FR2685415A1 - Mechanical coupling device, with determinable coupling - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE COUPLAGE MéCANIQUE,
A COUPLAGE DETERNINABLE. MECHANICAL COUPLING DEVICE,
WITH DETERNINABLE COUPLING.
La présente invention concerne un dispositif de couplage destiné à assurer une liaison mécanique à amortissement contrôlé entre une pièce de maintien et une pièce maintenue.The present invention relates to a coupling device intended to ensure a mechanical connection with controlled damping between a holding part and a maintained part.
On connaît déjà de tels dispositifs de couplage, qui doivent assurer la tenue d'une pièce maintenue vis-à-vis d'une pièce de maintien, tout en ayant une action sur la transmission des vibrations entre ces deux pièces, action consistant, en général, à amortir l'amplitude des vibrations transmises, avec un amortissement pouvant varier selon la fréquence. Cette action peut aussi consister à modifier la valeur des fréquences de résonance de l'une ou des deux pièces, en modifiant la masse vibrante et sa répartition au moyen d'une modification du couplage entre ces pièces.Already known are such coupling devices, which must ensure the holding of a part held vis-à-vis a holding part, while having an action on the transmission of vibrations between these two parts, action consisting in general, to dampen the amplitude of the transmitted vibrations, with damping which can vary depending on the frequency. This action can also consist in modifying the value of the resonant frequencies of one or both parts, by modifying the vibrating mass and its distribution by means of a modification of the coupling between these parts.
Cela permet d'atténuer ou déplacer en fréquence les vibrations gênantes, telles celles à une fréquence de résonance d'une pièce, sans devoir augmenter la taille de cette pièce pour en modifier les fréquences de résonance.This makes it possible to attenuate or shift in frequency annoying vibrations, such as those at a resonant frequency of a part, without having to increase the size of this part to modify the resonant frequencies.
Ainsi, dans l'industrie automobile, il est connu, pour traiter le problème des vibrations de l'arbre du volant par rapport à la colonne de direction dans laquelle il peut tourner, d'implanter des paliers à aiguilles dans cette colonne, qui portent cet arbre. Ces paliers, à corps en caoutchouc, sont entrés en force et collés sur la paroi interne de la colonne. Thus, in the automobile industry, it is known, to deal with the problem of the vibrations of the steering wheel shaft relative to the steering column in which it can turn, to install needle bearings in this column, which carry this tree. These bearings, with rubber bodies, came into force and glued to the internal wall of the column.
Cependant, le diamètre interne de cette colonne étant mal défini, l'écrasement du corps élastique des paliers est mal défini, et il s'ensuit que le couplage entre la colonne et l'arbre est mal maîtrisé, ce qui entraîne un filtrage incorrect des vibrations transmises par la colonne à cet arbre. De plus, les aiguilles du palier induisent des vibrations désagréables sur le volant.However, the internal diameter of this column being poorly defined, the crushing of the elastic body of the bearings is poorly defined, and it follows that the coupling between the column and the shaft is poorly controlled, which results in incorrect filtering of the vibrations transmitted by the column to this tree. In addition, the bearing needles induce unpleasant vibrations on the steering wheel.
La présente invention vise à résoudre ces problèmes.The present invention aims to solve these problems.
A cet effet, le dispositif de couplage selon l'invention, destiné à assurer une liaison mécanique à amortissement contrôlé entre une pièce de maintien et une pièce maintenue, est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de pression aptes à bloquer ledit dispositif de couplage par des contacts sur au moins l'une desdites pièces et à exercer sur ces contacts une pression déterminée.To this end, the coupling device according to the invention, intended to ensure a mechanical connection with controlled damping between a holding part and a maintained part, is characterized in that it comprises pressure means capable of blocking said device coupling by contacts on at least one of said parts and exerting on these contacts a determined pressure.
On peut ainsi avoir un couplage, entre la pièce de maintien et ledit dispositif de couplage, qui est connu et répond, de façon précise, au besoin d'amortissement des fréquences, permettant une fabrication à échelle industrielle.It is thus possible to have a coupling, between the holding part and said coupling device, which is known and responds, precisely, to the need for frequency damping, allowing manufacturing on an industrial scale.
Le dispositif de couplage selon l'invention comporte avantageusement d'autres moyens de pression aptes à bloquer, dans au moins une direction, au moyen d'autres contacts, l'autre pièce vis-à-vis dudit dispositif de couplage et à exercer sur ces autres contacts une pression déterminée.The coupling device according to the invention advantageously comprises other pressure means capable of blocking, in at least one direction, by means of other contacts, the other part with respect to said coupling device and to exert on these other contacts a determined pressure.
On dispose ainsi, du côté de cette autre pièce, des possibilités qu'offre ledit dispositif de couplage du côté de la première pièce. There are thus, on the side of this other part, the possibilities offered by said coupling device on the side of the first part.
En particulier, lesdits moyens de pression peuvent comporter une languette flexible, qui se déforme pour appliquer la pression déterminée. Cette application de la pression est ainsi effectuée au moyen d'une pièce très simple, pouvant être d'un seul tenant avec les ou d'autres éléments de ce dispositif de couplage.In particular, said pressure means may include a flexible tongue, which deforms to apply the determined pressure. This application of pressure is thus carried out by means of a very simple part, which may be in one piece with the or other elements of this coupling device.
Si nécessaire, lesdits moyens de pression peuvent comporter des moyens de réglage de pression, en appui sur ladite languette. On peut ainsi rattraper une variation de pression due à un jeu pouvant varier d'une pièce à l'autre.If necessary, said pressure means may include pressure adjustment means, pressing on said tongue. It is thus possible to compensate for a variation in pressure due to a play which can vary from one room to another.
Lesdits moyens de pression peuvent comporter des pièces en matériau élastique, ressort ou équivalent, qui, après insertion en force dans un logement dudit dispositif de couplage, exercent alors une force connue engendrant ladite pression. Ces pièces sont, par exemple, cylindriques pour un logement de cette forme mais peuvent avoir toute autre forme.Said pressure means may include parts made of elastic material, spring or equivalent, which, after force insertion into a housing of said coupling device, then exert a known force generating said pressure. These parts are, for example, cylindrical for a housing of this shape but can have any other shape.
