FR2896468A1 - Arbre de direction pour un volant a moyeu fixe - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un arbre de direction pour un volant de direction à moyeu de direction fixe, ce volant pouvant s'intégrer dans différentes conditions d'espace.Cet arbre de direction est monté solidairement en rotation avec un axe de moyeu (26) pourvu d'un canal de câble (4), et avec une jante de volant (1) mobile en rotation, montée concentriquement à l'axe longitudinal de l'axe de moyeu (26), lequel est relié solidairement en rotation à un arbre de jante de volant (17) qui reçoit l'axe de moyeu (26) et est constitué par un arbre creux comportant une denture extérieure (10) à son extrémité éloignée de la jante de volant (1). La denture extérieure (10) est en prise avec une roue dentée d'arbre intermédiaire (14), elle aussi dentée extérieurement et fixée sur un arbre intermédiaire (21), et cette roue dentée d'arbre intermédiaire (14), ou une deuxième roue dentée d'arbre intermédiaire fixée sur l'arbre intermédiaire (21), est en prise avec une roue dentée d'arbre de mécanisme de direction (11) qui est fixée à un arbre de mécanisme de direction (5), l'arbre de mécanisme de direction (5) et l'arbre de jante de volant (17) n'étant pas disposés concentriquement l'un par rapport à l'autre.

Description

ARBRE DE DIRECTION POUR UN VOLANT A MOYEU FIXE

L'invention concerne un arbre de direction pour un volant comportant un moyeu de direction fixe qui est monté au moins largement solidairement en rotation à un axe de moyeu pourvu d'un canal de câble, et une jante de volant sensiblement concentrique à l'axe longitudinal de l'axe de moyeu, mobile en rotation, qui est reliée solidairement en rotation à un arbre de jante de volant qui reçoit l'axe de moyeu et est constitué par un arbre creux, arbre qui comporte une denture extérieure à son extrémité éloignée de la jante de volant.

Les volants de direction pour véhicules automobiles qui sont habituels jusqu'à présent sont le plus souvent uniquement composés d'une jante de volant qui est reliée au moyen de rayons à un moyeu de direction qui, de son côté, est relié solidairement en rotation à un arbre de direction. Comme éléments fonctionnels additionnels de ces volants de direction, il est fréquemment prévu exclusivement des touches pour l'actionnement de l'avertisseur, la connexion électrique entre la touche de l'avertisseur et des composants fixes du véhicule étant le plus souvent obtenue par de simples bagues glissantes. Par ailleurs, depuis quelques années, les volants de direction sont équipés en série de coussins gonflables de sécurité, la transmission du signal étant de nouveau exécutée au moyen de bagues de contact glissantes, au moyen de ressorts en volute ou encore par des procédés opto-électriques ou basés sur l'induction.

Ces derniers temps, un nombre croissant d'autres éléments de commande, par exemple pour la commande d'un autoradio, d'un radiotéléphone ou d'une unité rnultimédia, sont montés en supplément sur le volant de direction. Ceci fait croître aussi bien la quantité des signaux à transmettre que les conditions exigées pour la sécurité et la qualité de la transmission. Bien que ces conditions exigées puissent le plus souvent être remplies de façon satisfaisante avec les rnoyens décrits plus haut, ceci implique une dépense non négligeable.

Malheureusement, les volants de direction avec moyeu de direction entraîné en rotation présentent des inconvénients dus à leur principe. D'une part, il n'est pas possible de monter un coussin gonflable de sécurité asymétrique puisque l'angle de rotation instantané du volant de direction au moment du déclenchement du coussin gonflable de sécurité ne peut pas être pris en compte et que les avantages des coussins gonflables de sécurité asymétriques, qui sont apportés par leur principe, peuvent donc facilement avoir le résultat inverse. D'autre part, l'intégration d'affichages dans le moyeu de direction est limitée à de simples témoins lumineux et symboles éclairés car, lorsque le moyeu du volant de direction est tourné de plus de 45 par exemple, par rapport à la position neutre, les informations complexes ne peuvent plus être captées de façon fiable par le conducteur ou parque qu'elles distrairaient ce dernier de la circulation à un degré inadmissible.

C'est pourquoi on a développé des volants de direction qui comportent un moyeu de direction fixe par rapport au véhicule. Ces volants offrent en principe la possibilité aussi bien d'utiliser des coussins gonflables de sécurité asymétriques, en vue d'accroître la sécurité des occupants, que d'intégrer dans le moyeu de direction des présentations d'informations presque de n'importe quelle sorte, par exemple par des affichages librement programmables. Avec aune construction appropriée, on peut en outre créer ici une liaison directe par câble entre des éléments fixes du véhicule et le moyeu de direction fixe sans avoir à recourir à des ressorts en volute ou à des solutions analogues.

