FR2841522A1 - Motor vehicle steering column has shaft with bearing retained by radial projections made from material of shaft forced in axial direction - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une colonne de direction pour véhiculeThe present invention relates to a steering column for a vehicle
automobile du type comprenant un roulement, un arbre inséré dans le roulement et s'étendant selon un axe, et des moyens de retenue axiale du roulement sur l'arbre. Une telle colonne est montée dans le véhicule automobile par automobile of the type comprising a bearing, a shaft inserted into the bearing and extending along an axis, and means for axially retaining the bearing on the shaft. Such a column is mounted in the motor vehicle by
l'intermédiaire d'une structure de support. through a support structure.
Le roulement permet à l'arbre de pivoter autour de son axe par rapport à la structure de support. Ainsi, l'arbre peut transmettre un mouvement de rotation, d'un volant de direction relié à l'extrémité arrière de l'arbre, au reste du The bearing allows the shaft to pivot about its axis relative to the support structure. Thus, the shaft can transmit a rotational movement, from a steering wheel connected to the rear end of the shaft, to the rest of the
mécanisme de direction qui est relié à l'extrémité avant de l'arbre. steering mechanism which is connected to the front end of the shaft.
Les moyens de retenue axiale du roulement comprennent généralement un circlips engagé dans une gorge ménagée dans l'arbre. Cette solution permet de retenir le roulement contre des efforts relativement importants mais elle s'avère coteuse et induit en outre un jeu fonctionnel axial relativement The axial retaining means of the bearing generally comprise a circlip engaged in a groove formed in the shaft. This solution makes it possible to retain the bearing against relatively large forces, but it turns out to be expensive and also induces a relatively axial functional clearance.
important entre le roulement et le circlips. important between the bearing and the circlip.
On connaît également une colonne de direction dans laquelle l'arbre est emmanché à force dans le roulement pour assurer la retenue axiale du roulement par rapport à l'arbre. Cette solution ne permet pas de retenir le roulement contre des efforts axiaux importants. En outre, l'emmanchement à There is also known a steering column in which the shaft is force-fitted into the bearing to ensure the axial retention of the bearing relative to the shaft. This solution does not allow the bearing to be retained against significant axial forces. Furthermore, the fitting to
force peut induire une dégradation du roulement. force can cause degradation of the bearing.
Un but de l'invention est de résoudre ces problèmes en fournissant une colonne du type précité qui soit de cot réduit tout en assurant une retenue An object of the invention is to solve these problems by providing a column of the aforementioned type which is reduced cost while ensuring a retention
axiale du roulement en présence d'efforts importants. axial of the bearing in the presence of significant forces.
A cet effet, l'invention a pour objet une colonne du type précité, 25 caractérisée en ce que les moyens de retenue axiale comprennent au moins une saillie radiale formée sur l'arbre d'un côté du roulement par poussée axiale du To this end, the subject of the invention is a column of the aforementioned type, characterized in that the axial retaining means comprise at least one radial projection formed on the shaft on one side of the bearing by axial thrust of the
matériau de la périphérie de l'arbre, après insertion de l'arbre dans le roulement. material of the periphery of the shaft, after insertion of the shaft in the bearing.
Selon des modes particuliers de réalisation, la colonne peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les moyens de retenue comprennent plusieurs saillies radiales réparties sur la périphérie de l'arbre d'un même côté du roulement, - la saillie radiale s'étend sensiblement sur toute la périphérie de l'arbre. L'invention a en outre pour objet un procédé de réalisation d'une colonne telle que définie ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: a) insertion de l'arbre dans le roulement, puis b) formation de la ou de chaque saillie radiale par poussée axiale du According to particular embodiments, the column may include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination: - the retaining means comprise several radial projections distributed over the periphery of the shaft the same side of the bearing, the radial projection extends substantially over the entire periphery of the shaft. The invention further relates to a process for producing a column as defined above, characterized in that it comprises the steps of: a) insertion of the shaft into the bearing, then b) formation of the or each radial projection by axial thrust of the
matériau de la périphérie de l'arbre. material of the periphery of the tree.