Avantageusement, un corps est solidaire de plusieurs desdites languettes, sensiblement équiréparties angulairement sur une surface de contact cylindrique dudit corps avec l'une desdites pièces couplées et respectivement pressées élastiquement contre cette surface sous l'action de pièces de réglage en matériau élastique en appui sur le corps.Advantageously, a body is integral with several of said tabs, substantially angularly distributed on a cylindrical contact surface of said body with one of said coupled parts and respectively pressed elastically against this surface under the action of adjustment parts made of elastic material resting on the body.
Afin de maintenir mécaniquement ledit dispositif de couplage indépendamment de la pression exercée sur ladite pièce, un ergot rétractable peut être prévu pour rendre prisonnier ledit dispositif de couplage vis-à-vis de l'une desdites pièces. Avantageusement, ledit ergot est solidaire de ladite languette. On profite ainsi de l'aptitude de celle-ci à bouger pour lui faire rétracter puis revenir l'ergot lors de sa mise en position sur la
v pièce.In order to mechanically maintain said coupling device independently of the pressure exerted on said part, a retractable lug may be provided to make said coupling device captive with respect to one of said parts. Advantageously, said lug is integral with said tongue. This takes advantage of its ability to move to make it retract and then return the lug when it is positioned on the
v piece.
Les moyens de pression peuvent aussi comporter une poutre flexible agencée pour transmettre ladite pression déterminée à un dit contact associé, solidaire de la poutre. La poutre, solidaire, par ses deux extrémités, des autres éléments du dispositif de couplage, joue le rôle de la languette indiquée ci-dessus. Comme la poutre n'est, elle, pas en porte-à-faux, elle présente, à volume de matériau équivalent, une résistance plus élevée à la flexion, c'est-à-dire que, à résistance donnée, il suffit de moins de matière. De plus, la poutre est moins susceptible d'être cassée lors de la mise en place du dispositif.The pressure means may also include a flexible beam arranged to transmit said determined pressure to a said associated contact, integral with the beam. The beam, secured by its two ends to the other elements of the coupling device, plays the role of the tongue indicated above. As the beam is not cantilevered, it has, for equivalent volume of material, a higher resistance to bending, that is to say that, at a given resistance, it suffices to less material. In addition, the beam is less likely to be broken when the device is put in place.
Avantageusement lesdits moyens de réglage de pression comportent des pièces de réglage de pression en matériau élastique, de préférence en matériau élastomère, logées dans des logements du dispositif et agencées pour repousser élastiquement le contact de la poutre vers une desdites pièces.Advantageously, said pressure adjusting means comprise pressure adjusting parts made of elastic material, preferably made of elastomeric material, housed in housings of the device and arranged to elastically repel the contact of the beam towards one of said parts.
Le matériau élastique peut être disposé, de façon quasicontinue, sensiblement selon un cercle et repousser les contacts des poutres, qui sont régulièrement réparties angulairement et disposées alternativement pour exercer une pression sur l'une et l'autre desdites pièces.The elastic material can be disposed, in a quasi-continuous manner, substantially in a circle and repel the contacts of the beams, which are regularly distributed angularly and arranged alternately to exert pressure on one and the other of said parts.
Si une pièce de maintien ou maintenue a une surface irrégulière, il est avantageusement prévu une bague interposée entre celles des poutres destinées à coopérer avec l'une desdites pièces et comportant une surface de glissement, pour glisser sur les contacts desdites poutres, et des surfaces d'appui pour prendre appui sur ladite pièce et lui transmettre ladite pression déterminée.If a retaining or maintained part has an irregular surface, there is advantageously provided a ring interposed between those of the beams intended to cooperate with one of said parts and comprising a sliding surface, for sliding on the contacts of said beams, and surfaces support to take support on said part and transmit said determined pressure to it.
Avantageusement encore, lesdits logements sont agencés pour recevoir des dites pièces de réglage de pression de formes adaptées, fonction de la pression voulue au niveau desdits contacts.Advantageously also, said housings are arranged to receive said pressure adjustment parts of suitable shapes, depending on the desired pressure at said contacts.
Lesdits contacts peuvent être sensiblement disposés selon un cercle. On peut alors les mettre au contact d'une pièce de maintien à section sensiblement circulaire. Lesdits contacts peuvent être aptes à bloquer en translation l'une desdites pièces par rapport à l'autre pièce. On évite ainsi la nécessité de pièces supplémentaires si un tel blocage est nécessaire.Said contacts can be substantially arranged in a circle. They can then be brought into contact with a holding part with a substantially circular section. Said contacts may be able to block in translation one of said parts relative to the other part. This avoids the need for additional parts if such blocking is necessary.
De même, lesdits contacts peuvent être capables de permettre la rotation d'une desdites pièces par rapport à l'autre pièce. On peut ainsi réaliser un palier.Likewise, said contacts may be capable of allowing the rotation of one of said parts relative to the other part. We can thus make a landing.
Dans le corps de ce dispositif, des cavités peuvent être réparties de façon sensiblement uniforme. Une telle disposition facilite la fabrication d'un corps moulé, en répartissant les masses et permettant un refroidissement uniforme. Elle augmente aussi l'élasticité radiale du corps du dispositif de couplage et répartit ainsi les efforts radiaux. Il peut être utile que le dispositif de couplage selon l'invention comporte une partie moins déformable que le reste dudit dispositif de couplage et apte à venir en contact avec à la fois ladite pièce de maintien et ladite pièce maintenue sous l'action d'un déplacement rapprochant lesdites pièces. Cette partie moins déformable assure ainsi une protection évitant l'écrasement dudit dispositif de couplage en cas de contrainte radiale élevée. In the body of this device, cavities can be distributed in a substantially uniform manner. Such an arrangement facilitates the manufacture of a molded body, by distributing the masses and allowing uniform cooling. It also increases the radial elasticity of the body of the coupling device and thus distributes the radial forces. It may be useful for the coupling device according to the invention to comprise a part that is less deformable than the rest of said coupling device and capable of coming into contact with both said retaining piece and said piece held under the action of a movement bringing said parts together. This less deformable part thus provides protection preventing the crushing of said coupling device in the event of high radial stress.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de la forme de réalisation préférée d'un dispositif de couplage selon l'invention et de plusieurs variantes de réalisation, en référence au dessin, sur lequel la figure 1 est une vue axiale d'un palier selon
l'invention, la figure 2 représente, sous forme perspective, une
partie dudit palier, comportant une pièce
torique de protection et les figures 3 à 7 sont respectivement des vues axiales
d'une première à une cinquième
variante de réalisation du palier de
la figure 1.The invention will be better understood using the description of the preferred embodiment of a coupling device according to the invention and of several alternative embodiments, with reference to the drawing, in which FIG. 1 is an axial view of a bearing according to
the invention, FIG. 2 represents, in perspective form, a
part of said bearing, comprising a part
protective toric and Figures 3 to 7 are respectively axial views
from first to fifth
variant of the bearing of
Figure 1.
Le dispositif de couplage 1, destiné à assurer une liaison mécanique à amortissement contrôlé entre une pièce de maintien 2, représentée en pointillé, et une pièce maintenue 3, aussi représentée en pointillé, est représenté sur la figure 1, qui est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de ce dispositif.The coupling device 1, intended to ensure a mechanical connection with controlled damping between a holding part 2, shown in dotted lines, and a maintained part 3, also shown in dotted lines, is shown in FIG. 1, which is a sectional view perpendicular to the axis of this device.
Dans cet exemple de réalisation, ce dispositif de couplage 1 est un palier assurant la liaison entre une pièce de maintien 2 qui est une colonne de direction formant un tube cylindrique contenant ce dispositif de couplage 1, tandis que la pièce maintenue 3 est un arbre cylindrique d'axe AX, commandé en rotation par un volant non représenté.In this exemplary embodiment, this coupling device 1 is a bearing ensuring the connection between a holding part 2 which is a steering column forming a cylindrical tube containing this coupling device 1, while the maintained part 3 is a cylindrical shaft AX axis, controlled in rotation by a steering wheel not shown.
Le palier 1 comporte un corps 1C en plastique à faible coefficient de frottement sur le matériau constituant l'arbre 3 et a une forme générale cylindrique creuse d'axe AX, dont la paroi radiale externe 1E a un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la colonne de direction 2, tandis que sa paroi interne 1I a un diamètre légèrement supérieur à celui de l'arbre 3.The bearing 1 comprises a plastic body 1C with a low coefficient of friction on the material constituting the shaft 3 and has a generally hollow cylindrical shape with an axis AX, the external radial wall 1E of which has a diameter slightly less than the internal diameter of the steering column 2, while its internal wall 1I has a diameter slightly greater than that of the shaft 3.
Des premiers moyens de pression comportent une première languette 4 flexible rattachée au reste du corps 1C par une extrémité de raccordement 4R, première languette disposée au niveau de la paroi externe 1E et qui, dans cet exemple, est orientée circonférentiellement à l'axe
AX, et un premier moyen de réglage de pression constitué d'une première pièce de réglage 5, cylindrique dans cet exemple, en matériau élastique d'axe parallèle à l'axe
AX, logée en force dans une première cavité 6 débouchant axialement et limitée par la première languette 4, située entre l'axe AX et cette première languette 4, et appuyant radialement au niveau de l'extrémité libre 4L de celle-ci. Un tel assemblage existe en trois endroits équi-répartis angulairement par rapport à l'axe AX.First pressure means comprise a first flexible tongue 4 attached to the rest of the body 1C by a connection end 4R, first tongue disposed at the level of the external wall 1E and which, in this example, is oriented circumferentially to the axis
AX, and a first pressure adjustment means consisting of a first adjustment piece 5, cylindrical in this example, made of elastic material with an axis parallel to the axis
AX, housed by force in a first cavity 6 opening axially and limited by the first tongue 4, located between the axis AX and this first tongue 4, and pressing radially at the free end 4L thereof. Such an assembly exists in three places that are angularly distributed with respect to the axis AX.
La première languette 4 comporte un premier contact 7 venant s'appliquer sur la face interne 21 de la colonne de direction 2 sous l'effet d'une déformation radiale de cette première languette 4 due à la première pièce de réglage 5 élastique.The first tab 4 has a first contact 7 which is applied to the internal face 21 of the steering column 2 under the effect of a radial deformation of this first tab 4 due to the first elastic adjustment part 5.
Un ergot 8, à section rectangulaire de longueur parallèle à l'axe AX, situé sur l'extrémité libre 4L de la première languette 4, fait saillie radialement à l'extérieur du diamètre de la paroi externe 1E et a une face 8E opposée à l'axe AX à une distance de cet axe AX supérieure au rayon interne de la colonne de direction 2, tandis que ladite distance de la face 8E à l'axe AX peut devenir inférieure à ce rayon interne de la colonne de direction 2 par enfoncement radial de cet ergot 8 et recul correspondant de la première languette 4 dans la première cavité 6. La colonne de direction 2 comporte un trou 2T traversant de taille correspondant à la section rectangulaire de l'ergot 8, pouvant le recevoir. Une telle disposition existe trois fois, au niveau de chacune des premières languettes 4.L'ergot 8 comporte axialement, par rapport à l'axe AX, donc au niveau de la largeur de sa section circonférentielle, une forme en biseau facilitant l'introduction axiale des trois ergots 8 dans la colonne de direction 2.A lug 8, of rectangular section of length parallel to the axis AX, located on the free end 4L of the first tongue 4, projects radially outside the diameter of the external wall 1E and has a face 8E opposite to the axis AX at a distance from this axis AX greater than the internal radius of the steering column 2, while said distance from the face 8E to the axis AX can become less than this internal radius of the steering column 2 by depressing radial of this lug 8 and corresponding recoil of the first tongue 4 in the first cavity 6. The steering column 2 has a through hole 2T of size corresponding to the rectangular section of the lug 8, capable of receiving it. Such an arrangement exists three times, at each of the first tabs 4. The lug 8 comprises axially, relative to the axis AX, therefore at the level of the width of its circumferential section, a bevel shape facilitating the introduction axial of the three lugs 8 in the steering column 2.
