FR3145333A1 - colonne de direction comportant un système mutualisé de réglage par un utilisateur et d’absorption d’énergie en cas d’accident - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une colonne de direction (100) pour un véhicule comprenant un manchon (20) destiné à porter un volant de direction, le manchon (20) étant reçu dans un palier (11) d’un corps (10) et étant réglable longitudinalement et angulairement, un mécanisme de serrage (30) mobiles entre des positions de serrage et desserrage du manchon (20), la colonne (100) comprenant une crémaillère (40) solidaire d’un élément d’absorption d’énergie (41), ensemble solidaires du corps (10) de la colonne de direction (100) et du manchon (20), un organe de verrouillage (50) mobile entre des positions de verrouillage et de déverrouillage de la crémaillère (40), et un mécanisme de commande de verrouillage (60) pour commander l’organe de verrouillage (50) en fonction de la position du mécanisme de serrage (30). (Fig. 2)
Description
L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des colonnes de direction.
L’invention se rapporte plus spécifiquement à une colonne de direction comportant un système de réglage, de préférence manuel, d’une position axiale relative entre deux éléments en translation l’un par rapport à l’autre, afin de permettre un réglage de la position en profondeur d’un volant de direction d’un véhicule, tel qu’un véhicule automobile.
Les véhicules automobiles actuels sont majoritairement équipés d’un système de réglage du volant en profondeur et en hauteur (réglage longitudinal et réglage angulaire). Le réglage en profondeur se fait à l’aide d’un ensemble de tubes télescopiques intégré à la colonne de direction. Un mécanisme de serrage permet, en position déverrouillée, (ou position desserrée) d’ajuster la position du volant et en position verrouillée, (position serrée) de maintenir le volant dans la position choisie.
En cas de choc frontal du véhicule, les tubes télescopiques fournissent la course nécessaire à l’absorption de l’énergie du choc du conducteur contre l’airbag et le volant. Un système à friction ou à déformation génère l’effort qui, associé au mouvement, absorbe l’énergie du choc.
Des solutions pour garantir un réglage du volant en profondeur et en hauteur tant en équipant la colonne de direction du véhicule associé d’un mécanisme d’absorption en cas d’accident existent déjà. Toutefois, les solutions existantes souffrent de nombreuses lacunes.
Par exemple, la position ou l’encombrement pris par le mécanisme d’absorption dans son intégralité ne permet pas de pouvoir l’intégrer aisément à toutes les configurations de colonnes de direction, ou à tout le moins à une grande partie des colonnes de directions.
Par ailleurs, lors d’une mise en contrainte dans l’axe du tube avant l’ouverture d’un levier du mécanisme de serrage, certains systèmes peuvent générer un blocage du réglage axial de la colonne de direction due aux efforts de friction mis en œuvre lors de la contrainte.
Ces contraintes sont d’autant plus importantes que les constructeurs cherchent à réduire toujours plus l’encombrement alloué à la colonne de direction, rendant particulièrement complexe l’intégration de ces fonctions de réglage et d’absorption d’énergie en cas d’accident.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution présentant une compacité améliorée garantissant une bonne intégrabilité selon l’architecture des colonnes de directions et qui offre des systèmes de réglages fiables
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, une colonne de direction pour un véhicule comprenant :
- un corps équipé d’un palier ;
- un manchon destiné à porter un volant de direction, le manchon étant reçu dans le palier et étant réglable au moins longitudinalement par rapport au corps ;
- un mécanisme de serrage muni d’un levier de manœuvre, d’un axe de serrage et d’un dispositif de serrage porté par l’axe de serrage, l’axe de serrage pivotant avec le levier de manœuvre entre une position de serrage dans laquelle le dispositif de serrage bloque en translation longitudinale le manchon et une position de desserrage dans laquelle le manchon est libre de coulisser longitudinalement par rapport au corps ;
- une crémaillère axiale solidaire d’un élément d’absorption d’énergie par déformation, la crémaillère étant solidaire d’un premier élément parmi deux éléments constitués par le corps de la colonne de direction et le manchon et l’élément d’absorption étant solidaire d’un deuxième élément parmi les deux éléments constitués par le corps de la colonne de direction et le manchon ;
- un organe de verrouillage mobile entre une position de verrouillage de la crémaillère dans laquelle l’organe de verrouillage pénètre dans au moins un cran de la crémaillère pour la bloquer en translation et une position de libération de la crémaillère dans laquelle l’organe de verrouillage est écartée de la crémaillère ;
- un mécanisme de commande de verrouillage pour commander l’organe de verrouillage en fonction de la position du mécanisme de serrage de sorte que : dans la position de desserrage du mécanisme de serrage, l’organe de verrouillage est dans la position de libération de la crémaillère ; et dans la position de serrage du mécanisme de serrage, l’organe de verrouillage est contraint vers la position de verrouillage de la crémaillère.
