WO2009122111A2 - Dispositif antivol pour arbre de direction de vehicule automobile - Google Patents

Dispositif antivol pour arbre de direction de vehicule automobile Download PDF

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WO2009122111A2
WO2009122111A2 PCT/FR2009/050467 FR2009050467W WO2009122111A2 WO 2009122111 A2 WO2009122111 A2 WO 2009122111A2 FR 2009050467 W FR2009050467 W FR 2009050467W WO 2009122111 A2 WO2009122111 A2 WO 2009122111A2
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Pascal Rabanal
Arnaud Richard
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Renault S.A.S
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/01—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens
    • B60R25/02—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism
    • B60R25/021—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism restraining movement of the steering column or steering wheel hub, e.g. restraining means controlled by ignition switch
    • B60R25/0211—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism restraining movement of the steering column or steering wheel hub, e.g. restraining means controlled by ignition switch comprising a locking member radially and linearly moved towards the steering column

Definitions

  • the present invention relates to an antitheft device for locking the rotation of the steering shaft of a motor vehicle.
  • Motor vehicles have an antitheft device to block the rotation of the shaft of the steering column.
  • This device generally consists of a splined sleeve integral with the steering shaft and a retractable bolt which is housed in a groove of the sleeve to block the rotation of the steering shaft.
  • the driver assisted by the assistance When stopping a vehicle equipped with electric power steering, the driver assisted by the assistance easily blocks the steering whatever the position of the steering system. However, when the assistance stops a few seconds after the steering lock, an elastic return of the steering system components, including tires, up to 60 N. m. This elastic return can then cause a significant shear force of the walls of the splines of the sleeve on the bolt making unlocking the bolt difficult for the driver who can not exert a torque on the steering shaft greater than 20 N. m.
  • the document FR2739073 proposes to introduce an electric motor assistance in the unlocking mechanism of the bolt.
  • a device is expensive and requires a larger free volume for mounting the locking mechanism of the bolt.
  • the present invention therefore aims to overcome these disadvantages by providing an improved antitheft device.
  • the invention proposes a device for locking a steering column of a motor vehicle, which comprises a retractable bolt, one end of which is adapted to be received in a housing of a sleeve mounted on the shaft of the vehicle.
  • steering column and which comprises an intermediate ring between the sleeve and the shaft of the direction, said intermediate ring allowing a clearance in relative rotation between the shaft and the sleeve when the bolt is in the locked position in a housing of the sleeve.
  • This device advantageously reduces the return force of the steering system members causing a shear force sleeve on the bolt.
  • the locking device may comprise means for balancing the backlash in order to obtain an identical clearance in one direction of rotation and in the other direction of rotation from a position of rest of the sleeve with respect to the intermediate ring.
  • the intermediate ring may have a flange extending radially outwardly of the intermediate ring and having at least one notch so as to form two abutment edges of the flange of the intermediate ring, and the sleeve may then comprise at least one rib extending beyond said sleeve and forming two abutment faces for the edges of the intermediate ring.
  • the balancing means may be formed of springs disposed between the abutment ridges and the abutment faces.