Le corps 1C comporte des cavités 9, ensemble dont font partie les premières cavités 6 et des secondes cavités 16 ci-après définies, sensiblement équiréparties dans le volume de ce corps 1C, s'étendant axialement et circulairement à l'axe AX, en couches alternées, servant à équilibrer les masses et éviter un refroidissement inégal lors du moulage. De plus, elles contribuent à la déformabilité du corps 1C et elles permettent de diminuer la masse.The body 1C has cavities 9, together which include the first cavities 6 and second cavities 16 defined below, substantially evenly distributed in the volume of this body 1C, extending axially and circularly to the axis AX, in layers alternating, used to balance the masses and avoid uneven cooling during molding. In addition, they contribute to the deformability of the body 1C and they make it possible to reduce the mass.
Du côté de la paroi interne 1I du palier 1 tournée vers l'arbre 3, sont implantés des seconds moyens de pression comportant une seconde languette 14 flexible, rattachée au reste du corps 1C par une extrémité de raccordement 14R, disposée circonférentiellement par rapport à l'axe
AX, associée à une seconde pièce de réglage 15 cylindrique en matériau élastique logée en force dans une seconde cavité 16 débouchant axialement et limitée par cette seconde languette 14 et située radialement comme cette seconde languette 14, mais plus éloignée de l'axe AX que celle-ci, cette seconde pièce de réglage 15 appuyant radialement vers l'axe AX, sur la seconde languette 14 à proximité de son extrémité libre 14L.Un tel assemblage existe en trois endroits équirêpartis angulairement par rapport à l'axe AX, et dans cet exemple, situés angulairement en quinconce par rapport aux premiers moyens de pression 4 et 5, c'est-à-dire approximativement décalés de 60 degrés par rapport à la disposition de ceux-ci.On the side of the internal wall 1I of the bearing 1 turned towards the shaft 3, are installed second pressure means comprising a second flexible tongue 14, attached to the rest of the body 1C by a connection end 14R, arranged circumferentially with respect to the 'axis
AX, associated with a second cylindrical adjustment part 15 of elastic material housed by force in a second cavity 16 opening axially and limited by this second tongue 14 and located radially like this second tongue 14, but more distant from the axis AX than that -this, this second adjustment part 15 pressing radially towards the axis AX, on the second tongue 14 near its free end 14L. Such an assembly exists in three places angularly distributed with respect to the axis AX, and in this example, located angularly staggered relative to the first pressure means 4 and 5, that is to say approximately offset by 60 degrees relative to the arrangement of these.
La seconde languette 14 comporte, à proximité de son extrémité libre 14L, un second contact 17 venant au contact de l'arbre 3 sous l'effet de la déformation radiale de cette seconde languette 14 due à la seconde pièce de réglage 15.The second tongue 14 comprises, near its free end 14L, a second contact 17 coming into contact with the shaft 3 under the effect of the radial deformation of this second tongue 14 due to the second adjustment part 15.
La longueur axiale du corps 1C ainsi que des divers moyens de pression est adaptée en fonction des forces exercées, afin de ne pas dépasser une pression susceptible d'endommager des éléments.The axial length of the body 1C as well as of the various pressure means is adapted as a function of the forces exerted, so as not to exceed a pressure liable to damage elements.
La figure 2 représente, sous forme perspective, une vue partielle du palier 1 coupé selon un plan passant par l'axe AX. Ce palier 1 comporte de plus, par rapport à sa représentation sur la figure 1, une pièce torique 20 cylindrique creuse ayant sensiblement la même forme générale que le corps 1C, comportant une paroi cylindrique externe 20E de diamètre légèrement inférieur à celui de la paroi externe 1E, et une paroi cylindrique interne 20I de diamètre légèrement supérieur à celui de la paroi interne 1I.FIG. 2 represents, in perspective form, a partial view of the bearing 1 cut along a plane passing through the axis AX. This bearing 1 further comprises, with respect to its representation in FIG. 1, a hollow cylindrical toric part 20 having substantially the same general shape as the body 1C, comprising an external cylindrical wall 20E of diameter slightly smaller than that of the external wall 1E, and an internal cylindrical wall 20I of diameter slightly greater than that of the internal wall 1I.
Cette pièce torique 20 à pour but d'éviter un écrasement radial excessif du palier 1. Elle est constituée d'un matériau résistant à l'écrasement, et a une longueur axiale adaptée pour lui permettre de résister à un écrasement radial.The purpose of this toric part 20 is to avoid excessive radial crushing of the bearing 1. It is made of a material resistant to crushing, and has an axial length adapted to enable it to resist radial crushing.
Cette pièce torique 20 est bloquée axialement au moyen de pattes 21 de fixation, déformables, dont deux sont représentées, au nombre de trois dans cet exemple, faisant partie du corps 1C et situées sensiblement dans le prolongement axial de la paroi externe 1E, équiréparties radialement et allongées axialement. Leur longueur est un peu supérieure à la longeur axiale du corps torique 20, et leur extrémité libre comporte un crochet 22 tourné vers l'axe AX. Le corps torique 20 comporte, dans sa paroi externe 20E, trois encoches 20L, dont deux sont représentées, pouvant recevoir une des pattes 21, dont le crochet 22 prend alors appui sur la face radiale 20R du corps torique 20 opposée au corps 1C.This O-ring piece 20 is axially blocked by means of deformable fixing lugs 21, two of which are shown, three in this example, forming part of the body 1C and located substantially in the axial extension of the external wall 1E, equally spaced radially and axially elongated. Their length is slightly greater than the axial length of the toric body 20, and their free end has a hook 22 facing the axis AX. The toric body 20 comprises, in its external wall 20E, three notches 20L, two of which are shown, which can receive one of the lugs 21, the hook 22 of which then bears on the radial face 20R of the toric body 20 opposite the body 1C.