Selon des modes particuliers de réalisation, le procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - dans l'étape b), on forme plusieurs saillies radiales réparties sur la périphérie de l'arbre d'un même côté du roulement, - la saillie radiale s'étend sensiblement sur toute la périphérie de According to particular embodiments, the method can include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination: - in step b), several radial projections are formed distributed over the periphery of the 'shaft on the same side of the bearing, - the radial projection extends substantially over the entire periphery of
l'arbre.the tree.
L'invention a en outre pour objet un ensemble de direction, caractérisé en ce qu'il comprend une colonne de direction telle que définie ci-dessus et un The invention further relates to a steering assembly, characterized in that it comprises a steering column as defined above and a
volant de direction relié à l'arbre. steering wheel connected to the shaft.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile caractérisé The invention also relates to a motor vehicle characterized
en ce qu'il comprend un ensemble de direction tel que défini précédemment. in that it comprises a steering assembly as defined above.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va The invention will be better understood on reading the description which will
suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective de l'extrémité arrière d'une colonne de direction selon l'invention, et - la figure 2 est une demi-vue partielle schématique, en coupe follow, given only by way of example, and made with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic perspective view of the rear end of a steering column according to the invention, and - Figure 2 is a partial schematic half-view, in section
longitudinale, de la colonne de la figure1. longitudinal, from the column of figure 1.
Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées sont les orientations habituelles d'un véhicule automobile. Ainsi, les termes " avant " et " arrière " 25 s'entendent par rapport à la position d'un conducteur du véhicule automobile et à In all that follows, the orientations used are the usual orientations of a motor vehicle. Thus, the terms "front" and "rear" are understood with respect to the position of a driver of the motor vehicle and to
son sens de marche.its direction of travel.
La figure 1 représente schématiquement un ensemble 1 de direction d'un véhicule automobile qui comprend une colonne de direction 2 et un volant de direction 3 dont le moyeu 4 et une partie des branches radiales 5 ont été représentés très schématiquement. Le volant 3 a été représenté éloigné de la FIG. 1 schematically represents a steering assembly 1 of a motor vehicle which comprises a steering column 2 and a steering wheel 3, the hub 4 and a part of the radial branches 5 of which have been shown very schematically. The steering wheel 3 has been shown far from the
colonne 2 pour faciliter la compréhension. column 2 to facilitate understanding.
La colonne de direction 2 comprend une structure de support 8 destinée à être fixée à la caisse du véhicule automobile, un corps 9 porté par la structure 8, et un arbre de direction 10 monté à rotation dans le corps 9 pour 35 transmettre un mouvement de rotation du volant 3 au reste du mécanisme de The steering column 2 comprises a support structure 8 intended to be fixed to the body of the motor vehicle, a body 9 carried by the structure 8, and a steering shaft 10 rotatably mounted in the body 9 to transmit a movement of rotation of the steering wheel 3 to the rest of the mechanism
direction. L'arbre 10 est par exemple réalisé en acier. direction. The shaft 10 is for example made of steel.
De manière classique, le corps 9 peut être mobile par rapport à la structure 8 pour permettre le réglage en profondeur et/ou en hauteur de la position du volant 3, une fois que le volant 3 a été monté à l'extrémité arrière 12 Conventionally, the body 9 can be movable relative to the structure 8 to allow the depth and / or height adjustment of the position of the steering wheel 3, once the steering wheel 3 has been mounted at the rear end 12
de l'arbre 10.from the tree 10.