Un moyeu de direction fixe est déjà connu par le brevet français FR 2 815 318 BI et les documents correspondants EP 1 199 243 Al et JP 2002 178 932 A. La jante de ce volant de direction est reliée par des rayons à une bague à denture intérieure disposée concentriquement autour du centre du moyeu de direction fixe et qui engrène avec une roue dentée placée à l'intérieur de cette bague et qui transmet le mouvement de rotation de la jante de volant à un arbre de mécanisme de direction.

Par principe, il se produit ici une transmission du mouvement de rotation de la jante du volant avec accélération, de sorte qu'il n'est pas possible d'utiliser des arbres de direction et/ou des mécanismes de direction identiques dans des véhicules avec et sans moyeu de direction fixe tout en conservant le même comportement de direction. Par ailleurs, la place disponible pour un passage de câble aboutissant au moyeu de direction fixe est tout à fait limitée, de sorte qu'on peut se heurter à des difficultés dans le cas du montage de câbles à fiches prémontées.

Egalement par principe, dans cette solution technique, il se produit un décalage entre le centre de la jante du volant et l'arbre du mécanisme de direction, ce décalage dépendant dans une large mesure de circonstances extérieures telles que le diamètre possible de la bague à denture intérieure et le rapport de transmission en accélération qu'on cherche à obtenir, et pouvant généralement valoir seulement quelques centimètres. Il n'est donc pas possible de tirer avantageusement profit de cet effet pour placer volontairement l'arbre du mécanisme de direction hors de la zone située entre les jambes du conducteur.

Par ailleurs, on connaît, par le brevet français FR 2 827 561 B1 un volant de direction dans lequel le mouvement de rotation d'une jante de volant est transmis à une roue dentée par l'intermédiaire d'un arbre creux. Dans l'arbre creux, est monté rotatif un axe fixe qui porte le moyeu de direction et qui, de :son côté, comporte un perçage à travers lequel on peut amener, par exemple, des câbles au moyeu de direction fixe. La roue dentée de l'arbre creux engrène avec le pignon d'un arbre de renvoi dont le deuxième pignon engrène avec une roue dentée de l'arbre de direction lui-même. L'arbre de direction est ici disposé coaxialement à l'arbre creux. Avec une construction de ce genre, il est possible d'obtenir, selon le sens de rotation et l'angle de rotation appliqués pour tourner le volant de direction, des mouvements de rotation identiques sur la jante de volant et sur l'arbre de direction et donc, par exemple, d'utiliser des mécanismes de direction identiques pour des équipements de véhicules avec et sans arbre de direction fixe. De toute façon, l'espace disponible pour un passage de câble aboutissant au moyeu de direction fixe est très limité et la place prise par le passage latéral des câbles dans la région de l'arbre de renvoi exige de donner à l'arbre de renvoi au moins un minimum de longueur, de sorte qu'il en résulte, pour l'arbre de renvoi, un besoin d'espace qui ne peut pas être satisfait pour toutes les applications.

Le brevet canadien CA 1 318 833 décrit une solution technique analogue mais qui se caractérise par un espace libre considérablement agrandi pour le passage des câbles aboutissant au moyeu de direction fixe.

La publication allemande DE 37 37 165 Al et la demande de brevet européenne publiée sous le N EP 0 314 887 Al qui lui correspond décrivent une construction analogue, ainsi que d'autres variantes qui reposent, d'une part sur une spirale utilisée pour le maintien du moyeu de direction dans le volant de direction, et d'autre part sur des couples de roues coniques à la périphérie du rnoyeu de direction ou sur une roue oscillante disposée en oblique, qui tourne sur le moyeu de direction.

lin point commun aux constructions citées consiste en ce que, du moins dans le cas d'une dimension minimale souhaitée du canal de câble allant vers le rnoyeu de direction fixe, elles présentent un volume d'encombrement considérable à proximité immédiate du volant, volume qui rend l'intégration de telles colonnes de direction plus difficile dans de nombreux cas et impossible dans certains cas.

En outre, au moins la solution du document cité en premier fausse l'angle de direction par rapport à la rotation de la jante du volant.

Face à cet arrière-plan technologique, l'invention a pour but de créer un arbre de direction pour un volant de direction à moyeu fixe qui se caractérise par une géométrie fondamentalement différente de l'état de la technique, afin d'améliorer ainsi les possibilités d'intégration de tels volants dans le cas de différentes conditions d'espace. En même temps, le sens de rotation de l'arbre du mécanisme de direction doit être identique au sens de rotation de la jante du volant et doit ainsi rendre possibles par construction à la fois un rapport de transmission du mécanisme du moyeu de direction en accélération aussi bien qu'en réduction, et l'égalité des vitesses de rotation de la jante du volant et de la sortie de l'arbre de direction.

