FR3144963A1 - steering assembly for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un ensemble de direction (1) pour véhicule automobile, l’ensemble de direction (1) comportant un volant de direction (12), une colonne de direction (11) dont une première extrémité est couplée au volant de direction (12) par l’intermédiaire d’un système de couplage (13). Selon l’invention, le système de couplage (13) autorise non seulement la transmission d’un couple relativement à un axe d’élongation propre (O1) de la colonne de direction (11), mais aussi une inclinaison du volant de direction (12) selon un axe de rotation secondaire parallèle à un axe transversal (Y) du véhicule automobile. L’ensemble de direction (1) selon l’invention autorise ainsi un degré de liberté supplémentaire au niveau du volant de direction (12) afin de pouvoir y associer des commandes supplémentaires de pilotage du véhicule automobile, telles que par exemple une accélération ou un freinage. Figure 1 The invention relates to a steering assembly (1) for a motor vehicle, the steering assembly (1) comprising a steering wheel (12), a steering column (11) of which a first end is coupled to the steering wheel ( 12) via a coupling system (13). According to the invention, the coupling system (13) not only allows the transmission of a torque relative to a specific elongation axis (O1) of the steering column (11), but also an inclination of the steering wheel ( 12) along a secondary axis of rotation parallel to a transverse axis (Y) of the motor vehicle. The steering assembly (1) according to the invention thus allows an additional degree of freedom at the level of the steering wheel (12) in order to be able to associate additional controls for controlling the motor vehicle, such as for example acceleration or a braking. Figure 1
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des éléments de direction permettant de contrôler un véhicule automobile. De manière privilégiée, mais non limitative, la présente invention adresse les équipements pour rendre un tel véhicule automobile adapté à sa conduite par des personnes en situation de handicap. Plus particulièrement, l’invention a trait à un ensemble de direction d'un véhicule automobile.The technical context of the present invention is that of steering elements for controlling a motor vehicle. In a preferred but non-limiting manner, the present invention addresses the equipment for making such a motor vehicle suitable for driving by people with disabilities. More particularly, the invention relates to a steering assembly for a motor vehicle.
Dans l’état de la technique, on connait des systèmes spécifiques permettant de transformer ou d’adapter un poste de conduite pour son utilisation par une personne en situation de handicap, et notamment du type de celle n’ayant plus l’usage de ses membres inférieurs. Dans de telles situations, il est alors nécessaire d’incorporer au niveau du volant de direction des commandes permettant de contrôler une vitesse du véhicule automobile, c’est-à-dire à la fois une accélération et un freinage dudit véhicule automobile.In the state of the art, specific systems are known for transforming or adapting a driving position for use by a person with a disability, and in particular of the type of person who no longer has the use of their lower limbs. In such situations, it is then necessary to incorporate controls in the steering wheel for controlling the speed of the motor vehicle, i.e. both acceleration and braking of said motor vehicle.
En particulier, on connait la transformation d’un poste de conduite d’un véhicule automobile classique afin d’incorporer des commandes au volant pour accélérer ou freiner. De telles commandes au volant prennent par exemple la forme d’un cercle situé entre le volant de direction et son moyeu central, de sorte à pouvoir simultanément manipuler ledit cercle et le volant de direction. Le cercle permet de contrôler l’accélération ou le freinage du véhicule automobile.In particular, the transformation of a driving position of a conventional motor vehicle is known in order to incorporate steering wheel controls for accelerating or braking. Such steering wheel controls take the form, for example, of a circle located between the steering wheel and its central hub, so as to be able to simultaneously manipulate said circle and the steering wheel. The circle makes it possible to control the acceleration or braking of the motor vehicle.