Comme illustré par les figures 1 et 2 pour l'extrémité arrière 12 de l'arbre de direction 10, l'arbre de direction 10 peut pivoter autour de son axe longitudinal A-A grâce à des roulements 14 interposés entre l'arbre 10 et le corps 9. As illustrated in FIGS. 1 and 2 for the rear end 12 of the steering shaft 10, the steering shaft 10 can pivot around its longitudinal axis AA by means of bearings 14 interposed between the shaft 10 and the body 9.
Un seul roulement 14 est visible sur les figures 1 et 2. A single bearing 14 is visible in FIGS. 1 and 2.
Ce roulement 14 est par exemple du type à billes et comprend une bague intérieure 15, une bague extérieure 16 et des billes 17 reçues entre les This bearing 14 is for example of the ball type and comprises an inner ring 15, an outer ring 16 and balls 17 received between the
deux bagues 15 et 16.two rings 15 and 16.
Le roulement 14 est retenu axialement par rapport à l'arbre 10 grâce à des moyens arrière 20 de retenue, disposés du côté arrière du roulement 14, et 15 grâce à des moyens avant 22 de retenue, disposés du côté avant du roulement 14. Les moyens avant 22 de retenue sont formés par un chanfrein 24 reliant l'extrémité arrière 12 de l'arbre 10 à un tronçon intermédiaire 26 de diamètre plus important. Ce chanfrein 24 a par exemple été formé par tréfilage 20 lors de la réalisation de l'arbre de direction 10. Le chanfrein 24 s'étend The bearing 14 is retained axially with respect to the shaft 10 by means of rear retaining means 20, arranged on the rear side of the bearing 14, and 15 by means of front retaining means 22, arranged on the front side of the bearing 14. The front retaining means 22 are formed by a chamfer 24 connecting the rear end 12 of the shaft 10 to an intermediate section 26 of larger diameter. This chamfer 24 has for example been formed by wire drawing 20 during the production of the steering shaft 10. The chamfer 24 extends
continment sur toute la périphérie de l'arbre 10. continuously over the entire periphery of the shaft 10.
Les moyens arrière 20 de retenue comprennent des saillies radiales 28 réalisées sur l'extrémité arrière 12 de l'arbre 10 par déformation plastique du The rear retaining means 20 comprise radial projections 28 produced on the rear end 12 of the shaft 10 by plastic deformation of the
matériau de la périphérie de l'arbre 10. material of the periphery of the shaft 10.
Plus spécifiquement, les saillies 28 sont réparties angulairement More specifically, the projections 28 are distributed angularly
autour de l'axe longitudinal A-A, par exemple régulièrement sur toute la périphérie de l'arbre 10. around the longitudinal axis A-A, for example regularly over the entire periphery of the shaft 10.
Les saillies 28 ont été formées par poussée axiale vers l'avant du matériau de la périphérie de l'arbre 10. Cette déformation de l'arbre 10 laisse The protrusions 28 were formed by axial thrust towards the front of the material of the periphery of the shaft 10. This deformation of the shaft 10 leaves
derrière chaque saillie 28 une rainure axiale 30 de faible profondeur. behind each projection 28 an axial groove 30 of shallow depth.
Pour réaliser la colonne 2 de la figure 1, on vient tout d'abord insérer l'extrémité arrière 12 de l'arbre 10 dans le roulement 14 jusqu'à ce que le roulement 14 vienne prendre appui sur l'épaulement 24. To make column 2 of FIG. 1, the rear end 12 of the shaft 10 is first of all inserted into the bearing 14 until the bearing 14 comes to bear on the shoulder 24.
Ensuite, on vient pousser axialement vers l'avant le matériau de la 35 périphérie de l'extrémité arrière 12 de l'arbre 10 pour former les saillies 28. Cette Then, the material from the periphery of the rear end 12 of the shaft 10 is pushed axially forwards to form the projections 28. This
poussée est par exemple assurée grâce à un ou plusieurs poinçons. thrust is for example ensured by one or more punches.