Le fonctionnement d'un tel palier 1 est le suivant. La pièce torique 20 est fixée sur le corps 1C au moyen des pattes 21, puis l'ensemble est introduit dans la colonne de direction 2. Selon que l'on a déjà implanté ou non les premières et secondes pièces de réglage 5 et 15, on doit ou non introduire d'abord la pièce torique 20 afin de laisser, si nécessaire, l'accès aux premières et secondes cavités 6 et 16. La forme en biseau des ergots 8 permet leur introduction axiale simultanée dans la colonne de direction 2 dont la paroi interne les écrase jusqu'à ce qu'ils viennent se loger chacun dans l'un des trois trous 2T, où ils reprennent leur forme initiale, bloquant ainsi en translation et en rotation le palier 1 par rapport à cette colonne de direction 2.La libération du palier 1 peut s'effectuer en écrasant simultanément les trois ergots 8 et tirant axialement sur le palier 1 au moyen d'un crochet traversant une cavité 9 ou traversant le palier 1 en son milieu si l'arbre 3 n'est pas implanté. On remarquera que l'extraction peut être facilitée en prévoyant un biseau dans le trou 2T, en regard du biseau de l'ergot 8, permettant de dégager ce dernier par appui axial sur le palier 1, puis traction axiale précédée d'une rotation pour éviter de rebloquer l'ergot 8.De même, on peut prévoir un autre biseau, au niveau de l'autre largeur de la section des ergots 8, ou bien au niveau de l'une des longueurs de ladite section, associé éventuellement à un biseau homologue du trou 2T, permettant respectivement de dégager l'ergot 8 du trou 2T par traction axiale ou par rotation puis retrait axial du palier 1.The operation of such a bearing 1 is as follows. The toric part 20 is fixed to the body 1C by means of the lugs 21, then the assembly is introduced into the steering column 2. Depending on whether or not the first and second adjustment parts 5 and 15 have already been installed, it may or may not be necessary to first introduce the toroidal part 20 in order to allow, if necessary, access to the first and second cavities 6 and 16. The bevelled shape of the lugs 8 allows their simultaneous axial introduction into the steering column 2, of which the internal wall crushes them until they are each housed in one of the three holes 2T, where they resume their initial shape, thus blocking the bearing 1 in translation and in rotation relative to this steering column 2 The release of the bearing 1 can be carried out by simultaneously crushing the three lugs 8 and pulling axially on the bearing 1 by means of a hook passing through a cavity 9 or passing through the bearing 1 in the middle if the shaft 3 is not not implemented. It will be noted that the extraction can be facilitated by providing a bevel in the hole 2T, opposite the bevel of the lug 8, making it possible to release the latter by axial support on the bearing 1, then axial traction preceded by a rotation for avoid locking the lug 8. Similarly, one can provide another bevel, at the other width of the section of the lugs 8, or at one of the lengths of said section, possibly associated with a homologous bevel of the hole 2T, allowing respectively to release the lug 8 from the hole 2T by axial traction or by rotation then axial withdrawal of the bearing 1.
Les pièces de réglage 5 et 15 peuvent, comme indiqué cidessus, être implantées avant introduction du palier 1 ou bien après, et être éventuellement changées en fonction d'essais en vibration afin de régler la pression qu'elles exercent respectivement sur la face interne 21 de la colonne de direction 2 et sur l'arbre 3.The adjustment parts 5 and 15 can, as indicated above, be installed before introduction of the bearing 1 or after, and may be changed according to vibration tests in order to adjust the pressure they exert respectively on the internal face 21 of the steering column 2 and on the shaft 3.
Le réglage de la pression de contact sur les premiers ou seconds contacts 7 et 17 pourrait évidemment être effectué en utilisant d'autres moyens, par exemple en remplaçant les pièces de réglage 5 et 15 par une vis à section radiale croissante vers la tête de cette vis, appuyant par ses filets sur une surface de forme adaptée des languettes respectives 4 ou 14, située près de l'extrémité libre 4L ou 14L ou bien distante de celle-ci pour faire levier amplificateur de déplacement en rotation autour de l'extrémité de raccordement 4R ou 14R de la languette, le vissage d'une telle vis augmentant le diamètre qu'elle occupe dans la cavité correspondante 6 ou 16 et augmentant ainsi la pression sur le contact 7 ou 17 associé.De même, les pièces de réglage 5 et 15 peuvent ne pas exister si un réglage n'est pas nécessaire, du fait que la pression voulue est connue, les languettes 4 et 14 ayant alors une forme légèrement saillante par rapport à la paroi concernée du corps 1C, telle qu'elles s'appliquent d'elles-mêmes sur respectivement la colonne de direction 2 et l'arbre 3 et exercent la pression voulue de par leur flexibilité. La longueur, circonférentielle dans cet exemple, de ces languettes 4 et 14, entre leur extrémité de raccordement 4R ou 14R avec le reste du corps 1C et le point de contact 7 ou 17 associé, détermine alors l'aptitude de la languette 4 ou 14 à maintenir une pression sensiblement constante si le diamètre interne de la colonne de direction 2 ou le diamètre de l'arbre 3 présente des écarts de fabrication d'une pièce à l'autre.The adjustment of the contact pressure on the first or second contacts 7 and 17 could obviously be carried out using other means, for example by replacing the adjustment parts 5 and 15 with a screw with increasing radial section towards the head of this screw, pressing by its threads on a surface of suitable shape of the respective tongues 4 or 14, located near the free end 4L or 14L or else distant from it to make the amplifying lever of displacement in rotation around the end of 4R or 14R connection of the tongue, the screwing of such a screw increasing the diameter it occupies in the corresponding cavity 6 or 16 and thus increasing the pressure on the associated contact 7 or 17. Similarly, the adjustment parts 5 and 15 may not exist if an adjustment is not necessary, because the desired pressure is known, the tongues 4 and 14 then having a slightly projecting shape relative to the concerned wall of the horn. ps 1C, as they apply themselves on the steering column 2 and the shaft 3 respectively and exert the desired pressure due to their flexibility. The length, circumferential in this example, of these tabs 4 and 14, between their connection end 4R or 14R with the rest of the body 1C and the associated point of contact 7 or 17, then determines the suitability of the tab 4 or 14 to maintain a substantially constant pressure if the internal diameter of the steering column 2 or the diameter of the shaft 3 has manufacturing differences from one part to another.