  • Figure 1 is a view of the antitheft device of the invention
  • Figure 2 is a radial sectional view of the device along the axis N-II of Figure 3;
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the device along the axis IM-III of FIG. 2.
  • a motor vehicle comprises a steering column comprising a steering shaft 12 connecting on the one hand the steering wheel of the vehicle and on the other hand the steering mechanism which may comprise a power steering device, a steering rack and any other rods or connecting rods for orienting the wheels of the vehicle.
  • the steering column comprises an anti-theft device 10 making it possible to block the rotation of the steering shaft 12 when the vehicle is stopped in order to to prevent any maneuver of said vehicle, for example during a break-in.
  • This device is composed of a substantially cylindrical sleeve 14 which is mounted around the steering shaft 12 and whose peripheral surface comprises a series of housings formed by grooves 16 regularly spaced around the sleeve 14 and extending parallel to the sleeve. longitudinal axis XX of the steering shaft 12.
  • grooves 16 are intended to receive the end of a retractable bolt 18 driven for example by the movement of the ignition key of the vehicle.
  • the bolt 18 and its retraction mechanism are mounted in a structure connected to the steering column and not shown in the figures.
  • One end of the sleeve 14 comprises at least one rib 30 extending beyond the sleeve and forming two abutment faces 32 located in longitudinal planes of the steering shaft 12.
  • the sleeve 14 is mounted on the steering shaft 12 through a safety ring 20 and an intermediate ring 22.
  • the intermediate ring 22 is fitted on the safety ring 20 which is fitted on the steering shaft 12.
  • the safety ring transmits the torque applied on the steering shaft 12 to the intermediate ring.
  • the security ring allows when the antitheft device is in the locked position, not to transmit the section of the shaft 12 to the intermediate ring 22 beyond a certain upper limit to a normal action on the steering wheel but below a limit breaking of the mechanism so as not to damage the latter in case of break-in, for example 100 N. m.
  • the sleeve 14 is rotatably mounted on the intermediate ring 22.
  • the intermediate ring 22 has a first cylindrical portion 24 extending along the safety ring 20 in the direction XX of the steering shaft 12, and a second portion 26 forming a rim extending radially outwardly of the intermediate ring 22 from one end of the first portion 24.
  • This flange 26 has a notch so as to form two abutment edges 28 of the intermediate ring on the abutment faces 32 of the rib 30 of the sleeve 14.
  • the device has a game in rotation between the abutment edges 28 of the intermediate ring and the abutment faces 32 of the rib 30, thus leaving the possibility to the shaft of direction 12 continue to rotate a few degrees further when the sleeve 14 is locked by the bolt 18.
  • the play in rotation between the edges 28 and the faces 32 of abutment is preferably calibrated so as to allow a rotation of about 3 ° of vehicle wheels once the steering column is locked.
  • the device comprises a means of refocusing the game.
  • two springs 34 are positioned between the abutment faces 32 of the rib 30 and the abutment edges 28 of the intermediate ring 22. The stiffness of these springs 34 is less than the restoring force of the members of the steering system that can be exerted on the springs 34 so that the latter can partly absorb this elastic restoring force.
  • Any other means of refocusing can be used for example one or more elements of elastic material such as rubber.
  • One of the advantages of the invention is therefore to allow a reduction in the return force of the steering system members that can generate a shearing force on the bolt.
  • the effort that must exert the driver to unlock remains reasonable while maintaining a classic retraction mechanism.

