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Title:
VEHICLE STEERING COLUMN COMPRISING A RACK CHOCK SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/066914
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a steering column comprising: - an adjustable body (20) intended to be mounted so as to slide freely with a support and comprising two walls (26, 27), - a tube attached to said adjustable body, - a chock (40) inside said adjustable body and able to move between an unlocked position and a locked position inside said adjustable body, between said walls (26, 27) and spaced apart from same, - drive means (50) and guidance means (50, 23, 24) of said chock (40), arranged therewith so to drive the chock in a simple translational movement, in such a way that the chock can come to bear against the adjustable body in order to block movement of the adjustable body with respect to said chock.

Inventors:
BOUVIER ERIC (FR)
LUBINEAU SYLVAIN (FR)
VILLAUME LOÏC (FR)
Application Number:
PCT/FR2015/052684
Publication Date:
May 06, 2016
Filing Date:
October 06, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZF SYSTEMES DE DIRECTION NACAM SAS (FR)
International Classes:
B62D1/184
Domestic Patent References:
WO1993009016A11993-05-13
WO1993009016A11993-05-13
Foreign References:
FR2979881A12013-03-15
US20130174684A12013-07-11
Attorney, Agent or Firm:
NOVAGRAAF TECHNOLOGIES (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Colonne de direction comprenant :

- un corps réglable (20) destiné à être monté libre en coulissement à un support (10) destiné à être fixé en une position unique à un châssis de véhicule, ledit corps réglable (20) comprenant deux parois (26, 27),

- un tube (30) fixé audit corps réglable, destiné à être relié au volant du véhicule,

- une cale (40 ; 140 ; 240) logée à l'intérieur dudit corps réglable et mobile entre une position déverrouillée et une position de verrouillage à l'intérieur de ce corps réglable, entre ses dites parois (26, 27) et à distance de celles-ci,

- des moyens d'entraînement (50 ; 150 ; 250, 257) et des moyens de guidage (50, 23, 24 ; 150, 23, 24 ; 250, 23, 24) de ladite cale (40 ;140 ; 240), agencés avec la cale de manière à d'une part pouvoir entraîner la cale selon un mouvement de translation simple de la position déverrouillée vers la position de verrouillage, de manière à ce que la cale puisse venir s'appuyer contre le corps réglable, ladite cale étant alors dans ladite position de verrouillage, et d'autre part bloquer cette cale dans cette position de verrouillage de manière fixe par rapport à certains des moyens d'entraînement (50 ; 150 ; 250) qui sont aptes à être fixés par rapport au châssis du véhicule lorsque la cale est en position de verrouillage.

2. Colonne de direction selon la revendication 1 , dans laquelle ledit mouvement de translation est tangentiel audit corps réglable (20) et/ou transversal par rapport à l'axe longitudinal (4) dudit corps réglable

3. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le corps réglable (20) comprend au moins une face de guidage (23, 24) contre laquelle ladite cale (40 ; 140 ; 240) est apte à glisser lorsque la cale est entraînée en déplacement.

4. Colonne de direction selon la revendication 3, dans laquelle ledit corps réglable (20) comprend deux faces de guidage (23, 24) parallèles, la cale (40 ; 140 ; 240) étant logée entre les deux faces de guidage.

5. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, dans laquelle chaque face de guidage (23, 24) comporte une rangée de dents (21 a, 21 b, 22a, 22b), ladite cale comprenant au moins une rangée de dents (41 a, 41 b, 42a, 42b), qui sont en vis-à-vis de la rangée de dents correspondante (21 a, 21 b, 22a, 22b) de ladite face de guidage et aptes, lorsque la cale (40 ; 140 ; 240) est mise en position de verrouillage, à s'appuyer contre cette rangée de dents correspondante (21 a, 21 b, 22a, 22b) de ladite face de guidage. 6. Colonne de direction selon la revendication 5, dans laquelle lesdites dents (21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a, 41 b, 42a, 42b) sont orientées de manière à ce que chaque dent pointe dans une direction parallèle à la face de guidage correspondante (23, 24). 7. Colonne de direction selon les revendications 5 ou 6, dans laquelle au moins une rangée de dents (21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a, 41 b, 42a, 42b) est formée par une crémaillère.

8. Colonne de direction selon la revendication 7, dans laquelle au moins l'une desdites crémaillères (21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a, 41 b, 42a,

42b) est une pièce rapportée sur la cale (40 ; 140 ; 240) et/ou sur ladite face de guidage correspondante (23, 24), cette pièce étant fixée, notamment collée, soudée, ou clippée, à la cale et/ou sur la face de guidage. 9. Colonne de direction selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle au moins l'une desdites crémaillères (21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a, 41 b, 42a, 42b) est formée d'une seule pièce avec la cale (40 ; 240) et/ou la face de guidage (23, 24) correspondante. 10. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, dans laquelle lesdites rangées de dents (21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a, 41 b, 42a, 42b) sont alignées parallèlement à l'axe longitudinal (4) dudit tube (30). 1 1 . Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens d'entraînement et de guidage comprennent un arbre (50 ; 150 ; 250) sur lequel est montée ladite cale (40 ; 140 ; 240). 12. Colonne de direction selon la revendication 1 1 , dans laquelle la colonne de direction (1 ) comprend un moyen élastique principal (52 ; 252) à l'intérieur du corps réglable (20) en appui à une extrémité avec la cale (40 ; 140 ; 240), l'autre extrémité étant monté contre une butée (57 ; 257) apte à être immobilisée par rapport à l'arbre (50 ; 150 ; 250), la butée, le moyen élastique principal et la cale étant montés alignés sur ledit arbre

(50 ; 150 ; 250) selon un sens de montage le long de cet arbre allant de la butée à ladite cale, ce dit sens de montage étant le même que le sens de déplacement en translation de la cale vers sa position de verrouillage, la butée, le moyen élastique principal et la cale étant agencés de manière à ce que lorsque la cale est en position de verrouillage, le moyen élastique principal est en contrainte et exerce ainsi une force sur la cale de sorte qu'elle appuie sur le corps réglable.

13. Colonne de direction selon la revendication 12, dans laquelle le moyen élastique principal est un ressort à spires (52 ; 252) les spires du ressort étant enroulées autour dudit arbre (50 ; 150 ; 250).

14. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 13, dans laquelle l'arbre (50 ; 150) et la cale (40 ; 140) comprennent chacun un profil (56, 46, 156, 146), ces profils étant en contact et agencés de manière à ce que selon un sens de rotation en verrouillage de l'arbre, le profil (56, 156) de l'arbre appuie sur celui (46, 146) de la cale et entraîne sont déplacement le long de l'arbre et vers sa position de verrouillage.

15. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 13, les moyens d'entraînement comprennent une butée mobile (257) et des moyens de poussée (253, 251 , 255) de cette butée mobile en translation le long de l'arbre (250), cette butée étant reliée à la cale (240) de manière à pouvoir pousser celle-ci lorsque la butée mobile est poussée par ces moyens de poussée dans le sens de déplacement en translation de la cale vers sa position de verrouillage.

16. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 15, dans laquelle l'arbre (50 ; 150 ; 250) passe au travers de la cale (40 ; 140 ; 240).

17. Colonne de direction selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 16 prise en combinaison avec l'une des revendications 3 à 10, dans laquelle lesdites deux parois (26, 27) du corps réglable (20) présentent chacune une ouverture oblongues (28, 29) dont la plus grande longueur s'étend parallèlement à l'axe (4) du tube (30), ledit arbre (50 ; 150 ; 250) traversant ledit corps réglable au travers de ces ouvertures et dans laquelle ledit corps réglable (20) comprend deux entretoises (63, 64) joignant les deux parois (26, 27) traversées par ledit arbre (50 ; 150 ; 250), les entretoises ayant des faces en vis-à-vis qui forment lesdites faces de guidage (23, 24), les parois et les entretoises définissant un logement de la cale (40 ; 140 ; 240).