On peut ainsi, avec ce palier 1, ajuster séparément le couplage mécanique entre ce palier 1 et la colonne de direction 2, d'une part, et l'arbre 3 d'autre part, ce qui, comme le sait l'homme du métier, permet de modifier l'amplitude et la fréquence des vibrations issues d'un élément externe perturbateur lié à la colonne de direction 2, puisqu'il est mis en liaison mécanique avec une masse plus ou moins importante, représentant une partie plus ou moins importante de la masse de l'arbre 3, selon le couplage, et de géométrie variable en fonction dudit couplage.It is thus possible, with this bearing 1, to separately adjust the mechanical coupling between this bearing 1 and the steering column 2, on the one hand, and the shaft 3 on the other hand, which, as the man of the art knows profession, allows to modify the amplitude and the frequency of the vibrations coming from an external disturbing element linked to the steering column 2, since it is put in mechanical connection with a more or less important mass, representing a part more or less significant of the mass of the shaft 3, according to the coupling, and of variable geometry as a function of said coupling.
La pression sur les seconds contacts 17 est maintenue en-dessous d'une limite correspondant au couple de frottement acceptable.The pressure on the second contacts 17 is kept below a limit corresponding to the acceptable friction torque.
La disposition équirépartie et alternée des diverses cavités 9 évite au corps 1C de présenter des zones localisées angulairement résistant à la compression radiale, dont le matériau constituant serait détruit en cas d'écrasement, du fait de la taille limitée du volume concerné. En particulier, on voit sur la figure 1 que le matériau séparant circonférentiellement deux cavités 9 voisines d'une couche externe est situé radialement sensiblement selon le milieu d'une cavité de la couche interne, et réciproquement, si bien que ledit matériau, en cas d'écrasement radial, écrase la cavité associée, ce qui évite ainsi une localisation des contraintes.The equal and alternate arrangement of the various cavities 9 prevents the body 1C from having angularly localized zones resistant to radial compression, the constituent material of which would be destroyed in the event of crushing, due to the limited size of the volume concerned. In particular, it can be seen in FIG. 1 that the material circumferentially separating two cavities 9 adjacent to an outer layer is located radially substantially along the middle of a cavity of the inner layer, and vice versa, so that said material, in the event radial crushing, crushes the associated cavity, which avoids localization of the stresses.
Le corps torique 20, solidaire par commodité du corps 1C, limite la dynamique d'écrasement de ce corps 1C, tout en ne frottant pas sur l'arbre, en fonctionnement normal. On évite ainsi une détérioration éventuelle du corps 1C due à une tentative de forçage d'un doigt radial anti-vol bloquant l'arbre 3, un couple trop important sur le volant ayant pour effet de tendre à faire pivoter cet arbre 3 autour d'un axe parallèle à l'axe AX mais décentré car passant par le point de contact du doigt, situé sur la périphérie de cet arbre 3. De ce fait, cet arbre 3, pivotant autour de cet axe déporté, écrase un côté du palier 1 et risquerait de le détruire en l'absence du corps torique 20.The toric body 20, integral for convenience with the body 1C, limits the crushing dynamics of this body 1C, while not rubbing on the shaft, in normal operation. This avoids possible deterioration of the body 1C due to an attempt to force an anti-theft radial finger blocking the shaft 3, too great a torque on the steering wheel having the effect of tending to pivot this shaft 3 around an axis parallel to the axis AX but decentered because passing through the point of contact of the finger, located on the periphery of this shaft 3. Therefore, this shaft 3, pivoting around this offset axis, crushes one side of the bearing 1 and would risk destroying it in the absence of the toric body 20.
Les cinq variantes de réalisation du palier 1 représentées sur les figures 3 à 7 comportent des éléments ayant une fonction semblable à celle d'éléments du palier 1 et qui portent la même référence, précédée d'un chiffre de centaine de 1 à 5 indiquant le rang de la variante.The five alternative embodiments of the bearing 1 represented in FIGS. 3 to 7 comprise elements having a function similar to that of elements of the bearing 1 and which bear the same reference, preceded by a hundred figure from 1 to 5 indicating the variant rank.
Afin de ne pas surcharger inutilement la description, seules sont décrites les caractéristiques particulières des variantes.In order not to unnecessarily overload the description, only the particular characteristics of the variants are described.
Sur la figure 3, la première variante comporte un palier 101 avec un corps 101C de forme générale tubulaire et sensiblement plein comportant trois poutres 104 équiréparties angulairement, allongées selon un arc de cercle de centre AX, de largeur égale à la longueur axiale du corps 101C. In FIG. 3, the first variant comprises a bearing 101 with a body 101C of generally tubular and substantially full shape comprising three beams 104 angularly distributed equally, elongated according to an arc of a circle of center AX, of width equal to the axial length of the body 101C .
Les poutres 104, faisant saillie extérieurement du reste du corps 101C, y sont raccordées, à leurs deux extrémités espacées angulairement, par des pattes radiales 104R1 et 104R2.The beams 104, projecting externally from the rest of the body 101C, are connected thereto, at their two ends angularly spaced, by radial lugs 104R1 and 104R2.
A mi-longueur, les poutres 104 portent chacune un ergot 108.At mid-length, the beams 104 each carry a lug 108.
Trois évidements 130 sur la face interne du corps 101C, dans les, et même au-delà des, trois secteurs angulaires contenant les poutres 104, évitent le contact entre le corps 101C et la pièce 3. Le contact ci-dessus s'effectue dans les secteurs restants, là où les pattes 104R1 et 104R2 ne risquent pas de déformer le corps 101C. On évite ainsi l'application d'une pression incontrôlée exercée par la pièce 2 externe (non représentée) sur la pièce 3.Three recesses 130 on the internal face of the body 101C, in, and even beyond, three angular sectors containing the beams 104, avoid contact between the body 101C and the part 3. The above contact takes place in the remaining sectors, where the legs 104R1 and 104R2 are not likely to deform the body 101C. This avoids the application of an uncontrolled pressure exerted by the external part 2 (not shown) on the part 3.