Pour faciliter la poussée du matériau, l'extrémité 12 peut présenter un léger épaulement ou chanfrein 34 en arrière de la région o les saillies 28 doivent être formées. Cet épaulement 34 permet alors aux poinçons de pouvoir To facilitate the pushing of the material, the end 12 may have a slight shoulder or chamfer 34 behind the region where the projections 28 must be formed. This shoulder 34 then allows the punches to be able
attaquer le matériau de la périphérie de l'arbre 10. attack the material of the periphery of the shaft 10.
On pousse le matériau de l'extrémité 12 de l'arbre 10 jusqu'à ce que les saillies 28 viennent prendre sensiblement appui axialement sur la bague intérieure 15 du roulement 14. Ainsi, le jeu axial entre le roulement 14 et les The material is pushed from the end 12 of the shaft 10 until the projections 28 come to bear substantially axially on the inner ring 15 of the bearing 14. Thus, the axial clearance between the bearing 14 and the
moyens 20 et 22 de retenue peut être réduit. retaining means 20 and 22 can be reduced.
Pour autant, les risques d'endommagement du roulement 15 sont faibles. However, the risk of damage to the bearing 15 is low.
Le volant 3 est fixé ultérieurement à l'extrémité arrière 12 de l'arbre 10. The flywheel 3 is subsequently fixed to the rear end 12 of the shaft 10.
Les moyens arrière 20 de retenue offrent une résistance à des efforts The rear retaining means 20 offer resistance to forces
axiaux importants, et notamment supérieurs à 15000N. On conçoit que la résistance axiale offerte par les moyens avant 22 de retenue est supérieure. important axial, and in particular greater than 15000N. It will be appreciated that the axial resistance offered by the front retaining means 22 is greater.
En outre, les moyens arrière 20 de retenue ne nécessitent pas de pièce supplémentaire rapportée sur l'arbre 10 et sont formés en utilisant le 15 matériau de l'extrémité arrière 12 de l'arbre 10. Ainsi, les cots associés à la In addition, the rear retaining means 20 do not require any additional part attached to the shaft 10 and are formed using the material of the rear end 12 of the shaft 10. Thus, the costs associated with the
réalisation des moyens 20 de retenue sont réduits. realization of the retaining means 20 are reduced.
Dans une variante non-représentée, les saillies 28 peuvent être remplacées par une seule couronne 28 qui s'étend continment ou sensiblement continment sur toute la périphérie de l'arbre 10. Cette couronne est également In a variant not shown, the projections 28 can be replaced by a single crown 28 which extends continuously or substantially continuously over the entire periphery of the shaft 10. This crown is also
formée par poussée axiale du matériau de la périphérie de l'arbre 10. formed by axial thrust of the material from the periphery of the shaft 10.
Entre cette variante et celle représentée aux figures 1 et 2, toutes les configurations intermédiaires sont possibles, c'est à dire avec un nombre de Between this variant and that shown in FIGS. 1 and 2, all the intermediate configurations are possible, that is to say with a number of
saillies 28 différent de celui décrit ci-dessus, les saillies 28 ayant des étendues angulaires plus ou moins importantes selon les variantes. protrusions 28 different from that described above, the protrusions 28 having more or less significant angular extent according to the variants.
Dans encore une autre variante non-représentée, les moyens avant 22 In yet another variant not shown, the means 22
de retenue ont une structure analogue à celle des moyens 20 de retenue et ont été formés de la même manière, c'est à dire par poussée axiale vers l'arrière du matériau de la périphérie de l'arbre 10. retaining devices have a structure similar to that of the retaining means 20 and have been formed in the same way, that is to say by axial thrust towards the rear of the material of the periphery of the shaft 10.
Dans ce cas, ces moyens 22 de retenue peuvent être formés avant In this case, these retaining means 22 can be formed before
insertion de l'arbre 10 dans le roulement 14 ou après. insertion of the shaft 10 into the bearing 14 or after.
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| FR2841522B1 (en) | 2005-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| CD | Change of name or company name | ||
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |