WO2007060361A1 - Steering assembly for motor vehicle - Google Patents
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- WO2007060361A1 WO2007060361A1 PCT/FR2006/051196 FR2006051196W WO2007060361A1 WO 2007060361 A1 WO2007060361 A1 WO 2007060361A1 FR 2006051196 W FR2006051196 W FR 2006051196W WO 2007060361 A1 WO2007060361 A1 WO 2007060361A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/10—Hubs; Connecting hubs to steering columns, e.g. adjustable
- B62D1/105—Non-rotatable hubs, e.g. the central part of the steering wheel not rotating
Definitions
- the invention relates to a steering assembly adapted to equip a motor vehicle, of the type comprising:
- the steering assembly of Figures 6 and 7 differs from the steering assemblies described above in that it combines the first and second embodiments.
- the axial guiding means of the casing 14 have male splines 228 extending radially outwardly, adapted to cooperate with grooves 231, of conjugate shape, formed at the inner periphery of the helical element.
- the axial guiding means of the hub 24 also have male splines 229 extending radially internally, adapted to cooperate with grooves 230, of conjugate shape, formed at the outer periphery of the helical element 26.
Abstract
The invention concerns a steering assembly for motor vehicle comprising a cover (14) and a shaft (15); at least one branch (20) of steering wheel (18); a hub (24) mobile in rotation relative to the steering wheel; a helical element (26) coaxial to the shaft, through which the branch extends, the running part (27) of the helical element being mobile in translation relative to the shaft under the action of an angular displacement of the steering wheel branch, the cover and the hub comprising first (28) and second (29) respective axial guiding means, respectively co-operating with first and second means (30) for sliding the helical element, so as to fix the angular position of the hub. The sliding means include means constantly adjacent and located on either side of said branch, adapted to transfer to the cover and to the hub a torsional stress of the helical element.
Description
Ensemble de direction pour véhicule automobile Steering assembly for a motor vehicle
L'invention concerne un ensemble de direction propre à équiper un véhicule automobile, du type comprenant :The invention relates to a steering assembly adapted to equip a motor vehicle, of the type comprising:
- une colonne de direction s'étendant suivant un axe longitudinal et comprenant une enveloppe propre à être solidarisée à la structure du véhicule, et un arbre mobile en rotation dans l'enveloppe ;a steering column extending along a longitudinal axis and comprising a casing adapted to be secured to the structure of the vehicle, and a shaft rotatable in the casing;
- un volant comprenant au moins une branche radiale solidaire de l'arbre et reliée à un élément de préhension, propre à être tenu par le conducteur du véhicule ;- A steering wheel comprising at least one radial branch secured to the shaft and connected to a gripping element, adapted to be held by the driver of the vehicle;
- un moyeu adjacent et coaxial au volant, le volant étant mobile en rotation par rapport au moyeu ;- An adjacent hub and coaxial to the steering wheel, the wheel being movable in rotation relative to the hub;
- un élément hélicoïdal coaxial à l'arbre, au travers duquel s'étend la branche de volant, la partie courante de l'élément hélicoïdal étant mobile en translation axiale par rapport à l'arbre sous l'action d'un déplacement angulaire de la branche de volant, l'enveloppe et le moyeu comprenant en outre des premiers et des seconds moyens de guidage axiaux respectifs, et l'élément hélicoïdal comprenant des premiers et des seconds moyens de coulisse aptes à coopérer respectivement avec lesdits premiers et seconds moyens de guidage axiaux, afin de fixer la position angulaire du moyeu à la torsion de l'élément hélicoïdal près.a helical element coaxial with the shaft, through which the steering wheel branch extends, the current part of the helical element being movable in axial translation relative to the shaft under the action of an angular displacement of the flywheel leg, the casing and the hub further comprising respective first and second axial guide means, and the helical member comprising first and second slide means adapted to cooperate respectively with said first and second means for axial guidance, in order to fix the angular position of the hub to the twist of the helical element close.
Il est connu du document US 4,541 ,301 d'équiper un véhicule d'un ensemble de direction du type précité rendant le moyeu central sensiblement fixe par rapport à l'enveloppe de la colonne de direction. Il y est divulgué un agencement montrant un élément hélicoïdal comprenant cinq tours et coulissant coaxialement par ses seules extrémités opposées dans des moyens de guidage axiaux ménagés dans des pièces solidaires respectivement de l'enveloppe et du moyeu. Dans ce document, les caractéristiques de raideur en torsion de l'élément hélicoïdal sont fonction de l'ensemble des tours le constituant. Ceci a pour conséquence une complexité de conception de l'élément hélicoïdal, qui doit répondre à des exigences techniques multiples.
