottement est intercalé entre la surface circonférentielle intérieure du tube extérieur 10 et la surface circonférentielle extérieure du tube intérieur 11.
La présente invention est applicable non seulement aux dispositifs de direction adaptés pour l'ajustement télescopique et l'ajustement d'inclinaison, mais est applicable également à un dispositif de direction comportant uniquement la fonction d'ajustement télescopique sans la fonction d'ajustement d'inclinaison.
On peut également utiliser n'importe lequel parmi différents mécanismes de direction connus, par exemple un type à vis et billes à la place du mécanisme de direction du type à crémaillère et pignon, décrit précédemment.
Bien que la présente invention ait été décrite de façon détaillée en rapport avec sa forme de réalisation spécifique, les spécialistes de la technique pourront mettre au point aisément des variantes, modifications et -équivalents de la forme de réalisation, au regard de la description.
Claims (11)
1. Dispositif de direction télescopique rétractable, caractérisé en ce qu'il comporte : une colonne de direction (4) comportant un tube extérieur (10) et un tube intérieur (11) qui s'engagent l'un avec l'autre dans un état d'engagement qui peut être commuté entre un état d'ajustement serré et un état d'ajustement avec jeu, des moyens d'actionnement (26) devant être actionnés pour commuter l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur (10,11) entre l'état d'ajustement serré et l'état d'ajustement avec jeu, et un mécanisme d'ajustement télescopique (23) pour faire glisser axialement les tubes extérieur et intérieur (10,11) l'un par rapport à l'autre de manière à ajuster une position d'un volant de direction (2) lorsque l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur est commuté sur l'état d'ajustement avec jeu par les moyens d'actionnement (26), et les tubes extérieur et intérieur (10,11) glissant l'un par rapport à l'autre pour absorber un choc dans le cas d'une collision du véhicule et lorsque l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur (10,11) est commuté sur l'état d'ajustement serré par les moyens d'actionnement (26).
2. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube extérieur (10) possède une extrémité ouverte (42) et une fente (43) qui s'étend axialement à partir de l'extrémité ouverte (42).
3. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme d'ajustement télescopique (23) comprend : une paire de plaques latérales (46,46) fixées au tube extérieur (10) dans des positions opposées, la fente
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(43) du tube extérieur (10) étant intercalée entre elles, et des moyens (27) d'ajustement de distance pour ajuster une distance (L) entre les plaques latérales (46) afin d'accroître ou de réduire un diamètre du tube extérieur (10).
4. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (26) commutent l'état d'engagement des tubes extérieur et intérieur (10,11) entre l'état d'ajustement serré et l'état d'ajustement avec jeu par l'intermédiaire des moyens (27) d'ajustement de distance.
5. Dispositif de direction télescopique rétractable selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens (27) d' aj ustement de distance comprennent une came (57) et un suiveur de came (58), qui sont engagés l'un avec l'autre de manière à pouvoir tourner de façon relative.
6. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (26) comprennent un levier d'actionnement (26) que l'on peut faire tourner manuellement, et que la came (57) peut tourner d'un seul tenant avec le levier d'actionnement (26), et le suiveur de came (58) est empêché de tourner par rapport au levier d'actionnement (26) .
7. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un crochet fixe (16) fixé au châssis du véhicule, le crochet fixe (16) comprenant une paire de plaques latérales (53,53) montées respectivement sur des surfaces extérieures des plaques latérales (46,46) fixées au tube extérieur (10), et en ce que la came (57) est repoussée contre le suiveur de came (58) sous l'effet de la rotation du levier d'actionnement (26) pour repousser les
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plaques latérales (53,53) du crochet fixe (16) contre les plaques latérales correspondantes (46,46) fixées au tube extérieur (10), les tubes extérieur et intérieur (10,11) étant placés dans l'état d'ajustement serré.
8. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paire de plaques latérales (46) fixées au tube extérieur (10) et la fente (43) sont disposées essentiellement sur la même étendue axiale du tube extérieur (10).
9. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une pluralité de parties saillantes (41) sont prévues sur une surface circonférentielle intérieure du tube extérieur (10) en étant espacées circonférentiellement de manière à être repoussées contre la surface circonférentielle extérieure du tube intérieur (11) et en ce que les parties saillantes (41) sont situées sur une étendue axiale du tube extérieur (10), dans laquelle la paire de plaques latérales (46) sont situées.
10. Dispositif de direction télescopique rétractable selon la revendication 9, caractérisé en ce que les parties saillantes (41) sont situées dans une étendue circonférentielle à l'exclusion d'une région définie entre les plaques latérales (46, 46).
11. Dispositif de direction télescopique rétractable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une pluralité de parties saillantes (41) sont prévues sur une surface circonférentielle intérieure du tube extérieur (10) dans une relation d'espacement circonférentiel de manière à être repoussées contre une surface circonférentielle extérieure du tube intérieur (11) .
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