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FR2587961A2 - Bloc de direction de vehicule automobile comportant un coussin central fixe - Google Patents

Bloc de direction de vehicule automobile comportant un coussin central fixe Download PDF

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

CE BLOC DE DIRECTION D'UN VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UNE COLONNE DE DIRECTION, UN VOLANT DE DIRECTION ET UN COUSSIN CENTRAL SUR LEQUEL EST DISPOSE AU MOINS UN ORGANE DE COMMANDE DESTINE A LA COMMANDE DE DIFFERENTS ORGANES DU VEHICULE, ET DANS LEQUEL LADITE COLONNE DE DIRECTION ET LEDIT COUSSIN CENTRAL SONT FIXES, EST CARACTERISE EN CE QUE LE VOLANT DE DIRECTION EST SOLIDAIRE D'UNE PREMIERE PARTIE 2 DE L'ARBRE DE DIRECTION, DANS LAQUELLE EST DISPOSE UN ORGANE DE TRANSMISSION DES INFORMATIONS 8 ISSUES DUDIT AU MOINS UN ORGANE DE COMMANDE VERS UNE PARTIE FIXE DU VEHICULE, ET EN CE QU'IL COMPORTE UN DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT COMPRENANT UN ORGANE MENANT 9 SOLIDAIRE DE LA PREMIERE PARTIE 2 DE L'ARBRE DE DIRECTION, UN ORGANE DE TRANSMISSION 10 PORTANT DES ORGANES D'ACCOUPLEMENT INTERMEDIAIRES 11, 12 COOPERANT L'UN AVEC LEDIT ORGANE MENANT ET L'AUTRE AVEC UN ORGANE MENE 13 SOLIDAIRE D'UNE SECONDE PARTIE 4 DE L'ARBRE DE DIRECTION, LES PREMIERE ET SECONDE PARTIES DE L'ARBRE DE DIRECTION ETANT SEPAREES D'UNE DISTANCE PERMETTANT LE PASSAGE DE L'ORGANE DE TRANSMISSION DES INFORMATIONS 8 ET FAISANT ENTRE ELLES UN ANGLE OBTUS.

Description

On a décrit au brevet principal, un bloc de direction de véhicule automobile, comprenant une colonne de direction. un volant de direction et un coussin central sur lequel est disposé au moins un organe de commande destiné à la commande de différents organes du véhicule, ladite colonne de direction et ledit coussin central étant fixes, et un arbre de direction comportant une première et une seconde parties. Dans ce dispositif. le volant de direction est solidaire de la premiére partie de l'arbre de direction. creuse et montée à rotation autour d'une pièce tubulaire solidaire de la colonne de direction et du coussin central. et dans laquelle est disposé un organe de transmission des informations issues dudit au moins un organe de commande. vers une partie fixe du véhicule.
Ce bloc de direction comporte également un dispositif d'accouplement comprenant un organe menant solidaire de la première partie de 1 arbre de direction. un organe de transmission, rotatif autour de son axe et fixe en rotation par rapport à l'axe de la colonne de direction. ledit organe de transmission portant des organes d accouplement intermédiaires cooperant l'un, avec ledit organe menant et l'autre, avec un organe mené solidaire de la seconde partie de l'ar- bre de direction. les première et seconde parties de l'arbre de direction étant séparées d'une distance permettant le passage de 1 organe de transmission des informations.
La présente addition a pour but de fournir plusieurs modes de réalisation différents, par certaines caractéristiques. des modes de réalisation décrits au brevet principal.
En effet, dans le dispositif décrit au brevet principal. on a coupé volontairement l'arbre de direction en deux parties. renvoye le mouvement de rotation de celui-ci sur un train d'engrenages a axe parallele et sorti l'organe de transmission des informations, reliant le coussin central fixe monté au centre du volant a une partie fixe du véhicule, au droit de ce renvoi.
Or. on sait que pour des questions d'implantation, tant du volant. liée au confort de conduite. que du boitier de direction. liée a la cinématique de direction. et pour des impératifs de nationalité (conduite a droite ou a gauche), l'arbre de direction de la plupart des véhicules automobiles comporte plusieurs parties. par exemple trois, reliées entre elles par des systèmes généralement semblables constitués de joints de cardan classiques ou de joints utilisant la deformation d'une pie ce élastique en général à base d'élastomère.