Selon un mode de réalisation, le palier est un palier déformable de sorte que la position de serrage correspond à une position dans laquelle le dispositif de serrage comprime le palier déformable de manière à bloquer le manchon.
Selon un mode de réalisation, le corps est monté basculant sur une carrosserie du véhicule pour permettre un réglage angulaire de la colonne de direction, et étant muni du palier recevant le manchon.
Selon un mode de réalisation, le mécanisme de serrage est configuré de sorte que, dans la position de serrage, le dispositif de serrage bloque en translation longitudinale le manchon par rapport au corps et en rotation le corps et de sorte que, dans la position de desserrage le manchon est libre de coulisser longitudinalement et de pivoter.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de serrage comprend une came mobile solidaire d’une extrémité du levier de manœuvre et de l’axe de serrage, ainsi que d’une came fixe engagée librement sur l’axe de serrage, et des organes d’extension, par exemple des rampes ou des biellettes à rotules, formant des organes d’écartement permettant de modifier un écartement de la came mobile par rapport à la came fixe pour tirer sur l’axe de serrage et serrer le mécanisme de serrage lorsque le levier de manœuvre est pivoté vers la position de serrage.
Selon un mode de réalisation, le mécanisme de commande de verrouillage est situé latéralement par rapport au manchon, du même côté que le mécanisme de serrage, de préférence entre, le levier de manœuvre et le manchon.
Selon un mode de réalisation, le mécanisme de commande de verrouillage comprend un pion de commande guidé en translation par la came fixe et sollicité par un moyen d’emmagasinement d’énergie, par exemple un ressort de commande de verrouillage.
Selon un mode de réalisation, l’organe de verrouillage est monté mobile, de préférence pivotant autour d’un axe de rotation, par rapport à un support de l’organe de verrouillage.
Selon un mode de réalisation, le support de l’organe de verrouillage présente une interface de butée axiale configurée pour recevoir axialement en butée la crémaillère.
Selon un mode de réalisation, la colonne de direction est configurée de sorte que la liaison crémaillère/organe de verrouillage forme une liaison came/suiveur pour guider ledit organe de verrouillage vers la position désengrenée lors d’un déplacement relatif de la crémaillère par rapport à l’organe de verrouillage, en position de libération de la crémaillère.
Selon un mode de réalisation, le levier de manœuvre comprend une poignée de préhension pour être actionné manuellement par un utilisateur.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
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Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
Pour la description des différentes figures, on utilisera comme convention d'orientation, celle de la colonne de direction100représentée à la et les expressions « amont » et « aval » sont associées au mouvement dans le sens horaire qui est aussi celui du sens de pivotement d’un levier de manœuvre31pour desserrer le blocage de la colonne de direction100. Le côté avantAV/ arrièreARest celui de la colonne de direction100installée dans un véhicule.
La montre en vue isométrique une colonne de direction100selon l'invention composée d'un support1 10fixé à la carrosserie et portant un manchon20réglable muni d'un tube portant le volant (non représenté). Le tube est solidaire en translation mais libre en rotation du manchon2 0. Le manchon2 0se bloque/débloque pour le réglage par un mécanisme de serrage30. La colonne de direction100est réglable en inclinaison et en longueur par rapport à la carrosserie. Le support1 10est formé d'une traverse1 11, avant, reliée par deux côtés1 12à un étrier arrière1 13. La traverse1 11et l'étrier1 13sont fixés à la carrosserie de façon à suspendre la colonne de direction100pour en régler l'inclinaison et la longueur. Un ressort114d'un côté ou des deux côtés retient le corps10 ,formant au moins localement berceau du manchon2 0 ,au support1 10pour soutenir le manchon2 0réglable pendant le mouvement de réglage angulaire et le mouvement de réglage longitudinal. Le manchon2 0est porté par le corps10monté basculant autour d'un pivot transversal d'axeY 0pour le réglage angulaire de la colonne de direction100. À son autre extrémité, le corps10est muni d'un palier déformable11recevant le manchon20réglable longitudinalement par rapport au corps10tout en étant bloqué en rotation. Le palier déformable11passe entre deux bras de l'étrier1 13en forme de « U » renversé. Le dispositif de serrage3 0associé à la fois au corps10et au support1 10au niveau de son étrier1 13et de son palier déformable13, réalise en même temps le blocage des mouvements de réglage angulaire et de réglage longitudinal du manchon2 0et ainsi de la colonne de direction100. Le palier11est un palier déformable de sorte que la position de serrage correspond à une position dans laquelle le dispositif de serrage33comprime le palier11déformable de manière à bloquer le manchon20.