La solution de ce problème est donnée par un arbre de direction tel que défini en préambule et caractérisé en ce que la denture extérieure de l'arbre de jante de volant est en prise avec une roue dentée d'arbre intermédiaire, elle aussi dentée extérieurement, portée par un arbre intermédiaire, et en ce que cette roue dentée d'arbre intermédiaire ou une deuxième roue dentée d'arbre intermédiaire portée par l'arbre intermédiaire est en prise avec une roue dentée d'arbre de mécanisme de direction fixée à un arbre de mécanisme de direction, l'arbre de mécanisme de direction et l'arbre de jante de volant étant disposés non concentriquement l'un par rapport à l'autre.

L'invention a pour base la reconnaissance du fait qu'on obtient de nouveaux éventails de choix de configuration concernant l'espace nécessaire, ainsi que des possibilité particulièrement bonnes d'intégration de passages de câbles de grande surface aboutissant à un moyeu de direction fixe si l'on abandonne le principe de base classique selon lequel l'arbre de direction et le volant de direction sont au moins approximativement coaxiaux.

En conséquence, l'invention a pour point de départ un arbre de direction pour un volant de direction à moyeu de direction fixe qui est monté au moins dans une large mesure solidairement en rotation sur un axe de moyeu pourvu d'un canal de câble et qui comporte une jante de volant de direction mobile en rotation, disposée sensiblement concentriquement à l'axe longitudinal de l'axe du moyeu et qui est reliée solidairement en rotation à un arbre de jante de volant recevant l'axe du moyeu et constitué par un arbre creux, et qui comporte une denture extérieure à son extrémité éloignée de la jante du volant.

De tels arbres de direction sont connus dans leur principe par les documents DE 37 37 165 Al, CA 1 318 833 et f=R 2 827 561 B1 mais dans ces documents, ils sont toujours combinés à des arbres de renvoi qui permettent un raccordement à un arbre de mécanisme de direction concentrique au moyeu de direction.

Dans la présente invention, dans la plupart des cas d'application, le moyeu de direction fixe est fixé solidairement en rotation sur l'axe du moyeu. Toutefois, une petite possibilité de rotation de quelques degrés, jusqu'à environ 200 au maximum, est avantageuse pour certains développements. L'expression "solidaire en rotation au moins dans une large mesure" doit donc être comprise en ce sens que, en présence d'un mouvement de rotation de la jante de volant exécuté en conduite normale pour diriger le véhicule, il ne se produit pas de rotation conjointe du moyeu de direction fixe, et l'angle de rotation maximum possible du moyeu de direction fixe par rapport à l'axe de moyeu est petit comparativement à l'angle de rotation possible de la jante de volant et limité à environ 200 au maximum. Naturellement, il est aussi possible de prévoir, à la place d'une possibilité de rotation limitée entre le moyeu de direction fixe et l'axe de moyeu, une possibilité de rotation, par exemple entre l'axe du moyeu et sa fixation sur le véhicule ou sur le carter du mécanisme de moyeu. De telles solutions équivalentes rentrent donc dans le domaine des particularités du préambule de l'invention.

Pour la résolution du problème posé, il est prévu que la denture extérieure de l'arbre de la jante du volant soit en prise avec une roue dentée d'arbre intermédiaire elle aussi dentée extérieurement et fixée sur un arbre intermédiaire, et que cette roue dentée d'arbre intermédiaire, ou une deuxième roue dentée d'arbre intermédiaire fixée sur l'arbre intermédiaire, soit en prise avec une roue dentée d'arbre de mécanisme de direction fixée à un arbre de mécanisme de direction, auquel cas l'arbre de mécanisme de direction et l'arbre cle la jante du volant ne sont pas disposés concentriquement entre eux.

De façon avantageuse, une roue dentée fixée solidairement en rotation sur l'arbre de la jante du volant est alors naturellement équivalente à une denture extérieure de l'arbre de la jante de volant.

Avec la configuration de construction décrite, on réalise un décalage latéral entre l'arbre de la jante de volant et l'arbre du mécanisme de direction qui peut être choisi librement, dans un large intervalle, selon la dimension des roues dentées en jeu et selon la disposition de l'arbre de la jante de volant, de l'arbre intermédiaire et de l'arbre du mécanisme de direction. De cette façon, il est possible, par exemple, de déporter l'arbre du mécanisme de direction en direction de l'axe longitudinal du véhicule et, ainsi, de l'éloigner de la région située entre les jambes du conducteur. Ceci peut représenter un gain de sécurité considérable en cas d'accident Par ailleurs, il est possible de concevoir le véhicule de manière qu'au moins l'extrémité côté mécanisme de direction de l'arbre de mécanisme de direction soit disposée dans l'axe longitudinal du véhicule, ce qui peut représenter une contribution considérable à l'abaissement des coûts pour des variantes de véhicules à conduite à gauche et à conduite à droite. Selon le décalage axial clans le mécanisme de moyeu de direction, il peut être nécessaire de disposer l'arbre du mécanisme de direction incliné d'un angle sur l'axe longitudinal du véhicule, de sorte que son extrémité côté volant de direction soit alors décalée de quelques centimètres par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, mais ceci est possible sans problème dans de nombreux cas.

Lorsque l'arbre intermédiaire porte seulement une roue dentée d'arbre intermédiaire qui est en prise aussi bien avec la denture extérieure de l'arbre de la jante de volant qu'avec la roue dentée de l'arbre de mécanisme de direction, il devient alors possible d'obtenir un mécanisme de moyeu de direction d'une construction particulièrement plate, qui est donc particulièrement bien appropriée pour un montage à proximité du volant de direction. Pour un rapport de transmission de 1:1 entre la jante du volant et l'arbre de mécanisme de direction, il est nécessaire de donner le même nombre de dents à la denture extérieure de l'arbre de la jante du volant et à la roue dentée de l'arbre de mécanisme de direction.

Si, au contraire, l'arbre intermédiaire porte au moins deux roues dentées d'arbre intermédiaire disposées solidaires en rotation l'une de l'autre, dont une première roue dentée d'arbre intermédiaire est en prise avec la denture extérieure de l'arbre de la jante de volant et une deuxième roue dentée d'arbre intermédiaire est en prise avec la roue dentée de l'arbre de mécanisme de direction, ceci permet de calculer très librement la denture extérieure de l'arbre de la jante de volant et celle de la roue dentée de l'arbre du mécanisme de direction, ce qui crée, par exemple, des possibilités d'optimisation en ce qui concerne la place nécessaire et le décalage d'axe souhaité entre l'arbre de la jante du volant et l'arbre du mécanisme de direction. En outre, en jouant sur le rapport entre les nombres de dents des deux roues dentées de l'arbre intermédiaire, en respectant des nombres de dents donnés pour la denture extérieure de l'arbre de la jante du volant et pour celle de la roue dentée de l'arbre du mécanisme de direction, on peut déterminer librement le rapport de transmission de ces roues dans de larges limites.

Si le rapport de transmission entre l"angle de rotation de l'arbre de la jante du volant et celui de l'arbre de mécanisme de direction est supérieur à un, c'est-à-dire qu'il se produit un rapport de transmission en accélération, l'arbre du mécanisme de direction peut éventuellement être de dimension plus faible grâce à la plus faible valeur des couples appliqués.

Si, au contraire, le rapport de transmission entre l'angle de rotation de l'arbre de la jante du volant et celui de l'arbre de mécanisme de direction est inférieur à un, c'est-à-dire qu'il se produit un rapport de transmission en réduction, ceci peut également être avantageux avec certains mécanismes de direction en ce sens que, par exemple, la longueur d'une crémaillère qui doit être actionnée par l'arbre de mécanisme de direction peut être réduite pour un même diamètre du pignon.

Dans la plupart des cas, il sera de toute façon particulièrement avantageux que le rapport de transmission entre l'angle de rotation de l'arbre de la jante du volant et l'arbre de mécanisme de direction soit au moins approximativement égal à un car, dans ce cas, on peut utiliser des mécanismes de direction de même construction pour les variantes de véhicules avec et sans moyeu de direction fixe, et qu'avec la même excursion du volant de direction, on obtient le même rayon de braquage du véhicule.

En ce qui concerne la disposition du mécanisme de moyeu de direction dans le véhicule, il est avantageux dans de nombreux cas que l'arbre de la jante du volant présente une longueur de plus du demi-diamètre de la jante du volant 'car, de cette façon, le mécanisme de moyeu de direction est placé relativement éloigné de la jante du volant et peut être disposé, par exemple, au-dessous du tableau de bord, et de cette façon entièrement invisible pour les occupants du véhicule.

Naturellement, grâce à la forme plate qu'il est possible de lui donner, le mécanisme du moyeu de direction convient particulièrement bien pour une disposition à proximité du volant de direction. Dans ce cas, il est judicieux que l'arbre de la jante du volant présente une longueur égale à un demi-diamètre ou inférieure au demi-diamètre de la jante du volant.

Finalement, dans le cas d'un mécanisme de moyeu de direction selon l'invention, il est prévu une source de force auxiliaire qui, à la façon d'une assistance de servodirection habituelle, peut introduire dans l'arbre intermédiaire un couple qui assiste une force de direction appliquée à la jante du volant. A la différence des dispositions traditionnelles de telles sources de force auxiliaire équipées de leur propre mécanisme, on peut, avec un calcul approprié des rapports de dentures des roues dentées qui entrent en jeu, se dispenser d'un mécanisme séparé et, de cette façon, économiser de l'espace de montage, du poids et des coûts de pièces.