I1 est donc intéressant d'utiliser l'une de ces interruptions de 1 arbre de direction pour sortir l'organe de transmission des informations, de cet arbre de direction et du même coup. diminuer le prix de revient d'un tel dispositif en remplaçant par exemple l'un des joints de cardan par un dispositif d'engrenages équivalent a celui décrit dans le brevet principal.
A cet effet, l'invention a pour objet un bloc de direction d'un véhicule automobile comprenant une colonne de direction. un volant de direction et un coussin central sur lequel est disposé au moins un organe de commande destiné à la commande de différents organes du véhicule, ladite colonne de direction et ledit coussin central étant fixes, et un arbre de direction comportant une première et une seconde parties. le volant de direction etant solidaire de la première partie de l'arbre de direction. creuse et montée à rotation autour d'une pièce tubulaire, solidaire de la colonne de direction et du coussin central, et dans laquelle est disposé un organe de transmission des informations issues dudit au moins un organe de commande, vers une partie fixe du véhicule, le bloc de direction comportant également un dispositif d'accouplement comprenant un organe menant solidaire de la première partie de l'arbre de direction, un organe de transmission rotatif autour de son axe et fixe en rotation par rapport à l'axe de la colonne de direction, ledit organe de transmission portant des organes d'accouplement intermédiaires coopérant l'un, avec ledit organe menant et l'autre avec un organe mené, solidaire de la seconde partie de l'arbre de direction, les première et seconde parties de l'arbre de direction étant séparées d'une distance permettant le passage de l'organe de transmission des informations, caractérisé en ce que les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction font entre eux un angle obtus.
Selon une caractéristique de l'invention, l'axe de l'organe de transmission est disposé dans un plan défini par les axes desdites première et seconde parties de l'arbre de direction.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe de l'organe de transmission est disposé dans un plan parallèle à un plan défini par les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig.l représente un ensemble de direc tion de l'état de la technique;
- la Fig.2 représente un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention;
- la Fig.3 représente un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention;
- la Fig.4 représente un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, et
- la Fig.5 représente une vue schématique de dessus du dispositif représenté sur la Fig.s.
Ainsi qu'on peut le voir sur la Fiv.1, un ensemble de direction comporte un volant 1 relié à l'une des extrémités d'une première partie d'arbre de direction 2 dont l'autre extrémité est reliée par exemple par un joint de cardan 3 à une extrémité d'une seconde partie d'arbre de direction ; dont l'autre extrémité est elle-même reliée par exemple par un joint de cardan 5, à une troisième partie d'arbre de direction 6 reliée à un boitier de direction 7.
Il est à noter que les première et seconde ainsi que les seconde et troisième parties d'arbre de direction font entre elles un angle obtus, l'angle obtus devant être considéré dans le présent mémoire comme un angle supérieur à 90 et différent de 180
Un coussin central (non représenté) est disposé au centre du volant de manière identique à celle décrite dans le brevet principal. Ce coussin central comporte au moins un organe de commande destiné à la commande de différents organes du véhicule, ces organes de commande étant reliés à un organe de transmission des informations issues dudit au moins un organe de commande vers une partie fixe du véhicule.
Comme on peut le voir sur la Fig.2, cet organe de transmission 8, constitué par exemple par un cable électrique, est disposé dans la première partie 2 de l'arbre de direction, cette partie d'arbre de direction étant creuse et montée å rotation autour d'une pièce tubulaire ( non représentée ) solidaire de la colonne de direction et du coussin central.
Cette première partie 2 de l'arbre de direction est reliée à la seconde partie 4 de celui-ci. par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement comprenant un organe menant 9 solidaire de la première partie de l'arbre de direction, un organe de transmission 10 rotatif autour de son axe X-X et fixe en rotation par rapport à l'axe de la colonne de direction. Cet organe de transmission 10 porte des organes d'accouplement intermédiaires dont l'un, 11, coopère avec l'organe menant 9 et l'autre, 12, avec un organe mené, 13, solidaire de la seconde partie 4 de 1 arbre de direction.