Le mécanisme de serrage30est aligné sur l'axe transversalY, perpendiculaire mais non coplanaire à l'axeXde réglage longitudinal de la colonne de direction100. Le réglage angulaire se fait par basculement autour de l'axeY0du pivot reliant le corps10de la colonne de direction à des flasques latéraux du support110. L'axe géométriqueYdu mécanisme de serrage30est mobile car solidaire du corps10, en particulier du palier11déformable solidaire du corps10par l'intermédiaire du de l’étrier113. De cette manière, le mécanisme de serrage30aligné sur l'axe géométrique est configuré de sorte que, dans la position de serrage, le dispositif de serrage33bloque en translation longitudinale le manchon20par rapport au corps10et en rotation le corps10et de sorte que, dans la position de desserrage le manchon20est libre de coulisser longitudinalement et de pivoter.
La illustre une vue éclatée de la colonne de direction100selon l’invention dans laquelle chaque élément est visible. Le dispositif de serrage3 0est commandé par le levier de manœuvre31entre sa position de serrage et sa position de desserrage pour le réglage. Le mécanisme de serrage30comprend en outre un axe de serrage32s’étendant transversalement par rapport à la colonne de direction100, et un dispositif de serrage33porté par l’axe de serrage32. En d’autres termes, l’axe de serrage32 est porté de part et d’autre du palier11par les deux bras de l'étrier113 .
Le levier de manœuvre31est solidaire de l’axe de serrage32au niveau d’une extrémité proximale du levier de manœuvre31 et s’étend jusqu’à une extrémité distale disposant d’une interface de préhension manuelle pour être manœuvrée manuellement par un utilisateur dans le véhicule automobile.
L’axe de serrage32pivote avec le levier de manœuvre31entre :
- la position de serrage, dans laquelle le dispositif de serrage33bloque le manchon20en translation longitudinale au moins pour le réglage longitudinal, mais de préférence aussi bloque également tout pivotement permettant le réglage angulaire, et
- la position de desserrage, dans laquelle le manchon20est libre de coulisser longitudinalement par rapport au corps10, voire également en pivotement grâce au corps10libre de pivoter par rapport à son support110, ceci pour assurer le réglage angulaire.
Pour ce faire le dispositif de serrage33comprend une came mobile34solidaire d’une extrémité du levier de manœuvre31et de l’axe de serrage32, ainsi que d’une came fixe35engagée librement sur l’axe de serrage32, et des organes d’extension36 formant des organes d’écartement permettant de modifier un écartement de la came mobile34par rapport à la came fixe35pour :
- tirer sur l’axe de serrage32et serrer le mécanisme de serrage30lorsque le levier de manœuvre31est pivoté vers la position de serrage, c’est-à-dire en éloignant la came mobile34de la came fixe35; et inversement
- relâcher le serrage pour desserrer le mécanisme de serrage30lorsque le levier de manœuvre31est pivoté vers la position de desserrage, c’est-à-dire en rapprochant la came mobile34de la came fixe35.
La came mobile34, la came fixe35et un moyen d’emmagasinement d’énergie tel qu’un ressort37à spirale sont traversés par l’axe de serrage32passant ici au-dessus du manchon20après avoir traversé une première coulisse de l’un des bras1131de l’étrier113pour traverser ensuite une seconde coulisse de l’autre des bras113 2de l’étrier113 et recevoir au-delà du second bras113 2, un écrou vissé sur l’extrémité fileté de l’axe de serrage32avec interposition d’une butée à aiguille et d’une rondelle (non illustrées). Dans une configuration alternative, la colonne de direction100peut être configurée de sorte que l’axe de serrage32passe sous le manchon20.
Dans cette succession de composants, la came mobile34 s’appuie contre une face de la came fixe35venant elle-même contre le premier bras1131de l’étrier113; l’écrou vient extérieurement contre son second bras113 2. La came fixe35est fixe en rotation par rapport à l’axe de serrage32mais libre en translation à la fois dans la direction « verticale » de la coulisse du premier bras1131et le long de l’axe de serrage32(direction transversale suivant l’axe Y) de sorte que l’effet de came décrit entre la came mobile34et la came fixe35grâce aux organes d’extension36 ,génère par le pivotement de la came mobile34et du levier31, le déplacement axial de la came fixe35qui, selon le sens de déplacement, comprime ou décomprime les bras1131 , 113 2, le palier11déformable et le corps10sur le manchon20par rapport à l’étrier113. Le ressort37est disposé entre, en particulier interposé entre, le premier bras1131de l’étrier113et la came fixe35pour assurer une contrainte élastique de la came fixe35contre la came mobile34malgré la variation d’écartement mutuel.
Classiquement, une colonne de direction dispose de moyens d'absorption d'énergie de choc prévus pour contrôler le déplacement de la colonne de direction consécutivement a ce choc. Dans le cas de la présente invention, où la colonne de direction100est déformable, elle comporte un axe de volant rétractable formé par le manchon20qui est logé dans le corps10de la colonne de direction formant un tube-enveloppe déformable, comprenant un mécanisme d’absorption d’énergie. En cas de choc, la colonne de direction100est amenée à se déformer, l’énergie de choc étant absorbée par ce mécanisme d’absorption d’énergie.