Le problème technique que vise à résoudre la présente invention est d'améliorer la conception de l'élément hélicoïdal afin de réduire les nombreuses contraintes techniques et, par conséquent, d'en simplifier la fabrication.It is known from US 4,541, 301 to equip a vehicle with a steering assembly of the aforementioned type making the central hub substantially fixed with respect to the envelope of the steering column. It discloses an arrangement showing a helical element comprising five turns and sliding coaxially by its only opposite ends in axial guiding means formed in parts respectively integral with the casing and the hub. In this document, the torsional stiffness characteristics of the helical element are a function of the set of turns constituting it. This results in a complexity of design of the helical element, which must meet multiple technical requirements. The technical problem that the present invention aims to solve is to improve the design of the helical element in order to reduce the numerous technical constraints and, consequently, to simplify the manufacture thereof.
Pour cela, l'invention a pour objet un ensemble de direction du type précité, caractérisé en ce que les moyens de coulisse de l'élément hélicoïdal comprennent des moyens constamment adjacents à ladite branche radiale du volant et situés de part et d'autre de cette branche, aptes à reporter à l'enveloppe et au moyeu une sollicitation à la torsion de l'élément hélicoïdal résultant des frottements entre cet élément et ladite branche, Selon d'autres caractéristiques :For this purpose, the subject of the invention is a steering assembly of the aforementioned type, characterized in that the sliding means of the helical element comprise means constantly adjacent to said radial branch of the steering wheel and situated on both sides of the steering wheel. this branch, adapted to defer to the casing and the hub a torsion stress of the helical element resulting from friction between this element and said branch, according to other characteristics:
- l'élément hélicoïdal est guidé intérieurement et/ou extérieurement sur lesdits premiers et seconds moyens de guidage ;the helical element is guided internally and / or externally on said first and second guide means;
- l'élément hélicoïdal de liaison est guidé intérieurement sur l'un desdits premiers et seconds moyens de guidage et extérieurement sur l'autre desdits premiers et seconds moyens de guidage ;- The helical connecting element is guided internally on one of said first and second guide means and externally on the other of said first and second guide means;
- les moyens de coulisse de l'élément hélicoïdal de liaison comprennent au moins une rainure ou au moins une nervure à section constante ;- The slide means of the helical connecting element comprise at least one groove or at least one rib with a constant section;
- lesdits premiers et seconds moyens de guidage comprennent au moins une cannelure de forme légèrement axialement convergente vers la branche ; - lesdits premiers et seconds moyens de guidage comprennent une entrée progressive sous forme d'ogive ou de chanfrein ;said first and second guide means comprise at least one groove of slightly axially convergent shape towards the branch; said first and second guiding means comprise a progressive entry in the form of an ogive or a chamfer;
- l'élément hélicoïdal présente une variation dimensionnelle diamétrale, soit intérieure, soit extérieure, soit intérieure et extérieure ;the helical element has a diametrical dimensional variation, either inside or outside, or inside and outside;
- l'élément hélicoïdal présente des extrémités fixées respectivement à l'enveloppe et au moyeu ;- The helical element has ends respectively fixed to the casing and the hub;
- les extrémités de l'élément hélicoïdal comprennent des ressorts fixés à l'enveloppe et au moyeu.the ends of the helical element comprise springs attached to the casing and to the hub.
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux figures annexées, sur lesquelles :
la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un ensemble de direction selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie, selon la ligne M-Il, de l'ensemble de direction de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne Ml-Ml de la figure 2 ; la figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un ensemble de direction selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie selon la ligne V-V de l'ensemble de direction de la figure 4 ; la figure 6 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un ensemble de direction selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; la figure 7 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie selon la ligne VII-VII de l'ensemble de direction de la figure 6 ; les figures 8A à 8G sont des vues en section transversale de plusieurs exemples de réalisation de l'élément hélicoïdal selon l'invention ; la figure 9 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un ensemble de direction selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; la figure 10 est une vue schématique développée des moyens de guidage axiaux de l'ensemble de direction selon la figure 9 ; les figures 1 1 A à 1 1 D sont des vues schématiques en coupe longitudinale à échelle agrandie de quatre variantes. Sur les figures 1 à 1 1 D, le système d'axes X, Y, Z définit l'orientation classique d'un véhicule, dans lequel : - l'axe X est l'axe longitudinal du véhicule, orienté d'arrière en avant ;The invention and its advantages will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended figures, in which: Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of a steering assembly according to a first embodiment of the invention; Figure 2 is an enlarged cross-sectional view along the line M-II of the steering assembly of Figure 1; Figure 3 is a longitudinal sectional view along the line Ml-Ml of Figure 2; Figure 4 is a schematic longitudinal sectional view of a steering assembly according to a second embodiment of the invention; Figure 5 is an enlarged cross-sectional view along the line VV of the direction set of Figure 4; Figure 6 is a schematic longitudinal sectional view of a steering assembly according to a third embodiment of the invention; Figure 7 is an enlarged cross-sectional view along the line VII-VII of the steering assembly of Figure 6; Figures 8A to 8G are cross-sectional views of several embodiments of the helical element according to the invention; Figure 9 is a schematic longitudinal sectional view of a steering assembly according to a fourth embodiment of the invention; Figure 10 is a schematic developed view of the axial guide means of the steering assembly according to Figure 9; Figures 1 1 A to 1 1 D are schematic views in longitudinal section on an enlarged scale of four variants. In FIGS. 1 to 1 1 D, the axis system X, Y, Z defines the conventional orientation of a vehicle, in which: the axis X is the longitudinal axis of the vehicle, oriented from behind in before;
- l'axe Y est l'axe transversal, orienté de droite à gauche ; et- the Y axis is the transverse axis, oriented from right to left; and
- l'axe Z est l'axe vertical, orienté du bas vers le haut.