Un inconvénient connu de telles commandes au volant réside dans la complexité de mise en œuvre, et des coûts associés. En effet, il est alors nécessaire de transformer profondément l’habitacle du véhicule automobile, et principalement son poste de conduite, afin de reporter au niveau du volant et desdites commandes au volant les pédales d’accélération, de frein et d’embrayage le cas échéant, avant de les désactiver. De telles transformations sont ainsi très coûteuses et rendent la possession de tels véhicules automobiles adaptés à l’usage des personnes en situation de handicap plus difficile et peu répandue.A known disadvantage of such steering wheel controls lies in the complexity of implementation, and the associated costs. Indeed, it is then necessary to profoundly transform the passenger compartment of the motor vehicle, and mainly its driving position, in order to transfer the accelerator, brake and clutch pedals, if applicable, to the steering wheel and said steering wheel controls, before deactivating them. Such transformations are therefore very costly and make the ownership of such motor vehicles adapted for use by people with disabilities more difficult and not widespread.
La présente invention a pour objet de proposer un nouvel ensemble de direction afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.The object of the present invention is to provide a novel steering assembly in order to at least largely address the above problems and to further lead to other advantages.
Un autre but de l’invention est de prévoir un tel ensemble de direction qui puisse être embarqué de série et en grande production sur tous les véhicules automobiles.Another object of the invention is to provide such a steering assembly which can be fitted as standard and in mass production on all motor vehicles.
Un autre but de l’invention est de faciliter l’intégration et l’utilisation d’une commande en volant pour contrôler une accélération et/ou un freinage du véhicule automobile, en lieu et place des pédales correspondantes.Another aim of the invention is to facilitate the integration and use of a steering wheel control to control acceleration and/or braking of the motor vehicle, instead of the corresponding pedals.
Un autre but de l’invention est de proposer une solution économique pour adapter des véhicules automobiles à leur utilisation par des personnes en situation de handicap.Another aim of the invention is to propose an economical solution for adapting motor vehicles for use by people with disabilities.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un ensemble de direction pour véhicule automobile, l’ensemble de direction comportant un volant de direction, une colonne de direction dont une première extrémité est couplée au volant de direction par l’intermédiaire d’un système de couplage autorisant la transmission d’un couple relativement à un axe d’élongation propre de la colonne de direction, et dont une deuxième extrémité est couplée à un arbre de direction du véhicule automobile, le système de couplage étant configuré pour autoriser une inclinaison du volant de direction selon un axe de rotation secondaire parallèle à un axe transversal du véhicule automobile.According to a first aspect of the invention, at least one of the aforementioned objectives is achieved with a steering assembly for a motor vehicle, the steering assembly comprising a steering wheel, a steering column, a first end of which is coupled to the steering wheel by means of a coupling system allowing the transmission of a torque relative to a specific elongation axis of the steering column, and a second end of which is coupled to a steering shaft of the motor vehicle, the coupling system being configured to allow an inclination of the steering wheel along a secondary rotation axis parallel to a transverse axis of the motor vehicle.
Dans le contexte de la présente invention, l’axe longitudinal, l’axe latéral et l’axe vertical sont définis relativement au véhicule automobile sur lequel l’ensemble de direction conforme au premier aspect de l’invention est destiné à être monté. Plus particulièrement, l’axe transversal s’entend comme une direction prise entre un côté latéral du véhicule automobile et un côté latéral opposé dudit véhicule automobile. En d’autres termes, l’axe transversal s’entend selon une direction qui s’étend depuis un côté passager du véhicule automobile vers un côté conducteur dudit véhicule automobile, ou réciproquement. Les adjectifs latéraux, intérieur et extérieur font référence à un tel axe transversal. En outre, l’axe longitudinal s’étend comme étant pris le long d’une direction qui s’étend d’avant en arrière ou d’arrière en avant du véhicule automobile. L’axe longitudinal est perpendiculaire à l’axe transversal. Les adjectifs frontaux, avant et arrière font référence à cet axe longitudinal. Enfin, l’axe vertical s’entend comme étant pris le long d’un axe qui s’étend depuis les roues du véhicule automobile et vers le toit dudit véhicule automobile, ou inversement, l’axe vertical étant simultanément perpendiculaire à l’axe transversal et à l’axe longitudinal. Les adjectifs dessus et dessous, ou inférieur et supérieur font référence à cet axe vertical.In the context of the present invention, the longitudinal axis, the lateral axis and the vertical axis are defined in relation to the motor vehicle on which the steering assembly according to the first aspect of the invention is intended to be mounted. More particularly, the transverse axis is understood as a direction taken between a lateral side of the motor vehicle and an opposite lateral side of said motor vehicle. In other words, the transverse axis is understood as a direction which extends from a passenger side of the motor vehicle to a driver's side of said motor vehicle, or vice versa. The adjectives lateral, interior and exterior refer to such a transverse axis. Furthermore, the longitudinal axis extends as being taken along a direction which extends from front to rear or from rear to front of the motor vehicle. The longitudinal axis is perpendicular to the transverse axis. The adjectives frontal, front and rear refer to this longitudinal axis. Finally, the vertical axis is understood as being taken along an axis that extends from the wheels of the motor vehicle and towards the roof of said motor vehicle, or vice versa, the vertical axis being simultaneously perpendicular to the transverse axis and to the longitudinal axis. The adjectives above and below, or lower and upper refer to this vertical axis.