Description:
COLONNE DE DIRECTION DE VEHICULE COMPRENANT UNE CALE A

CREMAILLERE La présente invention concerne une colonne de direction de véhicule réglable et les éléments et sous-ensembles d'éléments la constituant.

La colonne de direction selon l'invention est destinée notamment mais non exclusivement à un véhicule automobile.

Les colonnes de direction transmettent la rotation du volant jusqu'aux roues pour modifier leur orientation, par exemple selon l'ordre suivant: le volant, la colonne de direction, l'axe intermédiaire, la crémaillère et enfin les roues.

Les colonnes de direction actuelles permettent un réglage en profondeur et/ou en hauteur du volant, via un réglage axial de ces colonnes. De manière classique, une colonne de direction comporte :

un support, encore appelé casquette, destiné à être fixé au châssis du véhicule selon une position unique,

un corps réglable monté mobile dans l'élément support, un tube monté sur le corps réglable et relié au volant, et - un dispositif de serrage et de blocage du corps réglable en position sur le support.

Sur les colonnes de direction réglables connues, une commande permet de placer le dispositif de serrage et de blocage dans une position dite verrouillée dans laquelle le corps réglable est bloqué en position sur le support et une position dite déverrouillée dans laquelle le réglage en profondeur et/ou hauteur de la colonne de direction est autorisé, le corps réglable n'étant plus bloqué en position sur le support.

Sur une colonne de direction réglable axialement, le besoin est d'avoir un moyen de blocage axial de la position souhaitée de la colonne, ainsi qu'un dispositif permettant de dissiper, ou d'absorber, l'énergie générée lors d'une collision frontale du véhicule avec un obstacle suite à l'impact du conducteur sur la colonne de direction.

Ainsi en cas de collision frontale, pour diminuer l'impact sur le conducteur, s'il vient à percuter le volant, le tube peut généralement bouger par rapport au corps réglable. Par exemple, le tube peut parcourir une distance de course dans ce corps réglable pour absorber l'énergie.

En revanche, comme le corps réglable doit conserver sa position, notamment pour éviter d'endommager certains organes du véhicule en descendant trop bas, il est prévu qu'un système bloque le corps réglable, notamment dans sa position verrouillée.

Par exemple, le document WO9309016A1 décrit un mécanisme de mâchoire placé à l'extérieur du corps, qui s'écarte du corps ou s'en approche selon un mouvement de rotation. La mâchoire appuie sur le corps pour bloquer celui-ci en cas de choc.

Cependant ce mécanisme présente un certain encombrement, car un espace à côté de la colonne doit être prévu pour permettre les mouvements du cliquet.

Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc de réduire l'encombrement d'un système de blocage en position d'un corps réglable de colonne de direction en cas de collision avec un véhicule.

A cet effet, un premier objet de l'invention est une colonne de direction comprenant :

- un corps réglable destiné à être monté libre en coulissement à un support destiné à être fixé en une position unique à un châssis de véhicule,

- un tube fixé audit corps réglables, destiné à être relié au volant du véhicule,

- une cale logée à l'intérieur dudit corps réglable et mobile entre une position déverrouillée et une position de verrouillage à l'intérieur de ce corps réglable, - des moyens d'entraînement et des moyens de guidage de ladite cale, agencés avec la cale de manière à d'une part pouvoir entraîner la cale selon un mouvement de translation simple de la position déverrouillée vers la position de verrouillage, de manière à ce que la cale puisse venir s'appuyer contre le corps réglable pour bloquer le corps réglable par rapport à ladite cale, ladite cale étant alors dans ladite position de verrouillage, et d'autre part bloquer cette cale dans cette position de verrouillage de manière fixe par rapport à certains des moyens d'entraînement qui sont aptes à être fixés par rapport au châssis du véhicule lorsque la cale est en position de verrouillage.

Ainsi, une fois la colonne de direction montée dans le véhicule, le corps réglable fixé audit support, lui-même fixé au véhicule, la cale va pouvoir bloquer le corps et donc le bloquer par rapport au châssis du véhicule. Comme la cale se déplace à l'intérieur du corps, l'encombrement est réduit.

De plus, la cale se déplaçant selon un mouvement de translation simple, l'encombrement est moindre qu'avec une cale dont le déplacement présente une rotation.

Selon une réalisation de l'invention, le corps réglable comprend deux parois, la cale étant logée à l'intérieur du corps réglable et mobile entre une position déverrouillée et une position de verrouillage à l'intérieur de ce corps réglable, entre les parois de ce dernier et à distance de celles-ci. Cela permet de renforcer le maintien axial, c'est-à-dire parallèle à l'axe longitudinal du tube, l'appui étant plus proche du centre du corps réglable et de l'axe longitudinal du tube.

Selon une réalisation de l'invention, le mouvement de translation peut être tangentiel au corps réglable. Cela permet de diminuer davantage l'encombrement, comparé par exemple au mécanisme de l'art antérieur qui approche le corps réglable radialement. Selon une réalisation de l'invention, le mouvement de translation est transversal par rapport à l'axe longitudinal dudit corps réglable. Cela permet de renforcer le blocage axial, c'est-à-dire que cela renforce le blocage du mouvement axial ou longitudinal du corps par rapport à l'axe du tube.

Selon une réalisation de l'invention, le corps réglable comprend au moins une face de guidage contre laquelle ladite cale est apte à glisser lorsque la cale est entraînée en déplacement. Cela permet de garantir le mouvement en translation de la cale. Dans ce cas, l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

le corps réglable comprend deux faces de guidage parallèles, la cale étant logée entre les deux faces de guidage ; cela permet d'améliorer le guidage ;

- chaque face de guidage comporte une rangée de dents, ladite cale comprenant au moins une rangée de dents, qui sont en vis-à-vis de la rangée de dents correspondante de la face de guidage et aptes, lorsque la cale est mise en position de verrouillage, à s'appuyer contre cette rangée de dents correspondante de la face de guidage ; cela permet de renforcer le blocage du corps réglable ;

les dents des rangées de dents sont orientées de manière à ce que chaque dent pointe dans une direction parallèle à la face de guidage correspondante ; cela permet plus de tolérance dans le positionnement de de la ou des rangée de dents portée(s) par la cale par rapport à celle(s) portée(s) par les faces de guidage du corps, lors du déplacement en translation de la cale, facilitant ainsi l'engrainement des dents ;

au moins une rangée de dents est formée par une crémaillère ; la crémaillère présente :

o une périphérie avec un côté dentelé, comprenant les pointes des dents, et o au moins une face délimitée par cette périphérie, cette face étant parallèle à la face correspondante, de la cale ou du corps, sur laquelle est fixée la crémaillère ;

cela permet une réalisation simple de la rangée de dents, notamment dans le cas ou les dents pointent dans une direction parallèle à la face de guidage correspondante ;

au moins l'une des crémaillères est une pièce rapportée sur la cale et/ou sur la face de guidage correspondante, cette pièce étant fixée à la cale et/ou sur la face de guidage, notamment par de la colle, une soudure, des vis, des rivets, un clippage ; par exemple, la crémaillère peut être portée par une bague venant s'emmancher sur la cale, avec éventuellement une fixation, notamment un clippage sur la bague ;

au moins l'une desdites crémaillères est formée d'une seule pièce avec la cale et/ou la face de guidage correspondante, notamment par emboutissage ; on réduit ainsi le nombre de pièces et facilite le montage ; les rangées de dents sont alignées parallèlement à l'axe longitudinal dudit tube ; cela renforce le blocage de la colonne selon un mouvement axial, à savoir longitudinal par rapport à l'axe du tube ;

le corps réglable comporte une enveloppe définissant une chambre de coulissement à l'intérieur duquel ledit tube est emmanché, l'enveloppe enserrant le tube de façon suffisamment forte pour que le tube soit solidaire du corps réglage lors du coulissement de ce dernier dans le support mais suffisamment limitée de manière à permettre le coulissement du tube dans l'enveloppe de coulissement en cas de collision frontale, la ou les faces de guidage étant à l'extérieur de cette chambre de coulissement ; il s'agit d'une forme de réalisation simple de l'invention dans le cadre d'un tube pouvant bouger par rapport à la colonne en cas de collision frontale ;

la cale est globalement parallélépipédique ;

- la cale présente au moins une face guidée en vis-à-vis de la ou des faces de guidage, les rangées de dents de la ou des faces guidées étant agencées transversalement en alternance avec les rangées de dents de la ou des faces de guidage ;

les champs des dents de la ou des rangées de la ou des faces guidées sont aptes à glisser le long de la ou des faces de guidage correspondantes ;

la ou les faces guidées de la cale sont aptes à glisser sur les champs des dents de la ou des rangées de la ou des faces de guidage correspondante.

Selon une réalisation de l'invention, les moyens d'entraînement et de guidage comprennent un arbre sur lequel est montée la cale. Cela permet une forme simple de réalisation pour à la fois entraîner et guider la cale. Dans ce cas, l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

l'arbre passe au travers de la cale ; c'est une réalisation permettant de guider plus facilement la cale, notamment par rapport à l'axe de l'arbre ; cela permet également de gagner en encombrement ;

la colonne de direction comprend un moyen élastique principal à l'intérieur du corps réglable, en appui à une extrémité avec la cale, l'autre extrémité étant monté contre une butée apte à être immobilisée par rapport à l'arbre, la butée, le moyen élastique principal et la cale étant montés alignés sur ledit arbre selon un sens de montage le long de cet arbre allant de la butée à ladite cale, ce dit sens de montage étant le même que le sens de déplacement en translation de la cale vers sa position de verrouillage, la butée, le moyen élastique principal et la cale étant agencés de manière à ce que lorsque la cale est en position de verrouillage, le moyen élastique principal est en contrainte et exerce ainsi une force sur la cale de sorte qu'elle appuie sur le corps réglable ; cela permet de renforcer le blocage du corps réglable par la cale ; c'est également particulièrement avantageux dans les modes de réalisation avec des caractéristiques selon lesquelles des rangées de dents viennent en coopération, comme les rangées de dents évoquées ci-dessus, car il permet de conserver une force de blocage même lorsque les pointes des dents se positionnent l'une contre l'autre ; ce dernier avantage sera exemplifié ci-après ;

le moyen élastique principal est un ressort à spires ; selon un exemple de réalisation, les spires du ressort sont enroulées autour dudit arbre, ce qui donne une solution moins encombrante et qui permet d'éviter le flambage du ressort ; le moyen élastique principal peut être le seul moyen élastique sur l'arbre ;

la butée est mobile le long de l'arbre sur l'arbre, la colonne de direction comprenant des moyens contre lesquels la butée peut venir s'arrêter en position de verrouillage ;

la butée comprend au moins un bras, agencé sur un côté du moyen élastique principal et à l'extérieur de celui-ci, par exemple parallèlement à l'arbre, la cale comprenant au moins une glissière d'un côté de l'arbre, ledit bras étant apte à coulisser dans cette glissière ; cela permet de renforcer le guidage de la cale selon un mouvement de translation simple ; la butée peut comprendre plusieurs bras, par exemple deux bras, notamment parallèles, agencés de part et d'autre du moyen élastique principal et à l'extérieur de celui-ci, la cale comprenant deux glissières de part et d'autre de l'arbre, notamment sur les côtés de la cale ;

- ce ou ces bras comprennent une tête plus large que le reste du bras correspondant, ladite tête étant apte à glisser entre les rails de la glissière correspondante;

la glissière comprend un rétrécissement sur lequel la tête est apte à venir en butée ; cela permet de monter plus facilement le moyen élastique principal sous précontrainte contre la cale ;

l'arbre et la cale comprennent chacune un profil, ces profils étant en contact et agencés de manière à ce que selon un sens de rotation en verrouillage de l'arbre, le profil de l'arbre appuie sur celui de la cale et entraîne sont déplacement le long de l'arbre et vers sa position de verrouillage ; le profil de l'arbre est un pas de vis et la cale présente un pas de vis complémentaire de celui du pas de vis, la rotation de l'arbre entraînant le déplacement de la cale selon le principe d'une vis sans fin ;

le profil de l'arbre et le profil de la cale sont des profils de came complémentaires;

l'arbre peut être formé d'une seule pièce avec son profil ; le profil peut ainsi être directement moulé avec l'arbre ;

l'arbre peut être formé en au moins deux pièces, une pièce en forme de barre et une autre pièce emmanchée et fixée sur cette barre ;

- dans les réalisations de l'invention précédemment citées où l'arbre et la cale comprennent chacune un profil, la colonne de direction peut comprendre un moyen élastique principal selon les caractéristiques énumérées précédemment, ce moyen élastique principal étant agencé sur l'arbre d'un côté de la cale de manière à ce que lorsque la cale se déplace vers sa position déverrouillée, le moyen élastique principal se comprime et sa contrainte augmente ; le moyen élastique principal exerce ainsi une force de rappel de la cale vers sa position de verrouillage ; le ressort dans ce cas peut être agencé de manière à être monté précontraint entre la cale et la butée, de manière à ce qu'il présente toujours une contrainte lorsque la cale est en position de verrouillage ;

dans des réalisations alternatives aux réalisations de l'invention précédemment citées où l'arbre et la cale comprennent chacune un profil, les moyens d'entraînement comprennent une butée mobile et des moyens de poussée de cette butée mobile en translation le long de l'arbre, notamment un système de cames ou un système à aiguilles, cette butée mobile étant reliée à la cale de manière à pouvoir pousser celle-ci lorsque la butée mobile est poussée par ces moyens de poussée dans le sens de déplacement en translation de la cale vers sa position de verrouillage ; selon l'alinéa précédent, la colonne de direction peut comprendre un moyen élastique principal selon les caractéristiques énumérées précédemment, ce moyen élastique principal étant agencé sur l'arbre d'une part d'un côté de la cale, notamment le côté orienté vers un levier de commande actionnant la rotation de l'arbre, et d'autre part entre la butée mobile et la cale, le moyen élastique principal reliant ainsi la butée mobile à cette cale, de manière à ce que lorsque la butée mobile est poussée par les moyens de poussée, elle pousse la cale par l'intermédiaire du ressort vers sa position de verrouillage ; la butée mobile et ses moyens de poussée sont agencés de manière à ce que lorsque la cale se bloque contre le corps réglable, la butée mobile continue sa poussée et comprime le moyen élastique principal, dont la contrainte augmente ; une fois la rotation de l'arbre terminée, la butée mobile est bloquée, par exemple par les moyens de poussées en liaison avec le support ; le moyen élastique principal est ainsi contraint et exerce une force de rappel de la cale vers sa position de verrouillage ; il est possible de placer un moyen élastique secondaire de l'autre côté de la cale, entre celle-ci et la paroi correspondante du corps réglable; ce moyen élastique secondaire est agencé de manière à ce que sa contrainte augmente lorsque la cale se déplace vers sa position de verrouillage, la raideur de ce moyen élastique secondaire étant inférieure à celle du moyen élastique principal, de manière à ce qu'en position de verrouillage la force exercée sur la cale par le moyen élastique secondaire est inférieure à celle exercée sur la cale par le moyen élastique principal ; ainsi le moyen élastique secondaire n'empêche pas la force de rappel du moyen élastique principal ;

le moyen élastique secondaire est un ressort à spires ; selon un exemple de réalisation, les spires de ce ressort sont enroulées autour de l'arbre ;

la colonne de direction selon l'invention comprend le support destiné à être fixé au châssis du véhicule, ledit arbre étant fixé au moins d'un côté au support, notamment des deux côtés, à l'extérieur du corps réglable ; dans ce mode de réalisation, l'arbre permet ainsi de solidariser la cale au châssis, ceci étant un moyen simple de bloquer la cale, et donc le corps réglable, par rapport au support, lorsque la cale est verrouillée ; la colonne de direction selon l'invention comprend une commande, notamment un levier de commande, à l'extérieur du corps réglable, cette commande actionnant un mouvement de l'arbre, de sorte qu'il entraine le déplacement de la cale.