Selon la présente invention, la colonne de direction100comporte une crémaillère40axiale solidaire d’un élément d’absorption d’énergie41, cet ensemble étant :
- d’une part, solidaire d’un premier élément parmi deux éléments constitués par le corps10de la colonne de direction100et le manchon20, et
- d’autre part, solidaire d’un deuxième élément parmi les deux éléments constitués par le corps10de la colonne de direction100et le manchon20.
De cette manière un chemin d’efforts est créé successivement entre le manchon20, l’ensemble formé par au moins la crémaillère40axiale suivant un axeX1parallèle à l’axe longitudinalXde la colonne de direction100et l’élément d’absorption d’énergie41puis le corps10de la colonne de direction100. En cas de choc la colonne de direction100 va se déformer de sorte que le manchon20va translater pour venir se loger dans le corps10 de la colonne de direction100et une partie du choc sera absorbé par l’élément d’absorption d’énergie41 placé sur le chemin des efforts de choc.
Toutefois, ce mécanisme d’absorption d’énergie doit pouvoir être compatible avec le réglage longitudinal et angulaire de la colonne de direction.
Pour ce faire, et toujours selon l’invention, la colonne de direction100dispose d’un organe de verrouillage50mobile entre
- une position de verrouillage de la crémaillère40dans laquelle l’organe de verrouillage50pénètre dans au moins un cran42de la crémaillère40pour la bloquer en translation ; et
- une position de libération de la crémaillère40dans laquelle l’organe de verrouillage50est écartée de la crémaillère40;
La colonne de direction100en outre d’un mécanisme de commande de verrouillage60pour commander l’organe de verrouillage50en fonction de la position du mécanisme de serrage30de sorte que :
- dans la position de desserrage du mécanisme de serrage30, l’organe de verrouillage50est dans la position de libération de la crémaillère40; et
- dans la position de serrage du mécanisme de serrage30, l’organe de verrouillage50est contraint vers la position de verrouillage de la crémaillère40.
Le mécanisme de commande de verrouillage60comprend un pion de commande61guidé en translation suivant un axeY1parallèle à l’axe de serrage32 du mécanisme de serrage30. Ce guidage en translation est assuré par une liaison pivot glissant entre ledit pion de commande61 et la came fixe35, le pion glissant axialement suivant l’axeY1 dans un logement cylindrique de dimension complémentaire porté par la came fixe35 est disposé de manière coaxiale à l’axeY1 .
Le pion de commande61 est sollicité élastiquement à une extrémité arrière par un moyen d’emmagasinement d’énergie62. Ce moyen d’emmagasinement d’énergie62 comprend un ressort de commande de verrouillage présentant ici la forme d’un ressort à lame solidaire de la came fixe35. En particulier, le ressort à lame62est solidaire d’un support63configuré pour se cliper, c’est-à-dire pour se fixer par déformation élastique, en particulier au moyen de pattes élastiquement déformables, sur la came fixe35, d’un côté extérieur de la came fixe35 par rapport à la colonne de direction100, c’est-à-dire du côté de la came fixe35 orientée vers la came mobile34, soit encore orientée vers le levier de manœuvre31. Ce ressort62d’activation étant solidaire de la came fixe35, le déplacement axial de la came fixe35lors de la rotation du levier de serrage31entraîne le déplacement du ressort62 dans le sens d’un rapprochement axial parallèlement à un axeYde serrage32du ressort62 d’activation de la crémaillère40lorsque le levier mécanisme de serrage est en position de serrage et dans le sens d’un éloignement axial parallèlement à l’ axeYde serrage32du ressort62 d’activation de la crémaillère40lorsque le mécanisme de serrage30est en position de desserrage.
Le mécanisme de commande de verrouillage60est configuré de sorte qu’une seconde extrémité formant une tête du pion de commande61, opposée axialement à son extrémité arrière par rapport à son axe de translationY1, puisse venir en contact et en appui contre l’organe de verrouillage50pour le contraindre vers la position de verrouillage de la crémaillère40 dans la position de serrage du mécanisme de serrage30de la crémaillère40, cette contrainte étant assurée par le ressort62d’activation, dont la contrainte varie en augmentant de la position de desserrage à la position de serrage.
Grâce à une telle configuration, le mécanisme de serrage30, le l’organe de verrouillage50et le mécanisme de commande de verrouillage60sont situés latéralement par rapport au manchon20et au corps10de la colonne de direction, du même côté, c’est-à-dire qu’ils sont situés du même côté de l’étrier113, du côté du premier bras1131de l’étrier113.
Le fonctionnement du de commande de verrouillage60 et de l’organe de verrouillage50 sera mieux compris à la lumière des figures qui suivent.