Dans la description qui va suivre, tous les termes d'orientation et de position s'entendent par rapport à ce système d'axes X, Y, Z.- The Z axis is the vertical axis, oriented from bottom to top. In the description which follows, all the terms of orientation and position are related to this system of axes X, Y, Z.
Sur la figure 1 , est représenté, schématiquement en coupe longitudinale, un ensemble de direction 10 destiné à équiper un véhicule automobile, l'ensemble étant disposé en avant du poste de conduite du véhicule, et reliant le conducteur au dispositif de commande des roues directrices du même véhicule. Cet ensemble comprend une colonne de direction 12 s'étendant sensiblement suivant l'axe longitudinal X, la colonne comportant une enveloppe tubulaire 14 propre à être solidarisée à la structure du véhicule et un arbre 15, s'étendant dans l'enveloppe 14, libre en rotation par rapport à celle-ci grâce à des roulements 16 et 17.FIG. 1 shows schematically in longitudinal section a steering assembly 10 intended to equip a motor vehicle, the assembly being arranged in front of the driving station of the vehicle and connecting the driver to the steering wheel control device. from the same vehicle. This set comprises a steering column 12 extending substantially along the longitudinal axis X, the column comprising a tubular casing 14 adapted to be secured to the vehicle structure and a shaft 15 extending into the casing 14, free in rotation relative thereto by bearings 16 and 17.
L'ensemble comprend également un volant 18 comprenant au moins une branche radiale 20 solidaire de l'arbre, et relié à un élément de préhension 22, propre à être tenu par le conducteur du véhicule. Un moyeu 24, monté mobile en rotation par rapport à l'arbre 15 grâce à un roulement 25, est disposé adjacent et coaxial au volant 18, ce dernier étant mobile en rotation par rapport au moyeu 24 . Le moyeu 24 comporte des éléments fonctionnels tels qu'un dispositif gonflable de sécurité ou des commandes électriques (non représentées). Un élément hélicoïdal 26, coaxial à l'arbre 15, au travers duquel s'étend la branche 20 de volant, présente une partie courante 27, c'est-à-dire une partie au travers de laquelle s'étend la branche entre les deux positions de braquage extrêmes du dispositif de commande des roues directrices, de section sensiblement rectangulaire, mobile en translation axiale par rapport à l'arbre 15 sous l'action d'un déplacement angulaire de la branche 20 du volant. L'élément hélicoïdal 26 comporte une périphérie extérieure et une périphérie intérieure. La partie courante de l'élément hélicoïdal 26 ne comporte qu'un nombre de tours augmenté d'une unité environ par rapport au nombre de tours de volant entre les braquages maximaux à droite et à gauche.The assembly also comprises a steering wheel 18 comprising at least one radial branch 20 integral with the shaft, and connected to a gripping element 22, adapted to be held by the driver of the vehicle. A hub 24, rotatably mounted relative to the shaft 15 by means of a bearing 25, is disposed adjacent and coaxial with the flywheel 18, the latter being able to rotate with respect to the hub 24. The hub 24 includes functional elements such as an inflatable safety device or electrical controls (not shown). A helical element 26, coaxial with the shaft 15, through which the flywheel branch 20 extends, has a running portion 27, that is to say a part through which the branch extends between the legs. two extreme steering positions of the steering wheel control device, of substantially rectangular section, movable in axial translation relative to the shaft 15 under the action of an angular displacement of the branch 20 of the steering wheel. The helical element 26 has an outer periphery and an inner periphery. The current portion of the helical element 26 has only a number of revolutions increased by about one unit with respect to the number of steering wheel turns between the maximum right and left steering.