Une réalisation de l'invention, couvre également la combinaison de : la réalisation de l'invention décrite précédemment, selon laquelle le corps réglable comprend au moins une face de guidage, contre laquelle ladite cale est apte à glisser lorsque la cale est entraînée en déplacement, et éventuellement une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles qui lui est/sont associée(s), et

la réalisation de l'invention décrite précédemment, selon laquelle les moyens d'entraînement et de guidage comprennent un arbre sur lequel est montée la cale, et éventuellement une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles qui lui est/sont associée(s).

Ainsi l'arbre et la cale coopère dans le guidage du déplacement de la cale en translation.

L'invention peut également optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- la ou les face(s) de guidage est ou sont parallèle(s) à l'axe longitudinal de l'arbre d'entraînement ; le guidage de la cale est ainsi amélioré ;

les deux parois du corps réglable présentent chacune deux ouvertures oblongues dont la plus grande longueur s'étend parallèlement à l'axe du tube, ledit arbre traverse le corps réglable au travers de ces ouvertures ; les ouvertures assurent ainsi un positionnement de l'arbre et permettent de laisser une course de déplacement lors du déplacement axial du corps réglable, l'arbre restant en travers du corps réglable lors de ce déplacement et coulissant le long de ces ouvertures oblongues ;

- l'arbre est une vis de serrage avec à une extrémité, un pas de vis se vissant dans un trou présentant un pas de vis complémentaire agencé à l'extérieur du corps réglable, l'arbre étant apte à être en appui transversal, à savoir perpendiculairement à l'axe longitudinal dudit tube, sur les faces externes du support qui sont en vis-à-vis desdites deux parois du corps réglable, de manière à ce que lors du vissage de l'arbre les parois du support se serrent contre les parois du corps réglable ; l'appui de l'arbre sur ces parois du support peut être indirect, notamment par des écrous, des patins, des rondelles ;

le corps réglable comprend deux entretoises joignant les deux parois traversées par ledit arbre, les entretoises ayant des faces en vis-à- vis qui forment lesdites faces de guidage, les parois et les entretoises définissant un logement de la cale ; il s'agit d'un mode de réalisation compact permettant une réalisation simple des faces de guidage et du positionnement de l'arbre ;

le tube passe à côté et en dehors dudit logement de la cale.

Selon une réalisation de l'invention, les moyens d'entraînement destinés à être fixés au châssis du véhicule, le sont via ledit support. Cela permet de réaliser simplement un verrouillage de la cale par rapport au châssis et donc le blocage du corps par rapport au châssis.

Selon une réalisation de l'invention le corps réglable est fait à partir d'une ou plusieurs tôles embouties. On simplifie ainsi sa réalisation. C'est également une caractéristique se combinant avantageusement avec certaines caractéristiques de l'invention. En effet, cela permettra de réaliser facilement :

- les parois du corps réglable, notamment avec les trous oblongs traversés par l'arbre d'entraînement,

- les entretoises portant les faces de guidage, les entretoises étant par exemple une tôle emboutie rapportée à la tôle emboutie formant le reste du corps réglable, notamment par soudure, ou bien les entretoises et le corps réglable étant formés d'une seule pièce de tôle emboutie, - les crémaillères, par emboutissage des entretoises,

- la chambre de coulissement du tube.

D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif et non limitatif :

- La figure 1 représente une colonne de direction selon l'invention.

- La figure 2 représente une partie du corps réglable de la colonne de la figure 1 , en perspective et légèrement de dessous.

- La figure 3 représente la partie du corps réglable de la figure 2, en perspective et légèrement de dessus.

- La figure 4 représente des rangées de dents selon l'invention.

- La figure 5 représente le dispositif de blocage du corps réglable de la colonne de direction selon un mode de réalisation de l'invention.

- La figure 6 représente un mécanisme d'actionnement de la cale du dispositif de la figure 5.

- La figure 7 représente le mécanisme d'actionnement et la cale du dispositif de la figure 5, en perspective et légèrement de dessus.

- La figure 8 représente les mêmes éléments que la figure 7, en perspective et légèrement de dessous.

- La figure 9 représente une vue en coupe dans un plan passant par la ligne AA' sur la figure 7.

- La figure 10 est un tableau représentant le déplacement du corps réglable en fonction du temps.

- Les figures 1 1 à 13, représentent une vue en coupe et vue de dessus de la colonne de direction de l'invention, selon la ligne BB' représentée en figure 9, au niveau de la cale. Ces vues 1 1 à 13 représentent la cale respectivement en position déverrouillée, de verrouillage, et de verrouillage intermédiaire. - La figure 14 représente une réalisation alternative à celle de la figure 7.

- La figure 15 représente une partie de la colonne de direction de la figure 1 , en perspective et légèrement de dessus.

- La figure 16a représente une partie d'une colonne de direction selon un autre mode de réalisation de l'invention, en perspective et légèrement de dessus, la cale étant verrouillée, sans représentation du support.

- La figure 16b représente une coupe de la figure 16a en vue de dessus mais avec représentation du support.

- La figure 17a correspond à la figures 16a mais avec la cale dans une position déverrouillée.

- La figure 17b représente une coupe de la figure 17a en vue de dessus mais avec représentation du support.

La figure 1 illustre un exemple de colonne de direction 1 selon l'invention. Celle-ci comprend un sous-ensemble corps-tube comprenant un corps réglable 20 relié à un tube 30. Ce tube est destiné à être relié au volant (non représenté) du véhicule, dans cet exemple via l'extrémité 31 d'un premier arbre emmanché dans ce tube 30. La rotation du volant est transmise via cet arbre 31 à un autre arbre 32, de l'autre côté de la colonne de direction 1 , qui est ensuite relié indirectement à une crémaillère, puis aux roues.

D'une manière générale, la colonne de direction 1 est orientée longitudinalement selon un axe correspondant à l'axe longitudinal 4 du tube 30.

Dans les illustrations de la présente demande, il est parfois représenté un repère orthonormé (x,y, z) pour faciliter la compréhension de l'orientation des pièces. L'axe x est parallèle à la direction de l'axe longitudinal 4. Comme on peut le voir, cette colonne de direction comprend un support 10, dans lequel est fixé le corps réglable 20. Ce support 10 est destiné à être fixé de manière immobile, à savoir en une position unique, au châssis du véhicule. C'est donc ce support 10 qui assure la fixation de la colonne de direction 1 au véhicule.

Le corps réglable 20 est monté coulissant dans le support 10. Ce qui permet au conducteur d'ajuster le corps réglable 20 par coulissement longitudinal selon l'axe 4, et donc de régler la position du volant en profondeur, à savoir de le rapprocher ou de l'écarter du tableau de bord.

Un mécanisme de verrouillage est prévu pour verrouiller et bloquer axialement, donc selon l'axe longitudinal 4, la colonne de direction. Ce mécanisme est actionné par un levier 70. Par exemple, le mécanisme de verrouillage comprend un moyen de serrage agencé pour rapprocher les parois du support 10, de manière à ce que celles-ci viennent en appui sur les parois du corps réglable 20 en serrant ce dernier de part et d'autre de manière à le bloquer. Par exemple, le moyen de verrouillage peut comprendre une vis serrage dont l'une des extrémités est en prise avec une paroi du corps réglable et est reliée au levier de commande 70. L'autre extrémité de la vis de serrage est vissée sur la paroi opposée du corps réglable dans un écrou en prise sur cette paroi opposée. Ainsi l'actionnement de la vis de serrage entraine le serrage ou le desserrage de du corps réglable dans le support, comme dans un étau.

D'une manière générale selon l'invention, ce tube 30 est fixé par rapport au corps réglable 20. En exerçant le blocage au moyen d'une cale (exemplifiée ci-après) directement sur le corps réglable 20, et non sur le tube 30, le blocage du corps réglable est réalisé indépendamment de la liaison entre le corps réglable 20 et le tube 30.