La illustre une vue isométrique d’un détail d’un mécanisme de commande de verrouillage60selon ce mode de réalisation commandant l’organe de verrouillage50 en fonction de la position du mécanisme de serrage, représenté dans une première configuration une situation de roulage.
La illustre une vue en coupe du mécanisme de commande de verrouillage selon le mode de réalisation de la commandant l’organe de verrouillage50en fonction de la position du mécanisme de serrage30, représenté dans une deuxième configuration une situation de roulage.
Grâce à un tel organe de verrouillage50commandé par le mécanisme de commande de verrouillage60, il est possible de façon simple et fiable de désactiver l’organe de verrouillage50 en situation de réglage de la colonne de direction100de sorte que dans la position de desserrage du mécanisme de serrage30, l’organe de verrouillage50vient dans une position de libération de la crémaillère40, c’est-à-dire que la crémaillère40 n’est pas engrené par l’organe de verrouillage50.
Dans une situation de roulage par contre, la colonne de direction100 le réglage longitudinal et angulaire est bloqué, c’est-à-dire dans une position de serrage du mécanisme de serrage30, soit dans une position de serrage du levier de serrage31. Dans une telle position, l’organe de verrouillage50est commandé par le mécanisme de commande de verrouillage60pour contraindre ledit organe de verrouillage50vers la position de verrouillage de la crémaillère40.
Dans cette situation de roulage, deux positions de l’organe de verrouillage50 sont possibles :
- une position dans laquelle au moins une dent53de l’organe de verrouillage50 est engrenée des crans42de la crémaillère40 (voir la
- une position (illustrée sur la
Dans une situation de crash avec un assemblage selon l’invention, on rencontre ainsi deux états possibles :
- un premier état dans lequel au moins une dent53de l’organe de verrouillage50 est engagée dans la crémaillère40axiale, le manchon20 peut coulisser dans le corps10en actionnant l’élément d’absorption d’énergie41;
- un deuxième état dans lequel aucune dent53de l’organe de verrouillage50 n’est engagée dans un cran42de la crémaillère40axiale, au moins une dent53de l’organe de verrouillage50 étant en contact et en appui contre une dent43de la crémaillère40axiale : l’ensemble formé par le manchon20et la crémaillère40axiale coulisse jusqu’a ce que une des dents53au moins de l’organe de verrouillage50 s’engage dans un cran42de la crémaillère40axiale sous l’effort du ressort62d’activation.
La illustre une vue en coupe du mécanisme de commande de verrouillage60selon le mode de réalisation de la commandant l’organe de verrouillage50en fonction de la position du mécanisme de serrage30, représenté dans une situation de réglage de la colonne de direction100.
Lors de l’ouverture du levier de serrage31, la translation de la came fixe35libère la contrainte du ressort62d’activation sur le pion de commande61, qui libère la contrainte sur l’organe de verrouillage50. L’organe de verrouillage50est monté mobile, en particulier ici pivotant autour d’un axe de rotationZ1, par rapport à un support51de l’organe de verrouillage50, cet axe de rotationZ1 est ici orthogonal à un axe de translationX1de la crémaillère40et par rapport à l’axe transversalY. Dans cette position de desserrage du levier de serrage31, et donc du mécanisme de serrage30, l’organe de verrouillage50peut pivoter dans support51sous l’effet d’un ressort basculeur52afin de libérer les dents43de la crémaillère40axiale et ainsi permettre le réglage axial de la colonne de direction100.
Habituellement, lors de l’ouverture du levier de serrage31, l’utilisateur peut appliquer un effort sur le volant, qui pourrait bloquer le désengrènement des dents53de l’organe de verrouillage50dans les crans42de la crémaillère40et ainsi perturber le réglage axial de la colonne de direction100. Cette perturbation est engendrée par un effort longitudinal appliqué sur le volant qui tend à appliquer un effort de la crémaillère40sur l’organe de verrouillage50augmentant ainsi l’effort de friction et de blocage entre ces deux éléments40,50. Avec le fonctionnement du mécanisme de commande de verrouillage60et de l’organe de verrouillage50selon l’invention, la rotation directe ou horaire de l’organe de verrouillage50illustrée par une flècheRsur la garantie de désengrener les dents43de la crémaillère40axiale, et le réglage axial de la colonne de direction100ne sera pas perturbé. Ceci d’autant plus que l’axe de rotationZ1de l’organe de verrouillage50 est situé axialement en aval de la ou des dent(s)53de l’organe de verrouillage50. Une telle configuration implique un sens de rotation facilitant le désengrènement l’organe de verrouillage50 par rapport à la crémaillère40axiale.