Dans ce cas, grâce à la position de montage préférée de la source de force auxiliaire entre l'habitacle et le compartiment moteur, il est le plus souvent avantageux que la source de force auxiliaire soit un moteur électrique qui, en supplément, offre fréquemment des avantages au niveau du comportement de réponse et de la dépense de moyens nécessaire pour sa commande.

D'un autre côté, dans certains cas, par exemple dans le cas de véhicules particulièrement lourds ou de véhicules dans lesquels des conduites hydrauliques d'alimentation passent de toute façon à proximité du mécanisme de moyeu de direction, il peut aussi être indiqué de prévoir un moteur à entraînement hydraulique en tant que source de force auxiliaire.

Lorsque le mécanisme de moyeu de direction est agencé mobile en pivotement autour de l'arbre du mécanisme de direction, ceci permet de régler le centre du volant de direction ou de la jante du volant le long d'un segment de trajectoire circulaire autour de l'arbre de mécanisme de direction. En particulier, dans le cas d'une droite de jonction horizontale entre les centres de l'arbre de mécanisme de direction et de l'arbre de la jante du volant, il est ainsi possible de réaliser d'une façon simple un déplacement en hauteur du volant de direction.

Si, en plus, l'arbre de mécanisme de direction est disposé au moins à peu près sur l'axe longitudinal du véhicule et que le mécanisme du moyeu de direction est disposé de façon à pouvoir pivoter d'au moins environ 45 autour de l'arbre de mécanisme de direction et qu'il est prévu un moyen d'inversion entre une conduite à gauche et une conduite à droite du véhicule, cette inversion peut être réalisée sans dépense de moyens ou seulement avec une dépense de rnoyens minime alors qu'autrement, elle ne pourrait être réalisée qu'avec une somme considérable de moyens fonctionnels à mettre en oeuvre.

Il va de soi que l'expression moyeu de direction fixe s'entend comme l'opposé des moyeux habituels qui tournent conjointement avec la jante du volant et qu'il couvre donc un petit déplacement angulaire au cours d'un réglage en hauteur du volant de direction ou même un déplacement angulaire allant jusqu'à environ 200 au maximum au cours d'une inversion entre conduite à gauche et conduite à droite.

Il n'est pas absolument nécessaire de compenser un petit déplacement angulaire du moyeu de direction fixe mais, si nécessaire, il peut être rendu possible au besoin par une possibilité de déplacement angulaire correspondant entre l'axe de moyeu et le moyeu de direction fixe avec des moyens traditionnels.

En particulier, l'introduction d'un volant de direction avec moyeu de direction fixe ne pose ici pas de problèmes décisifs, à savoir l'orientation d'un coussin gonflable de sécurité et d'éléments de commande et indicateurs en fonction de la position de conduite du moment considéré.

Une inversion, décrite plus haut, entre la conduite à gauche et la conduite à droite peut aussi être réalisée facilement grâce à une possibilité de déplacement correspondante entre le moyeu de direction fixe et l'axe du moyeu puisque c'est toujours la même zone du moyeu fixe qui forme le point placé le plus haut.

Toutefois, dans le cas d'un déplacement d'au moins approximativement 180 , il serait aussi possible de rendre les éléments d'affichage capable de s'inverser de 180 par voie électronique et de donner à un coussin gonflable de sécurité asymétrique, qui est présent éventuellement, une configuration telle qu'il ne soit sensiblement asymétrique qu'en ce qui concerne son extension latérale et que, par exemple, il se prolonge plus loin vers le milieu du véhicule que vers la porte du conducteur. Dans ce cas, pour réaliser une inversion entre la conduite à gauche et la conduite à droite, on n'aurait à procéder qu'à une adaptation électronique des éléments d'affichage et on pourrait se dispenser d'une possibilité de rotation entre le moyeu de direction et l'axe du moyeu.

L'invention sera expliquée plus en détail en référence à la description d'un exemple de réalisation préféré et aux dessins annexés dans lesquels

la figure 1 représente un arbre de direction équipé d'un mécanisme de moyeu de direction selon l'état de la technique, la figure 2 représente une première forme de réalisation d'un arbre de direction selon l'invention avec un mécanisme de moyeu de direction,

la figure 3 illustre une première variante de la forme de réalisation de la figure 2, 15 cette variante comportant une assistance de direction à force auxiliaire intégrée,

la figure 4 représente une seconde variante de l'arbre de direction selon la figure 2 avec une longueur raccourcie de l'arbre de la jante du volant,

20 la figure 5 représente une variante de l'arbre de direction selon la figure 3 mais avec une longueur raccourcie de l'arbre de la jante du volant, et

la figure 6 illustre une disposition possible des roues dentées fonctionnelles l'une par rapport à l'autre. La figure 1 représente un arbre de direction pourvu d'un mécanisme de moyeu de direction selon l'état de la technique tel qu'il est décrit dans une réalisation analogue dans le brevet français FR 2 815 318 B1.