Un logement 106, délimité par la poutre 104 et le reste du corps 101C, peut recevoir une pièce de réglage 105 en matériau élastique, tel que caoutchouc ou élastomère, permettant de régler la pression des contacts 107. En son absence, c'est la résistance à la flexion des poutres 104 et leur déformation qui déterminent la pression ci-dessus.A housing 106, delimited by the beam 104 and the rest of the body 101C, can receive an adjustment piece 105 of elastic material, such as rubber or elastomer, making it possible to adjust the pressure of the contacts 107. In its absence, it is the resistance to bending of beams 104 and their deformation which determine the above pressure.
La deuxième variante, représentée sur la figure 4, comporte un palier 201 avec un corps 201C de forme générale tubulaire.The second variant, shown in FIG. 4, comprises a bearing 201 with a body 201C of generally tubular shape.
I1 est aussi prévu trois poutres, 204, orientées comme les poutres 104, mais elles sont, quant à elles, intégrées au corps 201C, seuls leurs contacts 207 et les ergots 208 faisant saillie extérieurement à la forme tubulaire. I1 is also provided three beams, 204, oriented like the beams 104, but they are, for their part, integrated into the body 201C, only their contacts 207 and the pins 208 projecting externally to the tubular form.
Avec une répartition angulaire régulière, les trois poutres 204 alternent une à une avec trois autres poutres 214, disposées comme les poutres 204 mais situées du côté interne du corps 201C.With a regular angular distribution, the three beams 204 alternate one by one with three other beams 214, arranged like the beams 204 but located on the internal side of the body 201C.
Les poutres 214 sont en retrait par rapport à la face interne du corps 201C, hormis à leur mi-longueur, où elles comportent une protubérance 217 servant de contact glissant avec la pièce 3. Du côté des poutres 204 et 214 opposé à leur contact 207, 217, des logements 206, 216 contiennent, comme ci-dessus, des pièces de réglage 205 et 215 en matériau élastique. Entre les six secteurs contenant les logements 206, 216, disposés en arc de cercle, il est prévu six logements 209.The beams 214 are set back with respect to the internal face of the body 201C, except at their mid-length, where they have a protuberance 217 serving as sliding contact with the part 3. On the side of the beams 204 and 214 opposite their contact 207 , 217, housings 206, 216 contain, as above, adjustment pieces 205 and 215 of elastic material. Between the six sectors containing the housings 206, 216, arranged in an arc, six housings 209 are provided.
La troisième variante, représentée sur la figure 5, comporte un palier 301 dont le corps 301C tubulaire a, côté extérieur, la forme du corps 201C et comporte des poutres 304 portant des contacts 307 et des ergots 308.The third variant, shown in FIG. 5, comprises a bearing 301 whose tubular body 301C has, on the outside, the shape of the body 201C and comprises beams 304 carrying contacts 307 and lugs 308.
De même, des logements 306 contiennent des pièces de réglage 305.Likewise, housings 306 contain adjustment parts 305.
Côté interne, le corps 301C est semblable au corps 101C et comporte trois évidements 330 disposés comme les évidements 130.On the internal side, the body 301C is similar to the body 101C and has three recesses 330 arranged like the recesses 130.
Les trois secteurs circulaires contenant les contacts internes 317 entre les évidements 330 comportent chacun un logement 316 débordant angulairement du secteur considéré et plus grand angulairement que le logement 306.The three circular sectors containing the internal contacts 317 between the recesses 330 each comprise a housing 316 angularly extending beyond the sector considered and larger angularly than the housing 306.
Chaque logement 316 et le contact associé 317 délimitent une poutre 314 repoussée vers l'axe AX par une pièce de réglage 315 contenue dans le logement 316 correspondant. Each housing 316 and the associated contact 317 delimit a beam 314 pushed back towards the axis AX by an adjustment piece 315 contained in the corresponding housing 316.
Par rapport au corps 201C, les contacts 317 présentent une longueur angulaire nettement plus grande que celles des contacts 217.Relative to the body 201C, the contacts 317 have a significantly greater angular length than those of the contacts 217.
La quatrième variante, représentée sur la figure 6, comporte les mêmes éléments que ceux de la deuxième variante, ici repérés avec la centaine 4.The fourth variant, shown in FIG. 6, has the same elements as those of the second variant, here identified with the hundred 4.
Elle comporte, en plus, une bague tubulaire interne 440, extérieurement en contact avec les contacts internes 417 et dont la face interne comporte une pluralité de petites protubérances 441 destinées à prendre appui sur la pièce 3. Ainsi, dans le cas où la surface de la pièce 3 est trop irrégulière pour permettre un glissement sans frottement notable des contacts 417, la bague 440 joue le rôle d'un manchon se substituant à la pièce 3 pour glisser par rapport au corps 401C tout en transmettant, de par sa déformation plastique, la pression exercée par les contacts 417 sur la pièce 3. La bague 440 permet aussi d'augmenter la rigidité axiale du palier 401.It further comprises an internal tubular ring 440, externally in contact with the internal contacts 417 and the internal face of which comprises a plurality of small protrusions 441 intended to bear on the part 3. Thus, in the case where the surface of the part 3 is too irregular to allow sliding without appreciable friction of the contacts 417, the ring 440 plays the role of a sleeve replacing the part 3 to slide relative to the body 401C while transmitting, due to its plastic deformation, the pressure exerted by the contacts 417 on the part 3. The ring 440 also makes it possible to increase the axial rigidity of the bearing 401.
Elle permet d'améliorer le coefficient de frottement, de maîtriser le couple résistant de frottement et de compenser les défaut de géométrie de l'arbre 3.It makes it possible to improve the coefficient of friction, to control the resistive friction torque and to compensate for the geometry defects of the shaft 3.
Elle peut être solidaire de l'arbre 3 ou mobile par rapport à celui-ci, dans les deux sens : coulissement et rotation.It can be integral with the shaft 3 or movable relative thereto, in both directions: sliding and rotation.
Elle autorise un déplacement axial de l'arbre 3 durant les réglages et le fonctionnement du véhicule comportant l'arbre 3, avec un effort de coulissement contrôlé.It allows an axial displacement of the shaft 3 during the adjustments and the operation of the vehicle comprising the shaft 3, with a controlled sliding force.