En d’autres termes, la crémaillère40 est configurée pour translater suivant un axe de translationX1contenu dans un plan de translation, l’axe de rotationZ1 de l’organe de verrouillage50étant parallèle à ce plan de translation, une partie au moins des crans42de la crémaillère40et/ou de la ou des dent(s)53de l’organe de verrouillage50 étant configurés pour présenter au moins une face inclinée par rapport au plan de translation de sorte à guider le déplacement de l’organe de verrouillage50 vers une position désengrenée lorsque la crémaillère40subit une translation par rapport à l’organe de verrouillage50 lorsqu’un effort longitudinal est appliqué sur le volant suivant au moins une direction longitudinale durant une phase de réglage de la colonne de direction, c’est-à-dire en position de libération de la crémaillère. De préférence, une partie des crans42de la crémaillère40et/ou une partie de la ou des dent(s)53de l’organe de verrouillage50 présentent au moins deux faces distinctes inclinées par rapport au plan de translation de sorte à ce que :
- une partie de ces faces guident le déplacement de l’organe de verrouillage50 vers une position désengrenée lorsque la crémaillère40et l’organe de verrouillage50 subissent une translation relative dans un premier sens ; et
- une autre partie de ces faces guident le déplacement de l’organe de verrouillage50 vers une position désengrenée lorsque la crémaillère40et l’organe de verrouillage50 subissent une translation relative dans un deuxième sens, opposé axialement au premier sens ;
De préférence ces faces sont obtenues par tout ou partie des parois latérales des dent(s)53 et/ou des crans42 en biseau pour former ces faces inclinées, d’un angle en valeur absolu strictement inférieur à 90°, de préférence supérieur à 45° par rapport au plan de translation.
De manière générale, la colonne de direction est configurée de sorte que la liaison crémaillère40 /organe de verrouillage50forme une liaison came/suiveur pour guider ledit organe de verrouillage50 vers la position désengrenée lors d’un déplacement relatif de la crémaillère40 par rapport à l’organe de verrouillage50 pendant une opération de réglage de la colonne de direction.
La illustre un détail de l’assemblage dans une vue de dessous de l’organe de verrouillage50de la . En particulier, dans un mode de réalisation, et afin d’améliorer la reprise d’effort en crash entre l’axe de l’organe de verrouillage50et le support51, voire le corps10de la colonne de direction100, il est possible d’ajouter un ou plusieurs éléments de renfort55dans une zone adaptée de reprise d’effort. Une flècheCreprésentée sur la indique la direction des efforts dans le cas d’un accident ou crash, l’utilisateur exerçant un effort sur le volant de l’arrière vers l’avant de la colonne de direction. Les éléments de de renfort55 sont situés entre l’organe de verrouillage50et le support51, voire le corps10de la colonne de direction100, dans une configuration adaptée pour renforcer le support51et s’opposer à la reprise de ces efforts de crashC.
Bien entendu, le support51de l’organe de verrouillage50 peut prendre différentes formes, et en particulier de sorte à être configuré pour assurer une butée de réglage axial. Ainsi, le support51de l’organe de verrouillage50peut présenter une ou plusieurs interface(s) de butée54formant une butée de réglage (voir par exemple les figures 8, 9, 10 et 11). De telles interfaces de butée permette d’intégrer une fonction supplémentaire au mécanisme de réglage30et de verrouillage50et de commande de verrouillage60, permettant encore de gagner en compacité. Une telle configuration permet notamment de s’assurer lors du réglage de ne pas permettre une rétractation du manchon20 dans le corps10de façon telle que l’organe de verrouillage50 risquerait de ne plus être en regard de la crémaillère40.
La illustre une configuration qui diffère essentiellement du mode de réalisation de la , en ce que le sens de pivotementR’de l’organe de verrouillage50est inversé, dans un sens indirect ou antihoraire. Dans cette configuration, l’axe de rotationZ1de l’organe de verrouillage50est situé axialement en amont de la ou des dent(s)53de l’organe de verrouillage50. Une telle configuration implique un sens de rotation facilitant le désengrènement l’organe de verrouillage50par rapport à la crémaillère40axiale. Ainsi, la liaison crémaillère40 /organe de verrouillage50forme également dans ce mode de réalisation une liaison came/suiveur pour guider ledit organe de verrouillage50 vers la position désengrenée lors d’un déplacement relatif de la crémaillère40 par rapport à l’organe de verrouillage50 pendant une opération de réglage de la colonne de direction. Une telle configuration où l’orientation de l’organe de verrouillage50est inversé longitudinalement avec son sens de pivotement peut être préférée, par exemple pour des raisons de volume disponible tout en conservant une configuration évitant la perturbation du réglage de la colonne de direction en cas d’effort axial.
Comme décrit, le mécanisme de commande de verrouillage60est configuré pour commander l’organe de verrouillage50en fonction de la position du mécanisme de serrage30de sorte que : dans la position de desserrage du mécanisme de serrage30, l’organe de verrouillage50est dans la position de libération de la crémaillère40; et dans la position de serrage du mécanisme de serrage30, l’organe de verrouillage50est contraint vers la position de verrouillage de la crémaillère40.