Comme représenté sur les figures 2 et 3, l'enveloppe 14 et le moyeu 24 comprennent des moyens de guidage axiaux respectifs 28 et 29 alignés axialement qui bloquent l'élément hélicoïdal 26 en rotation autour de l'axe longitudinal X. A cet effet, celui-ci comprend des moyens de coulisse 30 aptes à coopérer respectivement avec les moyens de guidage axiaux 28 et 29, afin de
fixer la position angulaire du moyeu 24 et immobiliser le moyeu 24 en rotation, à la torsion de l'élément hélicoïdal 26 près. Les moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 et du moyeu 24 présentent des cannelures mâles 28, 29 s'étendant radialement intérieurement, aptes à coopérer avec des rainures 30, de forme conjuguée, ménagées en périphérie extérieure de l'élément hélicoïdal 26, sur toute la longueur de celui-ci. Dans l'exemple représenté, le nombre de cannelures et de rainures est de trois, espacées angulairement de 120°. L'extrémité des cannelures 28, 29 adjacentes à la branche 20 du volant présente, en section méridienne (figure 3), une entrée progressive en forme d'ogive 32 ou de chanfrein 33, permettant l'engagement progressif de la partie courante 27 de l'élément hélicoïdal 26 dans les cannelures 28, 29. Les moyens de coulisse 30 de l'élément hélicoïdal 26 comprennent ainsi des moyens constamment adjacents à la branche 20 du volant et situés de part et d'autre de cette branche, les moyens de coulisse étant aptes à reporter à l'enveloppe 14 et au moyeu 24 une sollicitation à la torsion de l'élément hélicoïdal 26 résultant des frottements entre cet élément et la branche 20 du volant. Dans l'exemple représenté, l'élément hélicoïdal 26 comprend un tour ou une partie d'un tour en sollicitation à la torsion.As shown in FIGS. 2 and 3, the casing 14 and the hub 24 comprise axially aligned axial guide means 28 and 29 which block the helical element 26 in rotation about the longitudinal axis X. For this purpose, this comprises sliding means 30 able to cooperate respectively with the axial guiding means 28 and 29, in order to set the angular position of the hub 24 and immobilize the hub 24 in rotation, the torsion of the helical element 26 close. The axial guiding means of the casing 14 and of the hub 24 have male splines 28, 29 extending radially inwardly, adapted to cooperate with grooves 30, of conjugated shape, formed at the outer periphery of the helical element 26, along the length of it. In the example shown, the number of grooves and grooves is three, angularly spaced 120 °. The end of the flutes 28, 29 adjacent to the branch 20 of the flywheel has, in meridian section (FIG. 3), a progressive entrance in the form of a warhead 32 or a chamfer 33, allowing the progressive engagement of the running portion 27 of the helical element 26 in the grooves 28, 29. The slide means 30 of the helical element 26 thus comprise means constantly adjacent to the branch 20 of the steering wheel and located on either side of this branch, the means of slider being adapted to defer to the casing 14 and the hub 24 a biasing stress of the helical element 26 resulting from friction between this element and the branch 20 of the steering wheel. In the example shown, the helical element 26 comprises a lathe or part of a lathe in torsion stress.
Les figures 4 et 5 représentent un deuxième mode de réalisation de l'ensemble de direction selon l'invention. Les éléments de cet ensemble, et des ensembles des autres modes de réalisation qui vont suivre, qui sont communs avec l'ensemble du premier mode de réalisation, portent les mêmes références numériques. L'ensemble de direction de la figure 4 diffère de celui de la figure 1 en ce que les moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 et du moyeu 24 présentent des cannelures mâles 128, 129 s'étendant radialement extérieurement et aptes à coopérer avec des rainures 131 , de forme conjuguée, ménagées en périphérie intérieure de l'élément hélicoïdal 26.Figures 4 and 5 show a second embodiment of the steering assembly according to the invention. The elements of this set, and sets of the other embodiments which follow, which are common with the whole of the first embodiment, bear the same numerical references. The direction assembly of FIG. 4 differs from that of FIG. 1 in that the axial guiding means of the casing 14 and of the hub 24 have male splines 128, 129 extending radially outwardly and capable of cooperating with grooves 131, of conjugated shape, formed at the inner periphery of the helical element 26.