Complémentairement, on définit aussi un axe d’élongation propre dans le référentiel de l’ensemble de direction, l’axe d’élongation propre étant défini par la direction principale d’élongation de la colonne de direction.Additionally, we also define a proper elongation axis in the reference frame of the steering assembly, the proper elongation axis being defined by the main direction of elongation of the steering column.
Dans le contexte de la présente invention, le volant de direction est un anneau placé au niveau du poste de conduite du véhicule automobile, et permettant à un conducteur dudit véhicule automobile d’orienter les roues de l’arbre de direction dans une orientation choisie. A cet effet, le volant de direction est lié à la colonne de direction.In the context of the present invention, the steering wheel is a ring placed at the driving position of the motor vehicle, and allowing a driver of said motor vehicle to steer the wheels of the steering shaft in a chosen orientation. For this purpose, the steering wheel is linked to the steering column.
Dans le contexte de la présente invention, la colonne de direction forme un organe de couplage entre le volant de direction et l’arbre de direction, et plus particulièrement avec une crémaillère de direction faisant partie dudit arbre de direction.In the context of the present invention, the steering column forms a coupling member between the steering wheel and the steering shaft, and more particularly with a steering rack forming part of said steering shaft.
Dans le contexte de la présente invention, le système de couplage permet de relier la colonne de direction au volant de direction, autorisant ainsi, par une rotation dudit volant de direction, une rotation analogue de la colonne de direction conduisant ensuite à une orientation des roues située à l’extrémité de l’arbre de direction. De manière particulièrement avantageuse à l’invention selon son premier aspect, le système de couplage autorise désormais une rotation supplémentaire du volant de direction par rapport à la colonne de direction. Plus particulièrement, le système de couplage autorise désormais une inclinaison du volant de direction autour d’un axe de rotation supplémentaire – l’axe de rotation secondaire. L’axe de rotation secondaire est parallèle à l’axe transversal du véhicule automobile. Plus particulièrement, l’axe de rotation secondaire est parallèle à l’axe transversal quelle que soit l’orientation et la rotation du volant de direction vis-à-vis de la colonne de direction. En d’autres termes, pour n’importe quelle rotation du volant de direction, l’axe de rotation secondaire demeure parallèle à l’axe transversal du véhicule automobile.In the context of the present invention, the coupling system makes it possible to connect the steering column to the steering wheel, thereby allowing, by rotating said steering wheel, a similar rotation of the steering column then leading to an orientation of the wheels located at the end of the steering shaft. In a manner particularly advantageous to the invention according to its first aspect, the coupling system now allows an additional rotation of the steering wheel relative to the steering column. More particularly, the coupling system now allows an inclination of the steering wheel about an additional axis of rotation - the secondary axis of rotation. The secondary axis of rotation is parallel to the transverse axis of the motor vehicle. More particularly, the secondary axis of rotation is parallel to the transverse axis regardless of the orientation and rotation of the steering wheel relative to the steering column. In other words, for any rotation of the steering wheel, the secondary axis of rotation remains parallel to the transverse axis of the motor vehicle.