Ces positions sont obtenues à l’origine par une simple rotation du levier de serrage31. Dans le mode de réalisation décrit, l’organe de verrouillage50est maintenu engagé dans les crans42entre les dents43de la crémaillère40axiale par l’action du ressort62de commande de verrouillage, et lors de l’ouverture du levier de serrage31, le relâchement de la contrainte exercée par le ressort62de commande de verrouillage permet au ressort basculeur52d’agir sur le pion de commande61afin de désengager les dents53de l’organe de verrouillage50des crans42de la crémaillère40axiale.
Ainsi, selon ce mode de réalisation les dents53de l’organe de verrouillage50sont naturellement désengagées des crans42de la crémaillère40axiale lorsque l’organe de verrouillage50 n’est pas sollicité par le mécanisme de commande de verrouillage60.
Les figures 13 et 14 illustrent un schéma d’une configuration dans laquelle l’organe de verrouillage50est en position d’équilibre de verrouillage de la crémaillère, c’est-à-dire une position naturellement engagée dans des crans42de la crémaillère40axiale. Sans application d’effort par le mécanisme de commande de verrouillage60 à l’organe de verrouillage50, les dents53de l’organe de verrouillage50 sont engagées dans des crans42de la crémaillère40axiale (voir la ). Le mécanisme de commande de verrouillage60 doit appliquer un effort sur l’organe de verrouillage50afin de désengager ses dents53des crans42de la crémaillère40axiale (voir la ), et permettre ainsi un réglage au moins longitudinal de la colonne de direction100.
Les figures 15 et 16 illustrent comparativement aux figures 13 et 14 un schéma d’une configuration dans laquelle l’organe de verrouillage50est en position d’équilibre de libération de la crémaillère40, c’est-à-dire une position naturellement désengagée des crans42de la crémaillère40axiale. Sans application d’effort par le mécanisme de commande de verrouillage60sur l’organe de verrouillage50, les dents53de l’organe de verrouillage50sont désengagées des crans42de la crémaillère40axiale (voir la ), permettant ainsi un réglage au moins longitudinal de la colonne de direction100. Le mécanisme de commande de verrouillage60doit appliquer un effort sur l’organe de verrouillage50, contraignant ainsi ledit l’organe de verrouillage50par le pion de commande61du mécanisme de commande de verrouillage60afin d’engager les dents53de l’organe de verrouillage50dans des crans42de la crémaillère40axiale (voir la ).
La illustre schématiquement l’effet de bras de levier de l’effort appliqué par le mécanisme de commande de verrouillage60sur l’organe de verrouillage50pivotant. En particulier, cet effort est appliqué par le pion de commande61du mécanisme de commande de verrouillage60sur l’organe de verrouillage.
En fonction de la géométrie de l’organe de verrouillage50pivotant, et de la distance séparant les dents53de l’organe de verrouillage50 de son axe de pivotementZ1, il est possible de choisir la coursed61du pion de commande61du mécanisme de commande de verrouillage60 formant came en fonction de la coursed50des dents53de l’organe de verrouillage50. La colonne de direction est ici configurée de sorte que la coursed61du pion de commande61du mécanisme de commande de verrouillage60 est inférieure ou égale, de préférence strictement inférieure à celled50des dents53de l’organe de verrouillage50.
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Par exemple, le support51de l’organe de verrouillage50 peut être supprimé et ses fonctions réalisées directement par le corps10de la colonne de direction, voire une autre pièce qui lui est solidaire, notamment un bras de l’étrier113.
L’organe de verrouillage50, ici pivotant de sorte à former un basculeur, peut également être remplacé par un ou plusieurs manchons assurant un coefficient de friction similaire à l’organe de verrouillage50de type basculeur, tel que décrit.
Selon le mode de réalisation, on pourrait envisager également que le pion de commande61du mécanisme de commande60est fixe par rapport à la came fixe, ou mobile par rapport à la came fixe.
L’élément d’absorption d’énergie41 peut être différent, par exemple par déformation et/ou par déchirement.
Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.