L'ensemble de direction des figures 6 et 7 diffère des ensembles de direction décrits ci-dessus en ce qu'il combine le premier et le deuxième modes de réalisation. En effet, les moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 présentent des cannelures mâles 228 s'étendant radialement extérieurement, aptes à coopérer avec des rainures 231 , de forme conjuguée, ménagées en périphérie intérieure de l'élément hélicoïdal. Les moyens de guidage axiaux du moyeu 24 présentent également des cannelures mâles 229 s'étendant
radialement intérieurement, aptes à coopérer avec des rainures 230, de forme conjuguée, ménagées en périphérie extérieure de l'élément hélicoïdal 26.The steering assembly of Figures 6 and 7 differs from the steering assemblies described above in that it combines the first and second embodiments. Indeed, the axial guiding means of the casing 14 have male splines 228 extending radially outwardly, adapted to cooperate with grooves 231, of conjugate shape, formed at the inner periphery of the helical element. The axial guiding means of the hub 24 also have male splines 229 extending radially internally, adapted to cooperate with grooves 230, of conjugate shape, formed at the outer periphery of the helical element 26.
Il va de soi que, en variante, l'élément hélicoïdal 26 pourrait être guidé, inversement à l'exemple précédent, extérieurement du côté de l'enveloppe 14 et intérieurement du côté du moyeu 24.It goes without saying that, alternatively, the helical element 26 could be guided, conversely to the preceding example, externally on the side of the casing 14 and internally on the side of the hub 24.
La sollicitation à la torsion de l'élément hélicoïdal 26 se répartissant sur un seul tour, voire même une partie d'un tour, il est prévu de bloquer la déformation de l'élément hélicoïdal, pour les efforts exceptionnels en torsion, par une pièce d'appui 232 (figure 7), implantée intérieurement à l'élément hélicoïdal 26 en regard des cannelures extérieures 229. Bien évidemment, dans le même but, un élément d'appui peut être implanté extérieurement à l'élément hélicoïdal 26 en regard des cannelures intérieures 228. Une combinaison d'appuis intérieur et extérieur à l'élément hélicoïdal conduit à améliorer le blocage de la déformation de l'élément hélicoïdal. Ces agencements permettent, dans le cas d'un effort exceptionnel exercé sur le volant, de réduire les sollicitations de l'élément hélicoïdal tendant à désengager les rainures de l'élément hélicoïdal des cannelures de l'enveloppe et/ou du moyeu.The torsion stress of the helical element 26 is distributed over a single tower, or even a part of a tower, it is intended to block the deformation of the helical element, for exceptional torsional forces, by a piece support 232 (Figure 7), implanted internally to the helical element 26 opposite the outer splines 229. Obviously, for the same purpose, a support element may be implanted externally to the helical element 26 opposite the Inner splines 228. A combination of inner and outer supports to the helical element leads to improved locking of deformation of the helical element. These arrangements allow, in the case of exceptional effort exerted on the steering wheel, to reduce the stresses of the helical element tending to disengage the grooves of the helical element of the grooves of the casing and / or the hub.
Les figures 8A à 8G fournissent des exemples de forme de la section transversale de l'élément hélicoïdal 26. Les moyens de coulisse 30 étant de forme conjuguée aux moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 et du moyeu 24, ceux-ci présentent des cannelures, soit mâles, soit femelles, et l'élément hélicoïdal 26 respectivement soit des rainures, soit des nervures, respectivement ménagées, selon la configuration, en périphérie intérieure ou extérieure de la partie courante 27 de l'élément hélicoïdal 26. Les formes conjuguées sont ainsi, à titre d'exemple, de section circulaire 3OA, 3OC, rectangulaire 3OB, 3OD, ou trapézoïdale 3OE.FIGS. 8A to 8G provide examples of the shape of the cross-section of the helical element 26. The slide means 30 being of conjugate shape with the axial guiding means of the casing 14 and of the hub 24, these have splines, either male or female, and the helicoidal element 26 respectively are grooves or ribs, respectively formed, according to the configuration, at the inner or outer periphery of the running portion 27 of the helical element 26. The conjugate forms are, for example, circular section 3OA, 3OC, rectangular 3OB, 3OD, or trapezoidal 3OE.
La figure 8F montre un élément hélicoïdal 26F comprenant trois méplats 30F disposés à la périphérie extérieure de l'élément hélicoïdal 26 et espacés angulairement d'environ 120°. Les méplats sont aptes à coopérer avec des méplats de guidage correspondants de l'enveloppe 14 et du moyeu 24.Figure 8F shows a helical element 26F comprising three flats 30F disposed at the outer periphery of the helical element 26 and angularly spaced about 120 °. The flats are able to cooperate with corresponding guide flats of the casing 14 and the hub 24.