Le mécanisme de verrouillage bloquera le corps réglable pour l'empêcher de descendre et de dégrader les éléments du véhicule situés sous la colonne de direction 1 . Selon une réalisation de l'invention, le tube 30, le corps réglable 20 et leur fixation entre eux, sont cependant agencés de manière à ce qu'en cas de projection du conducteur contre le volant, lors d'un choc frontal du véhicule, le tube 30 et le corps réglable 20 puissent coulisser l'un par rapport à l'autre. Cela permet d'absorber partie de l'énergie du choc et de diminuer les lésions du conducteur en cas de contact avec le volant. L'invention est particulièrement avantageuse dans un tel cas, car la cale va pouvoir bloquer le corps réglable par rapport au châssis, tout en laissant libre le tube 30 de coulisser par rapport au corps réglable 20. Elle permet donc de préserver les autres composants du véhicule ainsi que le conducteur.

Plus particulièrement, dans le cas illustré en figure 1 et en figure 3, le corps réglable 20, comprend une enveloppe 25, définissant une chambre de coulissement, à l'intérieur de laquelle le tube 30 est emmanché. Des moyens non représentés permettent d'exercer une force suffisante pour bloquer le tube 30 dans cette chambre et à distance du fond de celle-ci, lors d'une utilisation normale du véhicule. Cependant, en cas de choc violent sur le volant, par exemple par le corps du conducteur lors d'un choc frontal du véhicule, ceux-ci seront insuffisants pour retenir le tube, qui coulissera dans la chambre amortissant ainsi l'énergie du choc du conducteur contre le volant. Ces moyens peuvent être des moyens fusibles, élastiques, notamment un ressort, ou bien un simple effet de compression de l'air dans la chambre par le tube 30. Ce peut être également les forces de friction des parois du tube 30 contre celles de la chambre de coulissement, le tube étant emmanché en force lors du montage dans celle-ci.

La figure 5 illustre le dispositif de verrouillage de la colonne de direction 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Celui-ci comprend une cale 40, enfilée sur un arbre d'entraînement 50 et libre en coulissement sur celui-ci. L'arbre est relié d'un côté à un levier de commande 70 permettant d'actionner le mouvement de l'arbre 50, qui entraînera ainsi la cale 40 entre une position déverrouillée et une position de verrouillage, par exemple par l'intermédiaire d'une pièce d'entraînement 53, montée sur cet arbre d'entraînement, comme il sera expliqué plus loin. Cet arbre 50 traverse le corps de réglable 20. La cale 40 est logée à l'intérieur du corps réglable 20 en permanence, quel que soit sont mouvement. La figure 15 montre comment la cale 40 et l'arbre 50 sont positionnés dans le corps réglable.

Cet arbre 50 est dans cet exemple également ladite vis de serrage évoquée plus haut dans cette description détaillée. Cela permet un maintien en position de l'arbre par simple vissage.

Les figures 2 et 3 illustrent ce corps réglable 20 isolément. Il comprend deux parois planes 26, 27 s'étendant en dehors de la chambre de coulissement, notamment tangentiellement à la chambre de coulissement. Cette structure est obtenue dans cet exemple par pliage d'une tôle emboutie. Ces parois 26, 27 présentent chacune deux ouvertures longitudinales 28, 29, ledit arbre 50 traversant ledit corps réglable 20 au travers de ces ouvertures. La cale 40 est logée entre ces deux parois.

Le corps réglable 20 comprend deux entretoises 63, 64 joignant les deux parois 26, 27 traversées par l'arbre 50. Les parois 26, 27 et les entretoises 63, 64 définissent un logement de la cale 40 séparé de la chambre de coulissement par l'une des entretoises, l'entretoise inférieure 64 selon les figures. Sur la figure 15, l'entretoise supérieure 63, n'a pas été représentée pour laisser la cale 40 visible.

Les entretoises 63, 64, ont des faces en vis-à-vis qui forment les faces de guidage 23, 24, de la cale 40.

Comme illustré en figures 7 et 8, l'arbre 50 et la cale 40 comprennent chacun respectivement des profils de came complémentaires en contact 56 et 46. La cale 40 est libre en coulissement le long de l'arbre 50. Son profil 46 présente une rampe orientée obliquement par rapport l'axe longitudinal 4. Comme illustré en figure 6, la pièce d'entraînement 53 est montée fixe sur l'axe de l'arbre 50 et immobile par rapport à ce dernier. Cette pièce d'entraînement 53 comprend un tenon portant le profil 56. Ainsi l'actionnement de la commande 70 va entraîner la rotation de l'arbre 50 et donc du profil 56 de la pièce d'entraînement 53, qui en appuyant sur la rampe du profil de came 46 de la cale 40, va pousser cette cale 40, qui va s'écarter de la paroi 27, à savoir celle qui est la plus proche du levier de commande. Ce déplacement se fait par coulissement de la cale 40 sur l'arbre 50 qui sert donc à la fois de moyen d'entraînement et de moyen de guidage en déplacement selon l'axe de l'arbre 50. Ce déplacement correspond au déplacement de la cale vers sa position déverrouillée.

Les faces de guidages 23, 24 vont permettre de guider la cale 40 pour qu'elle conserve son orientation par rapport à l'arbre 50 lors de son déplacement. Autrement dit, elles vont permettre à la cale 40 de se déplacer selon un mouvement de translation simple en en limitant sa rotation par rapport à l'axe de l'arbre 50. Pour améliorer ce guidage, les faces de guidage 23, 24 sont parallèles entre elles.

Ces faces de guidage 23, 24 sont, dans cet exemple, également parallèles à l'axe longitudinal 4 du tube 30. Cela permet un mouvement de translation de la cale 40 tangentiel au corps réglable 20, beaucoup moins encombrant qu'une translation dans une autre direction, qui nécessiterait alors des parois 26 et 27 plus grandes.

Dans cet exemple, l'arbre 50 est transversal par rapport à l'axe longitudinal du corps réglable 20, lui-même parallèle à l'axe longitudinal du tube 4. Ainsi sur les figures l'arbre 50 est orienté selon l'axe y.

La cale 40 est pourvue de faces planes 43 et 44, en vis-à-vis des faces de guidages 23 et 24 du corps réglable. Ces faces planes 43, 44, de la cale sont ci-après dénommées faces guidées. La cale 40 va être ainsi guidée plus efficacement entre deux plans et le long de l'axe de l'arbre 50.

Chaque face de guidage 23, 24 comporte deux rangées de dents

21 a, 21 b et 22a, 22b. De même chacune des faces guidées 43, 44 comprend deux rangées de dents 41 a, 41 b et 42a, 42b. Ces rangées de dents sont agencées de manière à ce que, lorsque la cale 40 est mise en position de verrouillage, chaque rangée de la cale 40 s'appuie sur une rangée de dents correspondante du corps réglable 20.

Dans cet exemple, chaque rangée de dents 21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a,

41 b, 42a, 42b est formée par une crémaillère. La figure 4 représente une paire de ces crémaillères. Chacune présente une périphérie avec un côté dentelé 47, comprenant les pointes 48 des dents. Cette périphérie délimite une première face de crémaillère 45, parallèle à la face correspondante de la cale 40 ou du corps 20 sur laquelle est fixée la crémaillère. Comme illustré en figure 4, ces pointes présentent un sommet arrondi pour faciliter l'engagement des rangées des dents portées par la cale et celles portées par les faces de guidage.

Ces crémaillères sont reliées à la face guidée 43, 44 de la cale 40 ou la face de guidage 23, 24 du corps réglable 20, par la face opposée à la première face 45 de crémaillère, de sorte que la face opposée à la première face 45 de crémaillère n'est pas visible. En d'autres termes, comme on peut le voir en figures 2 et 3, ces dents 21 a, 21 b, 22a, 22b, 41 a, 41 b, 42a, 42b sont couchées, à savoir qu'elles sont orientées de manière à ce que chaque dent pointe dans une direction parallèle à la face de guidage 23, 24 ou à la face guidée 43, 44 qui les portent.