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Abstract

L'invention propose un dispositif de blocage (10) d'une colonne de direction d'un véhicule automobile. Le dispositif comprend un pêne (18) escamotable dont une extrémité est apte à être reçue dans un logement (16) d'un manchon (14) monté sur l'arbre (12) de la colonne de direction, caractérisé en ce que le dispositif comporte une bague intermédiaire (22) entre le manchon (14) et l'arbre de la direction (12). Selon l'invention, la bague intermédiaire (22) autorise un jeu en rotation relatif entre l'arbre (12) et le manchon (14) lorsque le pêne (18) est en position de verrouillage dans un logement (16) du manchon (14).

Description

Dispositif antivol pour arbre de direction de véhicule automobile
La présente invention concerne un dispositif d'antivol permettant le blocage de la rotation de l'arbre de direction d'un véhicule automobile.
Les véhicules automobiles présentent un dispositif antivol permettant de bloquer la rotation de l'arbre de la colonne de direction. Ce dispositif consiste généralement en un manchon cannelé solidaire de l'arbre de direction et d'un pêne escamotable venant se loger dans une cannelure du manchon afin de bloquer la rotation de l'arbre de direction.
Lors de l'arrêt d'un véhicule équipé d'une direction assistée électrique, le conducteur aidé par l'assistance bloque aisément la direction quelque soit la position du système de direction. Cependant, lorsque l'assistance s'arrête quelques secondes après le blocage de la direction, un rappel élastique des organes du système de direction, notamment des pneus, pouvant aller jusqu'à 60 N. m. Ce rappel élastique peut alors entraîner un effort tranchant important des parois des cannelures du manchon sur le pêne rendant le déverrouillage du pêne difficile pour le conducteur qui ne peut exercer un couple sur l'arbre de direction supérieur à 20 N. m.
Le document FR2739073 propose d'introduire un moteur électrique d'assistance dans le mécanisme de déverrouillage du pêne. Cependant un tel dispositif est coûteux et nécessite un volume libre plus important pour le montage du mécanisme de verrouillage du pêne. La présente invention a donc pour objet de pallier à ces inconvénients, en proposant un dispositif antivol amélioré.
A cet effet l'invention propose un dispositif de blocage d'une colonne de direction d'un véhicule automobile, qui comprend un pêne escamotable dont une extrémité est apte à être reçue dans un logement d'un manchon monté sur l'arbre de la colonne de direction, et qui comporte une bague intermédiaire entre le manchon et l'arbre de la direction, ladite bague intermédiaire autorisant un jeu en rotation relatif entre l'arbre et le manchon lorsque le pêne est en position de verrouillage dans un logement du manchon.
Ce dispositif permet avantageusement réduire l'effort de rappel des organes du système de direction provoquant un effort tranchant manchon sur le pêne.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le dispositif de blocage peut comporter un moyen d'équilibrage du jeu en rotation permettant d'obtenir un jeu identique dans un sens de rotation et dans l'autre sens de rotation à partir d'une position de repos du manchon par rapport à la bague intermédiaire.
La bague intermédiaire peut présenter un rebord s'étendant radialement vers l'extérieur de la bague intermédiaire et présentant au moins une échancrure de manière à former deux arêtes de butée du rebord de la bague intermédiaire, et le manchon peut alors comporter au moins une nervure s'entendant au-delà dudit manchon et formant deux faces de butées pour les arêtes de la bague intermédiaire.
Le moyen d'équilibrage peut être formé de ressorts disposés entre les arêtes de butée et les faces de butée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple qui va maintenant en être faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue du dispositif antivol de l'invention ;
La figure 2 est une vue en coupe radiale du dispositif selon l'axe N-Il de la figure 3 ;
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif selon l'axe IM-III de la figure 2.
En référence aux figures, un véhicule automobile comporte une colonne de direction comprenant un arbre de direction 12 reliant d'une part le volant du véhicule et d'autre part le mécanisme de direction qui peut comprendre un dispositif de direction assistée, une crémaillère de direction et toutes autres tringles ou bielles destinées à orienter les roues du véhicule.
La colonne de direction comporte un dispositif antivol 10 permettant de bloquer la rotation de l'arbre de direction 12 lorsque le véhicule est arrêté afin d'empêcher toute manœuvre dudit véhicule, par exemple lors d'une effraction.
Ce dispositif est composé d'un manchon 14 sensiblement cylindrique qui est monté autour de l'arbre de direction 12 et dont la surface périphérique comporte une série de logements formés par des rainures 16 régulièrement espacées autour du manchon 14 et s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal X-X de l'arbre de direction 12.
Ces rainures 16 sont destinées à recevoir l'extrémité d'un pêne 18 escamotable entraîné par exemple par le mouvement de la clé de contact du véhicule. Le pêne 18 et son mécanisme d'escamotage sont montés dans une structure liée à la colonne de direction et non représentée sur les figures.