Sur la figure 8G, l'élément hélicoïdal 26G présente, dans sa section transversale, trois lumières circulaires 3OG, disposées à distance de la périphérie
extérieure de l'élément hélicoïdal 26 et espacées angulairement d'environ 120°. Dans ce dernier cas, les moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 et du moyeu 24 présentent des tiges (non représentées), de section de forme conjuguée, alignées axialement et aptes à coopérer avec les lumières 3OG. Dans les trois premiers modes de réalisation décrits, l'élément hélicoïdalIn FIG. 8G, the helicoidal element 26G has, in its cross section, three circular lights 3OG disposed at a distance from the periphery outer portion of the helical element 26 and angularly spaced about 120 °. In the latter case, the axial guiding means of the casing 14 and the hub 24 have rods (not shown), of conjugate-shaped section, axially aligned and able to cooperate with the lights 3OG. In the first three embodiments described, the helical element
26 présente une raideur élevée tant en torsion qu'en compression. Le déplacement du ressort est global et nécessite d'avoir un espace axial de chaque côté de l'élément hélicoïdal 26 pour permettre sa translation.26 has a high stiffness both in torsion and in compression. The displacement of the spring is global and requires to have an axial space on each side of the helical element 26 to allow its translation.
L'ensemble de direction de la figure 9 diffère de l'ensemble de direction de la figure 4 en ce que les extrémités 133 et 134 de l'élément hélicoïdal 26 sont fixées d'une part à l'enveloppe 14, et d'autre part au moyeu 24. Cette solution mixte a pour conséquence de faciliter la fabrication de l'élément hélicoïdal 26. En effet, l'élément hélicoïdal 26 est souple dans la direction axiale afin d'éviter les couples résiduels dus au frottement de la branche 20 de volant sur la partie courante 27. Cependant, un tour, une fraction de tour ou un nombre limité de tours étant actifs à la sollicitation en torsion au moyen des cannelures, il n'est pas nécessaire que la raideur en torsion soit très élevée.The direction assembly of FIG. 9 differs from the direction assembly of FIG. 4 in that the ends 133 and 134 of the helical element 26 are fixed on the one hand to the envelope 14, and on the other hand This mixed solution has the effect of facilitating the manufacture of the helical element 26. In fact, the helical element 26 is flexible in the axial direction to avoid residual torque due to the friction of the branch 20 However, a turn, a fraction of a turn or a limited number of turns being active at torsional stress by means of the splines, it is not necessary that the torsional stiffness be very high.
La figure 10 représente le développé des moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 et du moyeu 24 représentés à la figure 9. Les moyens de guidage axiaux de l'enveloppe 14 et du moyeu 24 présentent respectivement des cannelures 128 et 129 de forme légèrement axialement convergente vers la branche 20 du volant. Ceci permet de réduire les frottements entre l'élément hélicoïdal 26 et les cannelures autour de la position neutre du volant, dans laquelle le nombre de tours de chaque côté de la branche du volant est identique. Les figures 1 1 A à 1 1 D représentent des variantes de l'ensemble de direction selon le quatrième mode de réalisation de la figure 9. L'élément hélicoïdal 26 de la figure 1 1 A présente une variation dimensionnelle diamétrale intérieure, au niveau des spires de d'extrémité 135, 136. Les cannelures 28, 29 sont, dans ce cas, extérieures à l'élément hélicoïdal 26. L'élément hélicoïdal 26 de la figure 1 1 B présente une variation dimensionnelle diamétrale extérieure, au niveau des spires extrêmes 135, 136, les cannelures 128, 129 étant alors intérieures à l'élément hélicoïdal.
L'élément hélicoïdal de la figure 1 1 C présente une variation dimensionnelle diamétrale intérieure et extérieure, au niveau des spires extrêmes 135, 136, les cannelures étant alors soit intérieures 128, 129, comme représenté, soit extérieures. Dans cette variante, les spires extrêmes ne participent pas à la retenue en rotation du moyeu et servent seulement au rappel axial de la partie courante 27 de l'élément hélicoïdal.FIG. 10 shows the development of the axial guiding means of the casing 14 and of the hub 24 shown in FIG. 9. The axial guiding means of the casing 14 and of the hub 24 respectively have ribs 128 and 129 of slightly shaped form. axially convergent towards the branch 20 of the steering wheel. This makes it possible to reduce the friction between the helical element 26 and the splines around the neutral position of the steering wheel, in which the number of revolutions on each side of the steering wheel branch is identical. FIGS. 11A to 11D represent variants of the direction set according to the fourth embodiment of FIG. 9. The helical element 26 of FIG. 11A has an internal diametrical dimensional variation, at the level of end turns 135, 136. The flutes 28, 29 are, in this case, external to the helical element 26. The helical element 26 of FIG. 11B has an external diametrical dimensional variation, at the level of the turns 135, 136, the grooves 128, 129 then being internal to the helical element. The helical element of FIG. 11C has an internal and external diametrical dimensional variation at the extreme turns 135, 136, the grooves then being either internal 128, 129, as shown, or external. In this variant, the extreme turns do not participate in the rotation retention of the hub and serve only for the axial return of the running portion 27 of the helical element.