Dans cet exemple, les crémaillères, 21 a, 21 b et 22a, 22b, sont formées d'une seule pièce avec la face de guidage, respectivement 23 et 24, par emboutissage de la tôle formant l'entretoise correspondante 63, 64. En figure 3, on voit sur l'entretoise 63 des reliefs en creux, correspondant à l'emboutissage des crémaillères 21 a et 21 b. Sur la figure 2, ces reliefs apparaissent de l'autre côté de l'entretoise 63 en s'étendant hors et depuis la face de guidage 23, formant ainsi les crémaillères 21 a et 21 b. Il n'y a donc pas de face visible opposée à la première face 45 des crémaillères.

Pareillement comme on peut le voir en figures 7 et 8, les dents des crémaillères 41 a, 41 b, 42a, 42b des faces guidées de la cale 40 sont couchées. En revanche dans cet exemple, si les crémaillères 41 a, 41 b, 42a, 42b et les faces guidées 43, 44 sont en une seule pièce, c'est parce que la cale et ses rangées de dents ont été venues de matière en une seule pièce, par exemple la cale et ses rangées de dents peuvent être une pièce monobloc obtenue en une seule opération de moulage.

La cale 40 peut par exemple être formée par un matériau en polymère, notamment chargé de fibre de verre.

A noter que d'une manière générale selon l'invention, les crémaillères pourraient être des éléments rapportés. Elles peuvent être dans ce cas métalliques et notamment formées par un alliage de zinc.

Pour des facilités de réalisation, la cale 40 est globalement parallélépipédique. C'est une réalisation permettant plus facilement d'avoir les faces guidées 43, 44, parallèles entre elles. La hauteur de la cale correspond environ à la distance entre les faces de guidage 23, 24 et est ajustée avec un léger jeu pour pouvoir coulisser en étant guidée par ces faces de guidage. Comme illustré en figure 9, les rangées de dents 41 a, 41 b, de la face guidée supérieure 43 de la cale 40, sont agencées transversalement en alternance avec les rangées de dents 21 a, 21 b, de la face de guidage 23. Ainsi, les champs des dents des rangées 41 a, 41 b, de la face guidée supérieure 43, dans l'exemple la première face 45 de crémaillère, vont pouvoir glisser le long de la face de guidage 23. De même, la face guidée supérieure 43 de la cale va pouvoir glisser sur les champs des dents des rangées 21 a, 21 b, de la face de guidage 23. Cette réalisation permet donc un bon guidage en translation simple de la cale. Une seule rangée de dents pour la face de guidage et pour la face guidée suffirait, mais le guidage est amélioré en utilisant une paire pour chaque face.

De plus le fait, d'avoir le même principe sur les deux côtés de la cale 40 renforce le guidage. Ainsi, les rangées de dents 42a, 42b, de la face guidée inférieure 44 de la cale 40, sont agencées transversalement en alternance avec les rangées de dents 22a, 22b, de la face de guidage 24. Ainsi, les champs des dents des rangées 42a, 42b, de la face guidée inférieure 44, vont pouvoir glisser le long de la face de guidage 24. De même, la face guidée inférieure 44 de la cale va pouvoir glisser sur les champs des dents des rangées 22a, 22b, de la face de guidage 24.

Les rangées de dents de la cale, les crémaillères dans cet exemple, sont agencées en vis-à-vis des rangées de dents correspondantes des faces de guidage, à savoir que les pointes des dents des rangées de la cale sont orientées vers les pointes des dents des rangées correspondantes des faces de guidage. Ainsi, on obtient un guidage dans un plan jusqu'à ce que les rangées de dents puissent s'engrainer.

Les figures 1 1 à 13 sont des coupes en vue de dessus, dans un plan passant par les rangées de dents 21 a, 21 b de la face supérieure 23 et parallèlement à cette dernière. Cette face supérieure 23 n'est donc pas représentée en figure 1 1 à 13. Ces figures montrent les trois positions possibles selon lesquelles la cale 40 peut être immobilisée.

Dans la figure 1 1 , la cale 40 est en position déverrouillée. Les rangées de dents 21 a, 21 b de la face de guidage correspondante 23 sont à distance de celles 41 a, 41 b de la face guidée supérieure 43. Il en est de même au niveau de la face guidée inférieure 44 et de la face de guidage correspondante 24. Le corps réglable 20 peut donc coulisser dans le support 10. Les rampes des profils de came complémentaires 56 et 46 sont en contact. De ce fait, la cale 40 est maintenue en position par la pièce d'entraînement 53, qui elle est fixe sur l'arbre 50.

Après entraînement de la cale 40 en translation, celle-ci va arriver dans une position de verrouillage, illustrée en figure 12. Les dents de chacune de ces rangées sont engrainées, les rangées en vis-à-vis appuient l'une contre l'autre. Le corps réglable 20 est ainsi verrouillé par la cale 40 au support 10. Le volant est ainsi fixé et sécurisé dans sa position.

Sur cette figure on peut voir qu'en position de verrouillage, les profils de cames 46 et 56 sont agencés pour que leurs rampes soient à distance l'une de l'autre. Pour illustrer ce jeu en figure 12, les flèches des numéros de référence « 46 » et « 56 » pointent directement sur ces rampes. Lorsque la cale 40 se déplace de sa position déverrouillée (figure 1 1 ) à sa position de verrouillage (figure 12), poussée par le ressort 52, la rampe de son profil de came 46 va suivre et rester en contact avec la rampe du profil de came 56 de la pièce de positionnement 53. Du fait de ce jeu, les rangées de dents vont s'engrainer avant que la pièce de positionnement 53 ait terminé sa rotation. Ces rampes vont donc ensuite s'écarter puisque seule la rampe du profil de came 56 de la pièce d'entraînement continue de se déplacer. Ce jeu va faciliter l'engrainement des dents.

La forme triangulaire des dents et leur agencement par rapport au mouvement de translation, permet que, même lorsque l'ajustement n'est pas exact, les dents peuvent glisser l'une contre l'autre lors de l'entraînement de la cale 40 pour entraîner leur engrainement complet.

Si les pointes 48 des dents arrivent cependant exactement en face l'une de l'autre, la cale 40 se retrouve dans une position intermédiaire de verrouillage illustrée en figure 13, dite également position dents sur dents. Les pointes appuient alors l'une contre l'autre. La forme en dents de scie permet de limiter les positions en dents sur dents, mais elle peut toujours se produire. Néanmoins, en position dents sur dents, l'appui des rangées l'une contre l'autre a lieu et le corps réglable est bien bloqué.

Un ressort à spires 52 est monté sur l'arbre d'entraînement 50, ses spires s'enroulant autour de l'arbre 50, à l'intérieur du corps réglable 20. Le ressort est en appui d'un côté avec la cale 40 et de l'autre avec une butée 57 apte à coulisser sur l'arbre 50. Cette butée 57 présente une portion apte à passer à travers le trou oblong 29 pour venir en appui contre le support 10. Lorsque la cale évolue vers sa position de déverrouillage, elle entraîne la compression du ressort 52, augmentant ainsi sa contrainte. Cette contrainte diminue dans l'autre sens. Le ressort exerce donc un rappel vers la position de verrouillage. Cependant, le ressort 52 est agencé de manière à conserver une précontrainte en position de verrouillage de la cale 40. Ici le ressort est toujours en compression. Cela permet à la colonne de direction 1 de tenir plus fermement la position de verrouillage, où les dents sont engrainées. Cela permet également à la cale 40 lorsqu'elle est en position dents sur dents, de passer instantanément en position de verrouillage lors d'un choc frontal.

On peut aussi prévoir d'agencer la rondelle du système de serrage

51 , pour qu'en position de verrouillage, les parois du support 10 s'étant rapprochées entre elles, cette rondelle soit en contact avec la partie de la butée 57 traversant le support. C'est alors la rondelle qui bloque la butée 57 pour maintenir la précontrainte du ressort 52.

Les rangées de dents sont orientées longitudinalement. Ainsi l'ensemble des dents est exploité pour résister à un mouvement axial du corps réglable 20, c'est-à-dire parallèle à l'axe longitudinal 4 du tube 30.