Une extrémité du manchon 14 comporte au moins une nervure 30 s'entendant au-delà du manchon et formant deux faces de butées 32 situées dans des plans longitudinaux de l'arbre de direction 12. Le manchon 14 est monté sur l'arbre de direction 12 par l'intermédiaire d'une bague de sécurité 20 et d'une bague intermédiaire 22. La bague intermédiaire 22 est emmanchée sur la bague de sécurité 20 qui est emmanchée sur l'arbre de direction 12. Ainsi la bague de sécurité transmet le couple appliquée sur l'arbre de direction 12 à la bague intermédiaire. La bague de sécurité permet cependant lorsque dispositif antivol est en position verrouillé, de ne pas transmettre le coupe de l'arbre 12 à la bague intermédiaire 22 au delà d'une certaine limite supérieure à une action normale sur le volant mais inférieure à une limite de rupture du mécanisme de manière à ne pas endommager ce dernier en cas d'effraction, par exemple 100 N. m.
Le manchon 14 est quant à lui monté mobile en rotation sur la bague intermédiaire 22. Cependant afin d'assurer le verrouillage de l'arbre de direction 12, le déplacement relatif entre la bague intermédiaire 22 et le manchon 14 est limité. Ainsi la bague intermédiaire 22 présente une première partie cylindrique 24 s'étendant le long de la bague de sécurité 20 dans la direction X-X de l'arbre de direction 12, et une seconde partie 26 formant un rebord s'étendant radialement vers l'extérieur de la bague intermédiaire 22 à partir d'une extrémité de la première partie 24. Ce rebord 26 présente une échancrure de manière à former deux arêtes de butée 28 de la bague intermédiaire sur les faces de butée 32 de la nervure 30 du manchon 14. Selon l'invention, le dispositif présente un jeu en rotation entre les arêtes de butée 28 de la bague intermédiaire et les faces de butée 32 de la nervure 30, laissant ainsi la possibilité à l'arbre de direction 12 de continuer à tourner sur quelques degrés supplémentaires lorsque le manchon 14 est verrouillé par le pêne 18. Le jeu en rotation entre les arêtes 28 et les faces 32 de butée est préférentiellement calibré de manière à autoriser une rotation d'environ 3° des roues du véhicule une fois la colonne de direction verrouillée.
Afin que le manchon 14 reste dans une position stable par rapport à la bague intermédiaire 22 lorsqu'il n'est pas verrouillé et pour équilibrer le jeu de chaque coté de la nervure 30, le dispositif comprend un moyen de recentrage du jeu. Dans cet exemple deux ressorts 34 sont positionnés entre les faces de butée 32 de la nervure 30 et les arêtes de butée 28 de la bague intermédiaire 22. La raideur de ces ressorts 34 est inférieure à la force de rappel des organes du système de direction pouvant être exercé sur les ressorts 34 de manière à ce que ces derniers puissent absorber en partie cette force de rappel élastique. De plus une précontrainte par exemple de 5 N. m, est appliquée sur les ressorts 34 lors du montage pour éviter que la simple sollicitation de l'arbre par le conducteur fasse varier le jeu entre les arêtes 28 et les faces 32 de butée. Tout autre moyen de recentrage peut être utilisé par exemple un ou plusieurs éléments en matière élastique comme le caoutchouc.
Un des avantages de l'invention est donc de permettre une réduction de l'effort de rappel des organes du système de direction qui peuvent engendrer un effort tranchant sur le pêne. Ainsi l'effort que doit exercer le conducteur pour déverrouiller reste raisonnable tout en conservant un mécanisme d'escamotage classique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de blocage (10) d'une colonne de direction d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant un pêne (18) escamotable dont une extrémité est apte à être reçue dans un logement (16) d'un manchon (14) monté sur l'arbre (12) de la colonne de direction, caractérisé en ce que le dispositif comporte une bague intermédiaire (22) entre le manchon (14) et l'arbre de la direction (12), ladite bague intermédiaire (22) autorisant un jeu en rotation relatif entre l'arbre (12) et le manchon (14) lorsque le pêne (18) est en position de verrouillage dans un logement (16) du manchon (14).
2. Dispositif de blocage d'une colonne de direction selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'équilibrage (32) du jeu en rotation permettant d'obtenir un jeu identique dans un sens de rotation et dans l'autre sens de rotation à partir d'une position de repos du manchon (14) par rapport à la bague intermédiaire (22).
3. Dispositif de blocage d'une colonne de direction selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague intermédiaire (22) présente un rebord (26) s'étendant radialement vers l'extérieur de la bague intermédiaire (22) et présentant au moins une échancrure de manière à former deux arêtes de butée (28) du rebord (26) de la bague intermédiaire, et en ce que le manchon (14) comporte au moins une nervure (30) s'entendant au-delà dudit manchon et formant deux faces de butées (32) pour les arêtes (28) de la bague intermédiaire (22).
4. Dispositif de blocage d'une colonne de direction selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d'équilibrage est formé de ressorts (32) disposés entre les arêtes de butée (28) et les faces de butée (32).
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