Sur la figure 1 1 D, des ressorts 140, disposés axialement au nombre de trois de chaque côté de l'élément hélicoïdal 26 et espacés angulairement d'environ 120°, assurent un rappel en translation de la partie courante 27. Des moyens de solidarisation 137 à 140, connus en soi fixent les extrémités des ressorts 140 à l'enveloppe 14, au moyeu 24 et à la partie courante 27 de l'élément hélicoïdal 26. Dans cet exemple, tous les ressorts 140 sont chargés et travaillent en compression. Il peut s'agir de ressorts légers en plastique ou en mousse de polyuréthane. Dans tous les modes de réalisation décrits précédemment, la section du moyen de coulisse de l'élément hélicoïdal 26 est sensiblement constante afin de faciliter sa fabrication, et la raideur en torsion au niveau du moyeu est uniquement fonction de la raideur d'un tour, d'une fraction de tour, ou d'un nombre très limité de tours, ce qui permet d'envisager d'utiliser des matériaux plastiques ou composites pour la fabrication de l'élément hélicoïdal 26.In FIG. 11D, springs 140, arranged axially three in number on each side of the helical element 26 and angularly spaced apart by about 120 °, provide a translational return of the running portion 27. Securing means 137 to 140, known per se fix the ends of the springs 140 to the casing 14, the hub 24 and the running portion 27 of the helical element 26. In this example, all the springs 140 are loaded and work in compression. These can be lightweight springs made of plastic or polyurethane foam. In all the embodiments described above, the section of the sliding means of the helical element 26 is substantially constant in order to facilitate its manufacture, and the torsional stiffness at the hub is solely a function of the stiffness of one turn, a fraction of a turn, or a very limited number of turns, which allows to consider using plastic materials or composites for the manufacture of the helical element 26.
Grâce à l'invention, le moyeu étant relativement fixe par rapport au volant, le dispositif de coussin gonflable intégré au moyeu est optimisé, dans la mesure où il n'est plus nécessaire qu'il ait une symétrie autour de l'axe de la colonne.Thanks to the invention, the hub being relatively fixed relative to the steering wheel, the integrated airbag device hub is optimized, to the extent that it is no longer necessary for it to have a symmetry around the axis of the hub. column.
Afin de limiter les risques de bruits engendrés par le contact de l'élément hélicoïdal sur la branche du volant, il peut être implanté un surmoulage sur l'élément hélicoïdal pour éviter les chocs, ou une feutrine sur la branche du volant.In order to limit the risks of noise generated by the contact of the helical element on the branch of the steering wheel, it can be implanted an overmoulding on the helical element to avoid shocks, or a felt on the steering wheel branch.
D'autre part, l'élément hélicoïdal peut remplir une fonction de liaison électrique par nappe ou faisceau de conducteurs entre le moyeu, où sont implantés des équipements, comme par exemple un dispositif de coussin gonflable, et des systèmes de commande ou de contrôle implantés en avant du moyeu.
On the other hand, the helical element can fulfill a function of electrical connection by a layer or a bundle of conductors between the hub, where are implanted equipment, such as for example an airbag device, and control or control systems implanted. in front of the hub.
Claims
1. Ensemble de direction propre à équiper un véhicule automobile, l'ensemble étant du type comprenant : - une colonne de direction (12) s'étendant suivant un axe longitudinal (X) et comprenant une enveloppe (14) propre à être solidarisée à la structure du véhicule, et un arbre (15) mobile en rotation dans l'enveloppe (14) ;1. A steering assembly adapted to equip a motor vehicle, the assembly being of the type comprising: - a steering column (12) extending along a longitudinal axis (X) and comprising a casing (14) adapted to be secured to the structure of the vehicle, and a shaft (15) rotatable in the casing (14);
- un volant (18) comprenant au moins une branche (20) radiale solidaire de l'arbre (15) et reliée à un élément de préhension (22), propre à être tenu par le conducteur du véhicule ;- A flywheel (18) comprising at least one radial branch (20) integral with the shaft (15) and connected to a gripping element (22) adapted to be held by the driver of the vehicle;
- un moyeu (24) adjacent et coaxial au volant (18), le volant (18) étant mobile en rotation par rapport au moyeu (24) ;- A hub (24) adjacent and coaxial with the flywheel (18), the flywheel (18) being rotatable relative to the hub (24);
- un élément hélicoïdal (26) coaxial à l'arbre (15), au travers duquel s'étend la branche (20) de volant (18), la partie courante (27) de l'élément hélicoïdal (26) étant mobile en translation axiale par rapport à l'arbre (15) sous l'action d'un déplacement angulaire de la branche (20) de volant (18), l'enveloppe (14) et le moyeu (24) comprenant en outre des premiers (28; 128;- a helical element (26) coaxial with the shaft (15), through which extends the flywheel leg (20), the running portion (27) of the helical element (26) being movable in axial translation relative to the shaft (15) under the action of an angular displacement of the flywheel leg (20), the casing (14) and the hub (24) further comprising first (20) 28, 128;