30 Un moyeu de direction fixe 3 est monté solidairement en rotation sur un axe de rnoyeu 26 qui comporte un canal de câble 4 destiné à recevoir un câble 15 qui rnène au moyeu de direction fixe 3. Une jante de volant de direction 1, disposée 25 concentriquement au moyeu de direction fixe 3, est montée mobile en rotation au moyen d'un arbre de jante de volant 17 ainsi que d'un palier d'arbre de jante de volant 18 et est reliée solidairement en rotation par l'intermédiaire d'au moins un rayon 20 de jante de volant, à une bague de cercle de jante présentant une denture intérieure 8, laquelle est en prise avec une roue dentée 11 de l'arbre de mécanisme de direction.

L'arbre de mécanisme de direction 5 relié solidairement en rotation à cette roue dentée est en liaison, par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis 7 disposé à l'extérieur du mécanisme de moyeu de direction 2, à une source de force auxiliaire 6 qui permet d'obtenir une direction assistée par une force auxiliaire.

Comme cela a déjà été mentionné au début, dans ce genre de mécanisme de moyeu de direction 2, d'une part, il se produit inévitablement une transformation du mouvement de rotation de la jante de volant 1 en un mouvement de rotation de l'arbre de mécanisme de direction 5 en accélération, qui laisse sembler problématique l'utilisation de mécanismes de direction identiques pour des variantes de véhicules avec et sans moyeu de direction fixe, car le comportement de direction du véhicule est fondamentalement modifié.

A ceci s'ajoute un décalage axial entre le centre de la jante de volant 1 et l'arbre de mécanisme de direction 5 qui est typiquement de quelques centimètres. Toutefois, étant donné que la grandeur du décalage est déterminée par des paramètres qui, dans une large mesures, ont fixes, en particulier par le diamètre intérieur de la bague de la jante du volant pourvue d'une denture intérieure 8 et par le diamètre de la roue dentée 11 de l'arbre de mécanisme de direction, dont le rapport est en outre déterminé par le rapport de transmission du mécanisme de moyeu de direction 2 souhaité ou encore admissible, et par la section du canal de câble 4 qui est nécessaire au minimum, cet effet ne peut pas être utilisé judicieusement pour déplacer de façon ciblée la position de l'arbre de mécanisme de direction.

Au contraire, la figure 2 représente une première forme de réalisation d'un arbre de direction selon l'invention comportant un mécanisme de moyeu de direction 2. Dans la suite de la description, on utilisera les mêmes références pour les éléments ayant la même fonction.

Le moyeu de direction fixe 3 est aussi relié solidairement en rotation à un axe de moyeu 26, lequel, comparativement à la solution mentionnée au début, comporte un canal de câble 4, qui peut être de dimension beaucoup plus grande, pour le passage d'un câble 15 menant au moyeu de direction fixe 3.

Une jante de volant 1 est de nouveau reliée solidairement en rotation à un arbre de jante de volant 17 au moyen d'au moins un rayon de jante de volant 20, ruais, dans ce cas, cet arbre est monté rotatif sur l'axe de moyeu 26 par l'intermédiaire de paliers d'arbre de jante de volant supérieur et inférieur 18, 18.

En remplacement d'une bague de jante de volant dentée intérieurement, l'arbre de jante de volant 17 présente au contraire une denture extérieure 10 qui engrène avec une roue dentée d'arbre intermédiaire 14 qui est elleaussi dentée extérieurement. Cette roue dentée d'arbre intermédiaire 14 est fixée sur un arbre intermédiaire 21 qui est monté rotatif dans le carter du mécanismes de moyeu de direction 2 à l'aide de paliers d'arbre intermédiaire 22a et 22b. La roue dentée d'arbre intermédiaire 14 engrène en même temps avec la roue dentée de mécanisme de direction 1'1 qui est fixée solidairement en rotation sur un arbre de mécanisme de direction 5 et est montée rotative au moyen des paliers de l'arbre de mécanisme de direction 19a et 19b.

Au contraire de la solution décrite au début, le décalage axial entre le centre de la jante de volant 1 et l'arbre de mécanisme de direction 5, ainsi que le rapport de transmission du mécanisme de moyeu de direction 2, peuvent être déterminés librement dans de larges limites et ouvrent ainsi des possibilités très diverses de l'adaptation à un environnement prédéterminé.