Comme illustré en figure 4, les dents peuvent être dissymétriques. Elles comprennent ici une face 48' perpendiculaire à la direction selon laquelle s'étend la rangée de dents, donc perpendiculaire aux champs des dents formant la face 45 de crémaillère, l'autre face 48" étant oblique par rapport à cette direction. La face perpendiculaire 48' et la face oblique 48" se rejoignent pour former la pointe de la dent. La face perpendiculaire 48' est tournée en direction du volant. Cela permet de reprendre directement les efforts suivant l'axe de la colonne 1 et vers le bas, quand la colonne est montée dans le véhicule.

A noter que la dent étant couchée, la face perpendiculaire 48' et la face oblique 48" s'étendent également entre la face guidée 43, 44 ou la face de guidage 23, 24 qui la porte, et le champ 45 des dents.

On donne ci-après un exemple de calcul de résistance d'effort pour un exemple de réalisation avec une cale 40 comportant quatre rangées 21 a, 21 b, 22a, 22b de neuf dents.

En configuration dents engagées, lors de l'impact occasionné par une collision frontale, la précontrainte du ressort 52 permet d'éviter aux crémaillères de se désengager. En considérant que l'on veut, par exemple, supporter un effort de six mille newtons de charge axiale lors de la collision, compte tenu des trente six dents engagées, et d'un angle maximum de un degré de la face des dents du fait des tolérances, la force de rappel générée par la précontrainte du ressort a été évaluée de préférence à un minimum de quatre vingt sept newtons.

En configuration dents sur dents (Figure 13), le mouvement occasionné lors de l'impact permet d'engager immédiatement les dents des rangées de dents 41 a, 41 b, 42a, 42b de la cale 40 dans les rangées de dents 21 a, 21 b, 22a, 22b du corps réglable 20. Ce rengrènement immédiat est dû à la raideur du ressort 52 qui permet d'éviter les sauts de dents. Cette raideur est déterminée par la vitesse de l'impact, la masse de la crémaillère axiale et le pas entre deux dents successives.

Le temps nécessaire au réengagement des dents est donné par une simulation crash comme indiqué dans le tableau de la figure 10. Sur ce tableau, U1 correspond au déplacement du corps réglable 20 axialement.

Dans cet exemple, les dents 48 de chaque crémaillère sont espacées de 2,6 millimètres. On estime qu'un réengagement des dents sera effectué pour un déplacement axial de 75% de cette distance.

Selon la courbe de ce tableau 1 , le temps de réengagement nécessaire est estimé à 1 .97ms.

La raideur nécessaire pour permettre le réengagement est liée à la masse de la cale 40 et donnée par la formule suivante :

où k est la raideur du ressort 52,

m la masse de la cale 40 et

Δΐ le temps de réengagement nécessaire. Compte tenu de la masse de la crémaillère de 26.5 grammes, la raideur minimum doit être de préférence, mais non limitativement, de 67N/mm.

Selon cet exemple de calcul, on voit donc qu'avec un ressort d'une raideur de 67N/mm, on arrive à encaisser un choc frontal générant six mille newtons de charge axiale lors de la collision, même en position dents sur dents.

Ces valeurs ne sont pas limitatives mais se réfère à un exemple donné.

L'arbre 50 est fixé au support 10, à l'extérieur du corps réglable 20.

Dans cet exemple, les éléments se succèdent dans l'ordre suivant : le levier de commande 70, la liaison entre le levier de commande 70 et une première extrémité de l'arbre d'entraînement 50, le corps réglable 20. L'arbre d'entraînement, traverse ensuite le corps réglable 20 au travers des trous oblongs 28, 29 des parois planes 26, 27, du corps réglable. Un système de serrage du type rondelle et écrou 51 est placé à la seconde extrémité de l'arbre d'entraînement 50 à l'extérieur du corps réglable 20. La rondelle est d'une taille supérieure au trou oblong 29. Cela permet de garantir davantage que l'arbre 50 reste perpendiculaire à l'axe longitudinal 4 du tube.

La première extrémité de l'arbre 50 est entraînée par le levier de commande 70 par la rotation de ce dernier. Cela peut être réalisé de différentes manières, y compris par une fixation directe.

Dans l'exemple illustré, une pièce de prise 71 est montée sur le levier de commande 70, entre le levier de commande 70 et le support 10. Pour des raisons de clarté, ce dernier n'est pas représenté en figure 15. Sur cette dernière, les parois du support 10 sont destinées à passer de part et d'autre du corps réglable 20. Ainsi une paroi du support 10 sera logée entre la paroi 27 du corps réglable 20 du côté de levier de commande 70 et la pièce de prise 71 . L'autre paroi du support 10 sera logée entre la paroi opposée 26 du corps réglable 20 du côté du système de serrage 51 et la rondelle du système de plaquage 51 .

La pièce de prise 71 est reliée au levier de commande 70, par exemple par un système de cames ou un système à aiguilles, de manière à ce que la rotation du levier de commande 70 entraine le déplacement de la pièce de prise 71 dans deux sens, selon le sens de rotation du levier de commande 70. Lorsque ce levier de commande 70 est tourné en rotation dans le sens du verrouillage, la pièce de prise 71 est entraînée en blocage contre la paroi correspondante du support 10. Cette pièce de prise 71 peut par exemple avoir des dents venant s'engrainer dans des dents du support 10. De ce fait, le corps réglable 20 va être pris en étau entre la pièce de prise 71 et la rondelle du système de serrage 51 . De la sorte, il est possible de bloquer la colonne de direction 1 par actionnement du levier 70. L'arbre 50 fait ainsi également office de vis de serrage.

Pour régler la hauteur du volant, il suffira de desserrer la vis de serrage formée par l'arbre 50. Pour cela le levier de commande 70 est entraîné en rotation dans l'autre sens. Cette action entraînera d'une part l'écartement de la pièce de prise 71 et le désengagement des dents portées par la cale 40 des dents portées par le corps réglable 20. Le corps réglable 20 sera alors toujours monté sur le support 10 mais libre en coulissement selon l'axe longitudinal 4.

A l'intérieur du corps réglable 20, le long de l'arbre 50, selon un sens allant de la première extrémité de l'arbre vers sa deuxième extrémité, on observe d'abord la pièce 53 portant le profil de came 56, puis la cale 40, puis le ressort 52.

Les dents de la cale 40 sont agencées vers la première extrémité de l'arbre d'entraînement 50, de sorte que les moyens d'entraînement et la force de rappel du ressort 52 permettent le déplacement en verrouillage par déplacement de la cale 40 vers la liaison avec le levier de commande 70. Comme illustré en 15, la butée 57 comprend un bras 58, le long et sur le côté du ressort 52 et à l'extérieur de celui-ci. La cale 40 comprend une glissière sur le côté joignant les faces guidées 43 et 44 correspondant. Cette glissière forme deux rails 49, entre lesquels le bras 58 va pouvoir glisser. Cela permet de renforcer le guidage de la cale selon un mouvement de translation simple.

Selon l'exemple illustré, ce bras 58 comprend une tête 59 plus large que le reste du bras. C'est cette tête qui va glisser entre les rails 49. L'arrière de la tête pourra ainsi venir en butée d'un rétrécissement 60 de la glissière. Cela permet de monter plus facilement le ressort 52 sous précontrainte contre la cale 40.

Une variante de réalisation de la cale est illustrée en figure 14. Cette variante de cale 140 diffère de la précédente 40, en ce que les rangées de dents 141 a, 141 b, 142a et 142b, font partie d'une pièce unique 143 emmanchée sur un bloc 144. C'est ce bloc 144 qui comprend les faces guidées. Les rangées de dents sont reliées de chaque côté par une portion en « H », de sorte que la pièce unique est formée de deux boucles rectangulaires. Chaque boucle rectangulaire présente quatre côtés, deux côtés opposés formés chacun par une rangée de dents, 141 a, 142a pour une boucle, 141 b, 142b pour l'autre boucle, ces côtés étant reliés par un troisième et un quatrième côté. Les troisièmes côtés des boucles sont reliés entre eux par une barre et forment la portion en « H » avec cette barre. Il en est de même pour les quatrièmes côtés.