228) et des seconds (29; 129; 229) moyens de guidage axiaux respectifs, et l'élément hélicoïdal (26) comprenant des premiers et des seconds moyens (30; 131 ; 230 ; 231 ) de coulisse aptes à coopérer respectivement avec lesdits premiers (28; 128; 228) et seconds (29; 129; 229) moyens de guidage axiaux, afin de fixer la position angulaire du moyeu (24) à la torsion de l'élément hélicoïdal (26) près, caractérisé en ce que les moyens de coulisse (30; 131 ; 230; 231 ) de l'élément hélicoïdal (26) comprennent des moyens constamment adjacents à ladite branche (20) radiale du volant (18) et situés de part et d'autre de cette branche228) and second (29; 129; 229) respective axial guide means, and the helical element (26) comprising first and second slide means (30; 131; 230; 231) adapted to cooperate respectively with said first (28; 128; 228) and second (29; 129; 229) axial guide means for fixing the angular position of the hub (24) to the twist of the helical element (26), characterized in that the slider means (30; 131; 230; 231) of the helical element (26) comprise means constantly adjacent to said radial branch (20) of the flywheel (18) and situated on either side of this branch;
(20), aptes à reporter à l'enveloppe (14) et au moyeu (24) une sollicitation à la torsion de l'élément hélicoïdal (26) résultant des frottements entre cet élément(20), able to defer to the casing (14) and the hub (24) a torsion stress of the helical element (26) resulting from the friction between this element
(26) et ladite branche (20). (26) and said branch (20).
2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément de liaison hélicoïdal (26) comprend au plus un tour sollicité à la torsion. 2. An assembly according to claim 1, characterized in that the helical connecting element (26) comprises at most one torsion biased.
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément hélicoïdal (26) est guidé intérieurement et/ou extérieurement sur lesdits premiers (28; 128) et seconds (29; 129) moyens de guidage.3. An assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the helical element (26) is guided internally and / or externally on said first (28; 128) and second (29; 129) guide means.
4. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément hélicoïdal (26) de liaison est guidé intérieurement sur l'un desdits premiers (228) et seconds (229) moyens de guidage et extérieurement sur l'autre desdits premiers (228) et seconds (229) moyens de guidage.4. An assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the helical element (26) of connection is guided internally on one of said first (228) and second (229) guide means and externally on the other of said first (228) and second (229) guide means.
5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de coulisse de l'élément hélicoïdal (26) de liaison comprennent au moins une rainure (30; 30a; 30b) ou au moins une nervure (30c; 3Od; 30e) à section constante.5. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the slide means of the helical element (26) of connection comprise at least one groove (30; 30a; 30b) or at least one rib (30c; 30d) constant section.
6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds moyens de guidage comprennent au moins une cannelure (128; 129) de forme légèrement axialement convergente vers la branche (20).6. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that said first and second guide means comprise at least one groove (128; 129) of slightly axially convergent shape towards the branch (20).
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premiers (28; 128; 228) et seconds (29; 129; 229) moyens de guidage comprennent une entrée progressive sous forme d'ogive (32) ou de chanfrein (33). 7. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that said first (28; 128; 228) and second (29; 129; 229) guiding means comprise a progressive entrance in the form of a warhead (32) or chamfer (33).
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément hélicoïdal (26) présente une variation dimensionnelle diamétrale (135; 136), soit intérieure, soit extérieure, soit intérieure et extérieure.8. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the helical element (26) has a diametrical dimensional variation (135; 136), either inside or outside, or inside and outside.
9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément hélicoïdal (26) présente des extrémités fixées9. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the helical element (26) has fixed ends.
(133, 134) respectivement à l'enveloppe (14) et au moyeu (24).(133, 134) respectively to the casing (14) and the hub (24).
10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que les extrémités de l'élément hélicoïdal (26) comprennent des ressorts (140) fixés à l'enveloppe et au moyeu (24). 10. The assembly of claim 9, characterized in that the ends of the helical element (26) comprise springs (140) attached to the casing and the hub (24).
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| JPS58202160A (en) * | 1982-05-20 | 1983-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Operation apparatus for vehicle |
| US4541301A (en) * | 1983-08-22 | 1985-09-17 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Steering wheel |
| EP0314887A1 (en) * | 1987-11-03 | 1989-05-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Steering device for vehicles |
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2006
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 047 (M - 280) 2 March 1984 (1984-03-02) * |
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