Ces possibilités peuvent encore être considérablement élargies lorsque, en remplacement de la roue dentée d'arbre intermédiaire 14, deux roues dentées d'arbre intermédiaire de différents diamètres sont montées sur l'arbre intermédiaire 21 solidairement en rotation l'une par rapport à l'autre, parmi lesquelles une première roue dentée d'arbre intermédiaire 14 engrène avec la denture extérieure 10 de l'arbre de jante de volant 17, tandis que la deuxième roue dentée d'arbre intermédiaire 14 est en prise avec la roue dentée 11 de l'arbre de mécanisme de direction.

La figure 3 illustre une variante de la forme de réalisation décrite en référence à la figure 2, cette variante comportant une assistance de direction à force auxiliaire intégrée. A la différence de la réalisation de l'invention décrite plus haut, l'arbre intermédiaire 21 est monté seulement dans un palier d'arbre intermédiaire 22 disposé dans le carter du mécanisme de moyeu de direction 2.

A l'autre extrémité de l'arbre intermédiaire 21, une source de force auxiliaire 6 est reliée solidairement en rotation à l'arbre intermédiaire 21, la source de force auxiliaire 6 étant fixée au carter du mécanisme de moyeu de direction 2. Cette source de force auxiliaire peut de préférence être constituée par un moteur électrique possédant une commande habituelle pour une direction assistée par une force auxiliaire. Des moteurs et commandes de ce genre, y compris 'l'ensemble de capteurs nécessaire et les implantations de capteurs possibles, sont connus de longue date par l'état de la technique et ne demandent donc pas d'explications plus complètes.

Le seul point décisif consiste en ce qu'une construction appropriée du 'mécanisme de moyeu de direction :2 selon l'invention pour un entraînement à force auxiliaire 6 souhaité ou donné, permet de réaliser un couplage direct dans lla région du mécanisme de moyeu de direction 2 et que, de ce fait, on peut éviter un mécanisme propre pour le moteur de force auxiliaire, ainsi que les coûts et inconvénients de poids et de volume d'encombrement qui en résulteraient.

Un point commun aux formes de réalisation représentées par les figures 2 et 3 consiste en ce que les longueurs de l'axe de moyeu 26 et de l'arbre de jante de volant 17 valent plus que la moitié du diamètre de la jante de volant 1. Ceci est avantageux pour reporter le mécanisme de direction 2 derrière un habillage, par exemple, derrière le tableau de bord du véhicule, et ainsi de le soustraire de cette façon à la vue des occupants du véhicule.

Toutefois, en variante, l'arbre 17 de la jante du volant et, si nécessaire, l'axe de moyeu 26 peuvent être réalisés beaucoup plus courts, même en conservant une réalisation qui est par ailleurs largement identique, comme ceci est représenté par les figures 4 et 5. Ceci permet d'adopter une disposition du mécanisme de moyeu de direction 2 très proche du volant, de sorte que le carter du mécanisme de moyeu de direction 2 est visible le plus souvent pour les occupants du véhicule et que, par exemple, il peut porter lui-même d'autres éléments d'affichage et de commande. En outre, il est ainsi possible de régler la position du volant de direction sur une trajectoire circulaire autour de l'arbre de mécanisme de direction 5 avec des rnoyens simples.

Etant donné qu'en partant d'une droite de jonction horizontale entre le centre de l'arbre 5 du mécanisme de direction et celui de la jante 1 du volant de direction, et que, d'après les fonctions trigonométriques, il ne se produit tout d'abord qu'un très petit décalage latéral du volant, on peut ainsi effectuer un réglage en hauteur du volant de direction d'une façon particulièrement simple.

Si l'arbre de mécanisme de direction 5 est disposé au moins approximativement sur l'axe longitudinal du véhicule, on peut ainsi créer en outre une possibilité extrêmement économique de construire des véhicules à conduite à gauche et à conduite à droite avec, dans une large mesure, des éléments identiques. Si cela est souhaité, on a même la possibilité de transformer un seul et même véhicule de conduite à gauche en conduite à droite en un temps extrêmement court et éventuellement sans outils, par une simple rotation de l'ensemble du récanisme de direction 2 d'environ 180 autour de l'arbre de mécanisme de direction 5. Le cas échéant, il suffirait pour cela de prévoir une possibilité de déplacement du moyeu de direction fixe 3 d'environ 180 , ce qui peut se faire de façon non critique et peu coûteuse en ce qui concerne l'amenée du câble.

La figure 6 illustre une disposition des roues dentées fonctionnelles 10, 11 et 14 l'une par rapport à l'autre qui peut être réalisée. La denture extérieure de l'arbre 10 de la jante du volant engrène avec une roue dentée 14 dentée extérieurement de l'arbre intermédiaire qui est en même temps en prise avec la roue dentée 11 de l'arbre du mécanisme de direction. Avec une configuration en forme de rouleau de la roue dentée 14 de l'arbre intermédiaire, il est possible que la denture extérieure de l'arbre 10 de la jante du volant et la roue dentée 11 de l'arbre du mécanisme de direction se recouvrent dans la vue de dessus représentée.