Il est à noter que les première et seconde parties de l'arbre de direction sont séparées d'une distance permettant le passage de l'organe de transmission des informations 8. L'axe Y-Y de la premiere partie de l'arbre de direction fait avec l'axe Z-Z de la seconde partie, un angle obtus tel qu'il a été des fini précédemment.
Dans le mode de réalisation représenté sur cette Fig.2, l'axe X-X de l'organe de transmission 10 est parallèle à l'axe Z-Z de la seconde partie 4 de l'arbre de direction et est disposé dans un plan défini par les axes Y-Y et Z-Z desdites première et seconde parties d'arbre de direction.
Dans le cas où l'axe X-X de l'organe de transmission est parallèle à l'axe Z-Z de la seconde partie de l'arbre de direction, l'organe menant 9 et l'organe d'accouplement intermédiaire 11 coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal a la moitié dudit angle obtus et l'organe mené 13 et l'organe d'accouplement intermédiaire 12 coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons hélicoïdaux.
Avantageusement, l'organe d'accouplement intermédiaire 12 peut être constitué par deux pignons helicoidaux 12a et 12b dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques 14 tendant à écarter les deux pignons, ces pignons étant libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe X-X de l'organe de transmission 10 comme cela a été décrit au brevet principal.
Ceci permet de rattraper les jeux angulaires de denture qui peuvent entrainer une gêne de conduite.
car il a déjâ été mentionné au brevet principal, qu'il est impensable de construire économiquement en grande série, des trains d'engrenage à jeu réduit.
Dans le mode de réalisation décrit sur la
Fig.2, l'axe X-X de l'organe de transmission est parallèle à l'axe Z-Z de la seconde partie de l'arbre de direction. Cependant, on peut également envisager un dispositif dans lequel l'axe Xa-Xa (Fig.3) d'un organe de transmission 15 est parallèle à l'axe Ya-Ya de la première partie 2 de l'arbre de direction, cet axe Ya-Ya faisant toujours un angle obtus avec l'axe Za-Za de la seconde partie 4 de l'arbre de direction.
L'organe de transmission 15 porte à l'une de ses extrémités, un organe d'accouplement intermédiaire 16 coopérant avec un organe menant 17 solidaire de la première partie de l'arbre de direction, et à l'autre de ses extrémités, un autre organe d'accouplement intermédiaire 18 coopérant avec un organe mené 19 soli daire de la seconde partie 4 de l'arbre de direction.
Dans ce cas, l'organe menant 17 et l'organe d'accouplement intermédiaire 16 coopérant avec celuici sont constitués par des pignons hélicoïdaux, tandis que l'organe mené 19 et l'organe d'accouplement ånter- médiaire 18 cooperant avec celui-ci, sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal à la moitié dudit angle obtus.
Avantageusement, l'organe d'accouplement intermédiaire 16 est constitué de manière identique à 1 organe d'accouplement intermédiaire 12 représenté sur la Fig.2, c 'est à dire constitué de deux pignons hélicoïdaux 16a,16b, libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe Xa-Xa de 1 organe de transmission, et comportant sur leurs surfaces en regard un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques 20 tendant à les écarter l'un de l'autre, de façon à rattraper les jeux de denture.
Dans ce cas également, l'axe Xa-Xa de l'organe de transmission intermédiaire est disposé dans un plan défini par les axes des première et seconde parties d'arbre de direction.
Les dispositifs représentés sur les Fig.2 et 3 nécessitent une grande précision de réglage de l'en- gréement des pignons coniques afin de limiter les jeux de transmission.
On peut également envisager une chaine cinématique comportant quatre engrenages coniques assurant la transmission du mouvement entre la première partie de l'arbre de direction et la seconde partie. Dans ce cas, les organes menant et mené sont disposés par exemple à une distance égale du point d'intersection des axes des première et seconde parties d'arbre de direction de façon que les demi-angles au sommet des quatre pignons coniques soient égaux et permettent ainsi de standardiser une fabrication. L'axe de l'or- gane de transmission est alors parallèle à une droite joignant le centre des organes menant et mené.