La pièce unique 143 peut être une pièce métallique clippée sur le bloc 144, ce dernier étant en plastique. Ici les griffes élastiques 146 du clippage sont réalisées sur le bloc plastique 144. Elles se clippent dans des orifices correspondants de la pièce unique 143. Dans cet exemple, c'est le mode de réalisation le plus simple. Il serait cependant possible d'inverser les griffes et les orifices.

Alternativement, la pièce unique 143 peut également être en plastique et être surmoulée sur le bloc plastique 144. Les figures 16a, 16b, 17a et 17b illustrent un autre mode de réalisation dans laquelle le levier de commande 70 actionne un système à aiguilles 251 /253/255, relié à l'arbre d'entraînement 250.

A noter que le corps réglable 20 de ce mode de réalisation est identique à celui des modes précédents. Il peut donc également être illustré par les figures 2 et 3.

Les figures 16b et 17b sont des coupes en vue de dessus, dans un plan passant par les rangées de dents de la face supérieure 23 de l'entretoise 63 du corps réglable 20 et parallèlement à cette dernière. Cette face supérieure 23 n'est donc pas représentée en figure 16b et 17b. De même, l'entretoise supérieure 63 n'est pas représentée en figures 16a et 17a, pour permettre de voir la cale 240 et l'arbre 250.

Comme dans les modes précédents, la cale 240 est montée mobile sur l'arbre 250, et est apte à évoluer le long de l'arbre.

A noter que tel qu'illustré en figures 16a, 16b, 17a et 17b, les dents des rangées sont orientées dans l'autre sens par rapport aux réalisations des figures précédentes. Par exemple, les dents de la cale 240 pointent vers la deuxième extrémité de l'arbre 250 et celles du corps réglable 20 vers la première extrémité de l'arbre 250, cette première extrémité étant celle tournée vers la jonction de l'arbre avec le levier de commande 70. Un ressort principal 252 est placé d'un côté de la cale 240, entre celle-ci et la première extrémité de l'arbre.

Dans ce mode de réalisation, un ressort secondaire 352 est positionné entre la cale 240 et la deuxième extrémité de l'arbre 250, ses spires étant, comme celles-du ressort principal 252, enroulées autour de l'arbre 250.

Le système à aiguilles comprend deux blocs de réception 255 et 253 entre lesquels sont logées des aiguilles 251 . Un premier 253 de ces blocs de réception est fixé dans le levier de commande 70. Les aiguilles 251 sont fixées libres en rotation d'un côté sur ce premier bloc de réception 253 et de l'autre sont fixées libres en rotation d'un côté du deuxième bloc de réception 255, avec une inclinaison donnée non perpendiculaire à ces blocs lorsque que la colonne de direction est déverrouillée (figures 17a et 17b). Ces fixations et cette inclinaison sont agencées de manière à ce que lorsque le levier de commande 70 est actionné, le premier bloc de réception 253 tourne et change les inclinaisons des aiguilles 251 , ce qui entraine l'écartement des deux blocs de réception 253 et 255. Comme on peut le voir, ces blocs de réception 253 et 255 sont davantage écartés sur la figure 16b que sur 17b.

Le premier bloc de réception 253 est monté fixe par rapport à l'arbre 250, ce dernier étant logé à sa première extrémité dans le levier de commande 70.

Dans cet exemple, l'arbre 250 est fixé dans le premier bloc de réception 253 et traverse le deuxième bloc de réception 255, une butée mobile 257, le ressort principal 252, la cale 240, et le ressort secondaire 352. Il traverse également le corps réglable 20 au travers de ses trous oblong 28 et 29.

L'écartement des blocs de réception 253 et 255, entraine la poussée de la butée mobile 257, qui va alors pousser le ressort principal 252, dont la raideur est supérieure à celle du ressort secondaire 352. Le ressort principal 252 pousse alors la cale 240, de sorte que les dents de celle-ci se rapprochent de celles des entretoises 64 et 63.

Le système à aiguilles, la butée mobile 257, le ressort principal 252 et la cale 240 sont agencés de manière à ce que les dents s'engrainent, et donc que la cale vienne en butée contre les dents du corps réglable 20, avant que la butée mobile 250 ait terminé son déplacement. Ainsi, la butée mobile 257 va continuer à se déplacer en contraignant le ressort principal 252. Cette contrainte est générée tant dans la position de verrouillage, que dans la position dents sur dents. Comme décrit dans le mode de réalisation précédent, cette contrainte, permet un positionnement dents sur dents ferme, avec aptitude à l'engrainement depuis cette position en cas de choc frontal. La force générée par le ressort dans cette position est supérieure à celle du ressort secondaire 352. Le serrage maintient la butée mobile 257 en position. En position de verrouillage (figures 16a et 16b), le ressort principal 252 permet également un maintien ferme des dents engrainées.

Le déplacement de la cale 240 vers la position de verrouillage entraine la compression du ressort secondaire 352.

Dans cet exemple, comme dans le mode de réalisation précédent, l'arbre 250 est une vis de serrage se vissant dans un système de serrage 351 . Une pièce de prise 271 est actionnée par le levier de commande 70 pour également assurer le serrage des parois du support 10 contre les parois 26 et 27 du corps réglable 20.

Lorsque la colonne de direction 1 est déverrouillée, le ressort 352 permet d'entraîner la cale 240 dans l'autre sens le long de l'arbre 250, et ainsi d'écarter les dents de la cale 240 de celles des entretoises 63 et 64. La pièce de prise 271 et le système de serrage 351 sont également écartés, de sorte que le support 10 n'enserre plus le corps réglable 20. La colonne de direction 1 va alors pouvoir être réglée.

Bien que les ressorts à spires représentent une réalisation préférée de l'invention, il serait possible d'utiliser des ressorts à lame(s), par exemple en les agençant dans l'espace entre les faces de guidage, de part et d'autre de l'arbre d'entraînement 50, 150, 250, en appui d'un côté avec la cale et de l'autre à un point fixe par rapport à l'arbre, tel qu'une butée fixée ou montée dessus cet arbre ou dessus le corps réglable.

De même les profils de cames peuvent être variables. Par exemple, le profil d'entraînement peut être une déformation locale sur l'arbre, et présenter un profil polygonal ou oblong, le profil correspondant de la cale pouvant être linéaire. Il peut encore être circulaire, la cale présentant alors un profil avec une rampe, comme par exemple décrit précédemment.

D'une manière générale, l'invention permet de concevoir le corps réglable 20 simplement à partir de tôles de métal embouties. Les tôles utilisées peuvent être des tôles d'acier ou des tôles en alliage d'aluminium. Cela facilite le montage du corps réglable, d'autant plus que plusieurs pièces sont montées à l'intérieur de celui-ci.

Par exemple, il est possible d'avoir quatre tôles de métal embouties formant chacune :

- l'enveloppe intérieure 25 définissant la chambre de coulissement du tube 30,

- l'entretoise supérieure 63,

- l'entretoise inférieure 64,

- une pièce avec une section en « U », les deux barres du « U » formant lesdites parois planes 26 et 27, avec les trous oblong 28, 29.

Ces tôles sont par exemple soudées entre elles.

Bien entendu, le nombre de rangées de dents n'est pas limitatif. Les résultats sont meilleurs en ayant deux rangées sur une face de la cale et deux sur la face de guidage en vis-à-vis, et encore meilleurs en ayant en plus au moins une, de préférence au moins deux rangées sur l'autre face de la cale et la face de guidage en vis-à-vis. On peut par exemple avoir trois rangées de dents par face de guidage et face guidée.

La colonne de direction selon l'invention permet donc un blocage du corps réglable efficace et d'encombrement réduit. Cela est notamment permis par le logement de la cale à l'intérieur du corps réglable et son mouvement en translation. Elle reste efficace même en cas de positionnement dents sur dents.

La fabrication du corps réglable est également simplifiée.