De plus, la géométrie intérieure de cette bague 440 peut être de toute autre forme par exemple : point d'appui similaire au contact 217 sur figure 4, ou au contact 117 sur la figure 3, ou 317 sur la figure 5 avec une géométrie similaire aux éléments 314, 315, 316. La forme intérieure peut également être triangulaire.In addition, the internal geometry of this ring 440 can be of any other shape, for example: support point similar to contact 217 in FIG. 4, or to contact 117 in FIG. 3, or 317 in FIG. 5 with similar geometry. elements 314, 315, 316. The interior shape can also be triangular.
La cinquième variante, représentée sur la figure 7, comporte un corps 501C dont les éléments sont identiques à ceux de la quatrième variante et sont référencés de même, mais avec la centaine 5. Cependant, à la différence de la quatrième variante, les pièces de réglage 505 et 515 ne remplissent pas totalement les logements 506 et 516 sur tout leur longueur angulaire.The fifth variant, represented in FIG. 7, comprises a body 501C, the elements of which are identical to those of the fourth variant and are referenced in the same way, but with the hundred 5. However, unlike the fourth variant, the pieces of adjustment 505 and 515 do not completely fill the housings 506 and 516 over their entire angular length.
La forme représentée des pièces de réglage 505 et 515 est fictive car c'est celle de leur état en l'absence de compression radiale, c'est-à-dire que cette forme déborde radialement du logement 506, 516 correspondant du côté de la poutre associée 504, 514 qui fléchit sous l'effet de la pression appliquée par le matériau élastique, par exemple un élastomère.The shape shown of the adjustment pieces 505 and 515 is fictitious because it is that of their state in the absence of radial compression, that is to say that this shape projects radially from the corresponding housing 506, 516 on the side of the associated beam 504, 514 which flexes under the effect of the pressure applied by the elastic material, for example an elastomer.
Dans cet exemple, les pièces de réglage 505, 515 ont sensiblement la même forme et sont disposées de même, une semelle 505S, 515S étant appuyée sur la face côté intérieur du logement 506, 516 associé et un pied 505P, 515P, angulairement moins étendu que la semelle 505S, 515S, étant en appui sur sa face opposée. Cette disposition identique, au lieu d'être alternée, des pièces de réglage 505 et 515 évite des erreurs de montage.In this example, the adjustment pieces 505, 515 have substantially the same shape and are arranged in the same way, a sole 505S, 515S being supported on the face of the interior side of the housing 506, 516 associated and a foot 505P, 515P, angularly less extended. that the sole 505S, 515S, being supported on its opposite face. This identical arrangement, instead of being alternated, of the adjustment pieces 505 and 515 avoids assembly errors.
La semelle 515S a une longueur angulaire supérieure à celle du contact 517 de la poutre 514, ce qui évite une déformation irrégulière de celle-ci, qui aurait pu dégrader le coefficient de frottement du contact 517.The sole 515S has an angular length greater than that of the contact 517 of the beam 514, which avoids an irregular deformation of the latter, which could have degraded the coefficient of friction of the contact 517.
Pour ce qui est des contacts 507, ils sont dans cet exemple, si les ergots 508 sont reçus dans une cavité de la pièce 2 de forme autre que celle d'une gorge circulaire, fixes par rapport à la pièce 2, si bien qu'une déformation irrégulière de la poutre 504 par le pied 505P ne présente pas d'inconvénient.As for the contacts 507, they are in this example, if the lugs 508 are received in a cavity of the part 2 of a shape other than that of a circular groove, fixed with respect to the part 2, so that an irregular deformation of the beam 504 by the foot 505P does not present any drawback.
Le choix d'une largeur angulaire déterminée des pieds 505P, 515P permet de régler la pression d'appui des contacts 507 et 517. Les pièces de réglage 505, 515, et les précédentes, peuvent aussi être constituées par des ressorts. Ces ressorts sont, par exemple, à spires ou à lames flexibles, en métal ou en un autre matériau présentant une rigidité suffisante.The choice of a determined angular width of the feet 505P, 515P makes it possible to adjust the contact pressure of the contacts 507 and 517. The adjustment parts 505, 515, and the preceding ones, can also be constituted by springs. These springs are, for example, with turns or flexible leaves, made of metal or another material having sufficient rigidity.
L'exemple de réalisation ci-dessus concernait un arbre rotatif. I1 est bien évident que des pièces maintenues 3 ayant un mouvement autre, tel que translation, par rapport à la pièce de maintien 2, peuvent être associées à un tel dispositif de couplage 1, en adaptant la position et le nombre de premiers et seconds contacts 7 et 17. Les cavités 9 jouent alors le rôle de libre passage d'air, évitant ainsi des surpressions dues au déplacement de pièces associées à la colonne de direction. De même, les seconds contacts 17 peuvent jouer le rôle des ergots 8, en bloquant le déplacement axial du palier 1 dans une gorge de l'arbre 3, le déblocage pouvant être effectué selon les principes exposés pour celui des ergots 8.The embodiment example above concerned a rotary shaft. I1 is quite obvious that parts maintained 3 having a different movement, such as translation, relative to the holding part 2, can be associated with such a coupling device 1, by adapting the position and the number of first and second contacts. 7 and 17. The cavities 9 then play the role of free passage of air, thus avoiding overpressures due to the displacement of parts associated with the steering column. Likewise, the second contacts 17 can play the role of the lugs 8, by blocking the axial movement of the bearing 1 in a groove in the shaft 3, the release being able to be carried out according to the principles set out for that of the lugs 8.
On remarquera aussi qu'un tel palier 1, de par sa conception identique pour les premiers et seconds contacts, peut être fixé sur l'une ou l'autre des pièces couplées 2 et 3.It will also be noted that such a bearing 1, by its identical design for the first and second contacts, can be fixed to one or the other of the coupled parts 2 and 3.
Il est même possible de ne pas bloquer en rotation ce palier 1, qui tendra alors à glisser en rotation par rapport à la pièce 2 ou 3 avec laquelle il a le moins de frottement. It is even possible not to block this bearing 1 in rotation, which will then tend to slide in rotation relative to the part 2 or 3 with which it has the least friction.
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