Dans les modes de réalisation représentés sur les Fig.2 et 3, l'axe de 1 organe de transmission est disposé dans le plan défini par les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction. On peut également disposer l'axe de cet organe de transmission dans un plan parallèle à celui défini par les axes des première et seconde parties d'arbre de direction. Ainsi sur la Fig.4, on a représenté une première partie d'arbre de direction 21 d'axe Vb-Vb faisant un angle obtus tel que défini précédemment avec un axe
Zb-Zb d'une seconde partie d'arbre de direction 22 et définissant avec celui-ci un plan P. Les première et seconde parties d'arbre de direction portent respesti- vement un organe menant 23 et un organe mené 24. Ces organes menant et mené sont disposés à une distance égale d'un point O d'intersection des axes Yb-Yb et
Zb-Zb respectivement des première et seconde parties d arbre de direction. Un organe de transmission 25 d'axe Xb-Xb est disposé dans un plan parallèle au plan
P, l'axe Xb-Xb de cet organe de transmission étant parallèle à une droite A joignant le centre des organes menant et mené.
L'organe de transmission 25 porte à chacune de ses extrémités, un organe d'accouplement intermédiaire coopérant l'un, 26, avec l'organe menant 23 et l'autre,27, avec l'organe mené 24.
Les organes menant, d'accouplement intermédiaires et mené, peuvent être constitués par différents types de pignons. Ainsi par exemple, ils peu vent être constitués par des pignons hélicoïdaux gauches, les plans perpendiculaires aux axes de rotation des pignons de chaque couple faisant entre eux un angle égal à la moitié de l'angle obtus que font entre eux les axes des première et seconde parties d'arbre de direction.
Les sens d'hélice des pignons constituant chaque couple. peuvent être différents et les angles d'hélice des pignons des couples doivent alors satisfaire à la relation
e = eî - e2
avec e = valeur de l'angle obtus; et
e1 et 92 = valeur des angles d'hélice des pignons de chaque couple.
Cependant. par souci de standardisation, il est avantageux d'utiliser le même sens d'bêlice pour chaque pignon et les angles d'hélice des pignons de chaque couple doivent alors satisfaire à la relation:
e = ei + 82.
On peut également envisager un cas particulier dans lequel l'un des pignons d'un ou de chaque couple est constitué par un pignon droit, c'est à dire que 91 ou e2 est égal à 0.
Cependant, il est particulièrement avantageux, pour des raisons de standardisation, d'utiliser des pignons hélicoïdaux gauches identiques, de même sens d'hélice et de même angle d'hélice égal à la moitié de l'angle obtus.
D'autre part, il est également avantageux d'utiliser un système de rattrapage de jeux analogue à celui décrit dans le brevet principal. Dans ce cas, les organes d'accouplement intermédiaires 26 et 27 sont constitués chacun par deux pignons 26a, 26b et 27a,27b, respectivement, présentant sur leurs surfaces en regard un évidement annulaire dans lequel sont disposes des moyens élastiques 28 et 29 respectivement qui tendent à écarter les pignons de chaque organe, l'un de l'autre. parallélement à l'axe Xb-Xb de.l'or- gane de transmission pour permettre un rattrapage du jeu de denture.
Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.5. les plans perpendiculaires aux axes de rotation des pignons de chaque couple font entre eux un angle égal à la moitie de l'angle obtus.