Claims (11)
- Colonne de direction (100) pour un véhicule comprenant :
- un corps (10) équipé d’un palier (11) ;
- un manchon (20) destiné à porter un volant de direction, le manchon (20) étant reçu dans le palier (11) et étant réglable au moins longitudinalement par rapport au corps (10) ;
- un mécanisme de serrage (30) muni d’un levier de manœuvre (31), d’un axe de serrage (32) et d’un dispositif de serrage (33) porté par l’axe de serrage (32), l’axe de serrage (32) pivotant avec le levier de manœuvre (31) entre une position de serrage dans laquelle le dispositif de serrage (33) bloque en translation longitudinale le manchon (20) et une position de desserrage dans laquelle le manchon (20) est libre de coulisser longitudinalement par rapport au corps (10) ;
- une crémaillère (40) axiale solidaire d’un élément d’absorption d’énergie (41), la crémaillère (40) étant solidaire d’un premier élément parmi deux éléments constitués par le corps (10) de la colonne de direction (100) et le manchon (20), et l’élément d’absorption d’énergie (41) étant solidaire d’un deuxième élément parmi les deux éléments constitués par le corps (10) de la colonne de direction (100) et le manchon (20) ;
- un organe de verrouillage (50) mobile entre une position de verrouillage de la crémaillère (40) dans laquelle l’organe de verrouillage (50) pénètre dans au moins un cran (42) de la crémaillère (40) pour la bloquer en translation et une position de libération de la crémaillère (40) dans laquelle l’organe de verrouillage (50) est écartée de la crémaillère (40) ;
- un mécanisme de commande de verrouillage (60) pour commander l’organe de verrouillage (50) en fonction de la position du mécanisme de serrage (30) de sorte que : dans la position de desserrage du mécanisme de serrage (30), l’organe de verrouillage (50) est dans la position de libération de la crémaillère (40) ; et dans la position de serrage du mécanisme de serrage (30), l’organe de verrouillage (50) est contraint vers la position de verrouillage de la crémaillère (40).
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le palier (11) est un palier déformable de sorte que la position de serrage correspond à une position dans laquelle le dispositif de serrage (33) comprime le palier (11) déformable de manière à bloquer le manchon (20).
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (10) est monté basculant sur une carrosserie du véhicule pour permettre un réglage angulaire de la colonne de direction (100), et étant muni du palier (11) recevant le manchon (20).
- Colonne de direction (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le mécanisme de serrage (30) est configuré de sorte que, dans la position de serrage, le dispositif de serrage (33) bloque en translation longitudinale le manchon (20) par rapport au corps (10) et en rotation le corps (10) et de sorte que, dans la position de desserrage le manchon (20) est libre de coulisser longitudinalement et de pivoter.
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de serrage (33) comprend une came mobile (34) solidaire d’une extrémité du levier de manœuvre (31) et de l’axe de serrage (32), ainsi que d’une came fixe (35) engagée librement sur l’axe de serrage (32), et des organes d’extension (36), par exemple des rampes ou des biellettes à rotules, formant des organes d’écartement permettant de modifier un écartement de la came mobile (34) par rapport à la came fixe (35) pour tirer sur l’axe de serrage (32) et serrer le mécanisme de serrage (30) lorsque le levier de manœuvre (31) est pivoté vers la position de serrage.
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mécanisme de commande de verrouillage (60) est situé latéralement par rapport au manchon (20), du même côté que le mécanisme de serrage (30), de préférence entre, le levier de manœuvre (31) et le manchon (20).
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison au moins de la revendication 5, caractérisée en ce que le mécanisme de commande de verrouillage (60) comprend un pion de commande (61) guidé en translation, de préférence par la came fixe (35), et sollicité par un moyen d’emmagasinement d’énergie (62), par exemple un ressort de commande de verrouillage.
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’organe de verrouillage (50) est monté mobile, de préférence pivotant autour d’un axe de rotation, par rapport à un support (51) de l’organe de verrouillage (50).
- Colonne de direction (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le support (51) de l’organe de verrouillage présente une interface de butée (54) axiale configurée pour recevoir axialement en butée la crémaillère.
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle est configurée de sorte que la liaison crémaillère (40)/organe de verrouillage (50) forme une liaison came/suiveur pour guider ledit organe de verrouillage (50) vers la position désengrenée lors d’un déplacement relatif de la crémaillère (40) par rapport à l’organe de verrouillage (50), en position de libération de la crémaillère (40).
- Colonne de direction (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le levier de manœuvre (31) comprend une poignée de préhension pour être actionné manuellement par un utilisateur.
Priority Applications (2)
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| FR2300751A FR3145333A1 (fr) | 2023-01-26 | 2023-01-26 | colonne de direction comportant un système mutualisé de réglage par un utilisateur et d’absorption d’énergie en cas d’accident |
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Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| FR3145333A1 true FR3145333A1 (fr) | 2024-08-02 |
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ID=86851410
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Citations (3)
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| US20120125140A1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-24 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Telescope positive lock for steering column |
| US20180208233A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-07-26 | Mando Corporation | Steering column |
| US20190135328A1 (en) * | 2017-11-07 | 2019-05-09 | Thyssenkrupp Presta Ag | Energy-absorbing steering column assembly |
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2023
- 2023-01-26 FR FR2300751A patent/FR3145333A1/fr active Pending
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2024
- 2024-01-17 WO PCT/EP2024/050990 patent/WO2024156558A1/fr unknown
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| US20190135328A1 (en) * | 2017-11-07 | 2019-05-09 | Thyssenkrupp Presta Ag | Energy-absorbing steering column assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024156558A1 (fr) | 2024-08-02 |
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