IDe cette façon, tout en conservant les diamètres indiqués pour les roues dentées 10, 11, et 14, il est possible, selon la configuration du carter du mécanisme de moyeu de direction :2, d'obtenir un décalage axial presque nul (mais qui n'est pas exactement nul selon l'invention) entre le centre de la denture extérieure de l'arbre 10 de la jante du volant et le centre de la roue dentée 11 de l'arbre de mécanisme de direction et à la somme des rayons de la denture extérieure de l'arbre 10 de la jante du volant, de la roue dentée 11 de l'arbre du mécanisme de direction et au diamètre de la roue dentée 14 de l'arbre intermédiaire sans modifier la conception fondamentale selon l'invention. Toutefois, il n'est pas exclu d'obtenir un décalage exactement nul.

La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation préférées décrites, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier Liste des références

1 Jante du volant 2 Mécanisme de moyeu de direction 3 Moyeu de direction fixe 4 Canal de câble 5 Arbre de mécanisme de direction 6 Source de force auxiliaire 7 Mécanisme à vis 8 Bague de la jante du volant à denture intérieure 9 non utilisé 10 Denture extérieure de l'arbre de la jante du volant 11 Roue dentée de l'arbre du mécanisme de direction 12 non utilisé 13 non utilisé 14 Roue dentée de l'arbre intermédiaire, dentée extérieurement 15 Câble conduisant au moyeu de direction fixe 16 non utilisé 17 Arbre de la jante du volant 18 Palier de l'arbre de la jante du volant (18a palier supérieur; 18b palier inférieur) 19 Palier de l'arbre du mécanisme de direction (19a palier supérieur; 19b palier inférieur) 20 Rayon de la jante du volant 21 Arbre intermédiaire 22 Palier de l'arbre intermédiaire (22a palier supérieur; 22b palier inférieur) 23 non utilisé 24 non utilisé 25 non utilisé 26 Axe du moyeu 18

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Arbre de direction pour un volant de direction comportant un moyeu de direction fixe (3) qui est monté au moins largement solidairement en rotation à un axe de moyeu (26) pourvu d'un canal de câble (4), et une jante de volant (1) sensiblement concentrique à l'axe longitudinal de l'axe de moyeu (26), mobile en rotation, qui est reliée solidairement en rotation à un arbre de jante de volant (17) qui reçoit l'axe de moyeu (26) et est constitué par un arbre creux, arbre qui comporte une denture extérieure (10) à son extrémité éloignée de la jante de volant (1), caractérisé en ce que la denture extérieure (10) de l'arbre de jante de volant (17) est en prise avec une roue dentée d'arbre intermédiaire (14), elle aussi dentée extérieurement, portée par un arbre intermédiaire (21), et en ce que cette roue dentée d'arbre intermédiaire (14) ou une deuxième roue dentée d'arbre intermédiaire portée par l'arbre intermédiaire (21) est en prise avec une roue dentée (11) d'arbre de mécanisme de direction fixée à un arbre de mécanisme de direction (5), l'arbre de mécanisme de direction (5) et l'arbre de jante de volant (17) étant disposés non concentriquement l'un par rapport à l'autre.

2. Arbre de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de transmission entre l'angle de rotation de l'arbre de jante de volant (17) et l'arbre de mécanisme de direction (5) est supérieur ou inférieur à un.

3. Arbre de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de transmission entre l'angle de rotation de l'arbre de jante de volant (17) et l'arbre de mécanisme de direction (5) est au moins approximativement égal à un.

4. Arbre de direction selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de jante de volant (17) présente une longueur de plus du demi-diamètre, égale au-demi diamètre ou inférieure au demi-diamètre de la jante de volant (1). 19

5. Arbre de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une source de force auxiliaire (6) qui peut introduire dans l'arbre intermédiaire (21) un couple qui assiste une force de direction appliquée à la jante de volant (1).

6. Arbre de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source de force auxiliaire (6) est un moteur électrique ou un moteur entraîné hydrauliquement.

7. Arbre de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de moyeu de direction (2) est disposé pivotant autour de l'arbre de mécanisme de direction (5). 15

8. Arbre de direction selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'arbre de mécanisme de direction (5) est disposé au moins approximativement sur un axe longitudinal du véhicule, en ce que le mécanisme de moyeu de direction (2) est agencé mobile en pivotement autour de l'arbre de mécanisme de direction (5) sur au moins 45 , et en ce qu'une inversion est possible entre 20 une conduite à gauche et une conduite à droite du véhicule.10