Il est également à noter que dans tous les modes de réalisation, l'organe de transmission peut être relié à la colonne de direction de manière équivalente à celle décrite dans le brevet principal, c'est à dire par l'intermédiaire de rebords solidaires de celle-ci.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Bloc de direction d'un véhicule automobile comprenant une colonne de direction, un volant (1) de direction et un coussin central sur lequel est disposé au moins un organe de commande destiné à la commande de différents organes du véhicule, ladite colonne de direction et ledit coussin central étant fixes, et un arbre de direction comportant une pre mièvre (2::21) et une seconde (4;22) parties, le volant de direction (1) étant solidaire de la première partie (2;21) de l'arbre de direction, creuse et montée à rotation autour d'une pièce tubulaire-solidaire de la colonne de direction et du coussin central, et dans laquelle est disposé un organe de transmission des informations (8) issues dudit au moins un organe de commande vers une partie fixe du véhicule, ledit bloc comportant un dispositif d'accouplement comprenant un organe menant (9;17;23) solidaire de la première partie (2;21) de l'arbre de direction, un organe de transmission (10;15;;25) rotatif autour de son axe et fixe en rotation par rapport à l'axe de la colonne de direction, ledit organe de transmission portant des organes d'accouplement intermédiaires (11, 14;16,18; 26,27) coopérant l'un, avec ledit organe menant et l'autre, avec un organe mené (13;19;24) solidaire de la seconde partie (4:22) de l'arbre de direction, les première et seconde parties de l'arbre de direction étant séparées d'une distance permettant le passage de l'organe de transmission des informations, caractérisé en ce que les axes des première et seconde parties de l'arbre de direction font entre eux un angle obtus.
2. Bloc de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (X-X; Xa-Xa)de l'organe de transmission (10;15) est disposé dans un plan défini par les axes (Y-Y, Z-Z; Ya-Ya; Za-Za) desdites première et seconde parties de l'arbre de direction.
3. Bloc de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de l'organe de transmission (15) est parallèle à l'axe de la première partie (2) de l'arbre de direction. en ce que l'organe menant (17) et l'organe d'accouplement intermédiaire (16) coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons helicoldaux et en ce que l'organe mené (19) et l'organe d'accouplement intermédiaire (18) coopérant avec celui-ci, sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal à la moitié dudit angle obtus.
4. Bloc de direction selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement intermédiaire (16) coopérant avec l'organe menant (17) est constitué par deux pignons hélicoïdaux (16a,16b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (20) et en ce que lesdits pignons hélicol- daux dudit organe d'accouplement intermédiaire sont libres de se déplacer 1 un par rapport à l'autre, pa rallèlement à l'axe (Xa-Xa) de l'organe de transmission.
5. Bloc de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de l'organe de transmission (10) est parallèle à l'axe de la seconde partie (s) de l'arbre de direction, en ce que l'organe menant (9) et l'organe d'accouplement intermédiaire (11) coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons coniques de demi-angle au sommet égal à la moitié dudit angle obtus et en ce que l'organe mené (13) et l'organe d'accouplement intermédiaire (12) coopérant avec celui-ci sont constitués par des pignons hélicoïdaux.
6. Bloc de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement intermédiaire (12) coopérant avec l'organe mené (13) est constitué par deux pignons hélicoïdaux (12a,12b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (14) et en ce que lesdits pignons hélicoïdaux dudit organe d'accouplement intermédiaire sont libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe < X-X) de l'organe de transmission.
7. Bloc de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (Xb-Xb) de l'organe de transmission (25) est disposé dans un plan parallèle à un plan (P) défini par les axes (Vb-Yb, Zb-Zb) des première et seconde parties (21,22) de l'arbre de direction.
8. Bloc de direction selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes menant (23) et mené (24) sont disposés respectivement sur les première et seconde parties (21,22) de l'arbre de direction, à une distance égale du point d'intersection (o) des axes des première et secondes parties de l'arbre de direction et en ce que l'axe (Xb-Xb) de l'organe de transmission (25) est parallèle à une droite (A) joignant le centre des organes menant et mené.
9. Bloc de direction selon la revendication 8, caractérisé en ce que les organes menant, d'accouplement intermédiaires et mené, sont constitués par des pignons hélicoïdaux gauches, identiques et d'angle d'hélice égal à la moitié de l'angle obtus.
10. Bloc de direction selon la revendication 9, caractérisé en ce que les organes d'accouplement intermédiaires (26,27) sont constitués chacun par deux pignons (26a,26b, 27a,27b) dont les surfaces en regard sont pourvues d'un évidement annulaire dans lequel sont disposés des moyens élastiques (28,29) et en ce que lesdits pignons hélicoidaux de chaque organe d'accouplement intermédiaire sont libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, parallèlement a l'axe (Xb-Xb) de l'organe de transmission (25).
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