Ainsi, l’ensemble de direction conforme au premier aspect de l’invention permet d’autoriser une adaptabilité du poste de conduite pour des personnes en situation de handicap qui n’auraient pas la capacité d’utiliser leurs membres inférieurs. L’installation du système de couplage entre le volant de direction et la colonne de direction permet de rendre systématique une telle installation sur tous les véhicules automobiles de série et réduit ainsi les coûts de fabrication, tout en facilitant son installation et l’accès à cette fonctionnalité particulièrement indispensable pour permettre aux personnes en situation de handicap de conduire un véhicule automobile.Thus, the steering assembly according to the first aspect of the invention makes it possible to authorize an adaptability of the driving position for persons with disabilities who would not be able to use their lower limbs. The installation of the coupling system between the steering wheel and the steering column makes it possible to make such an installation systematic on all production motor vehicles and thus reduces manufacturing costs, while facilitating its installation and access to this functionality which is particularly essential for enabling persons with disabilities to drive a motor vehicle.
L’ensemble de direction conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The steering assembly according to the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- le système de couplage comporte un joint de cardan placé dans une position intermédiaire entre la colonne de direction et le volant de direction. Dans le contexte de l’invention, le joint de cardan est un organe de couplage mécanique qui permet la transmission d'une rotation entre le volant de direction et la colonne de direction, malgré la rotation de la colonne de direction lors de son usage principal pour orienter les roues dans une direction particulière. Cette configuration avantageuse permet ainsi de matérialiser un deuxième axe de rotation du volant – l’axe de rotation secondaire – autour duquel le volant de direction est désormais configuré pour pouvoir pivoter ;- the coupling system comprises a universal joint placed in an intermediate position between the steering column and the steering wheel. In the context of the invention, the universal joint is a mechanical coupling member which allows the transmission of a rotation between the steering wheel and the steering column, despite the rotation of the steering column during its main use to steer the wheels in a particular direction. This advantageous configuration thus makes it possible to materialize a second axis of rotation of the steering wheel - the secondary axis of rotation - around which the steering wheel is now configured to be able to pivot;
- le système de couplage comporte au moins un ressort de rappel configuré pour générer une force de rappel sur le volant de direction, lorsqu’il est incliné relativement à l’axe de rotation secondaire, orientée en direction d’une position naturelle dudit volant de direction, pour laquelle une inclinaison dudit volant de direction est nulle relativement audit axe de rotation secondaire. Cette configuration avantageuse permet d’autoriser le volant de direction à demeurer ou retourner dans sa position naturelle, pour laquelle aucune accélération ou aucun freinage n’est piloté, si le conducteur relâche son effort sur ledit volant de direction. En particulier, le système de couplage comporte (i) un premier ressort de rappel situé entre un premier côté du volant de direction, relativement à l’axe de rotation secondaire, et la colonne de direction, et (ii) un deuxième ressort de rappel situé entre un deuxième côté du volant de direction, opposé au premier côté relativement à l’axe de rotation secondaire, et la colonne de direction. A titre d’exemple non limitatif, lorsque le volant de direction est dans sa position naturelle et que les roues directrices du véhicule automobile ne sont pas orientées en direction de l’un ou l’autre côté latéral dudit véhicule automobile, alors le premier côté du volant de direction, relativement à l’axe de rotation secondaire, est situé au-dessus dudit axe de rotation secondaire, le premier ressort de rappel étant relié au volant au niveau d’une partie supérieure dudit volant de direction ; et le deuxième côté du volant de direction, relativement à l’axe de rotation secondaire, est situé en-dessous dudit axe de rotation secondaire, le deuxième ressort de rappel étant relié au volant au niveau d’une partie inférieure dudit volant de direction ;- the coupling system comprises at least one return spring configured to generate a return force on the steering wheel, when it is inclined relative to the secondary axis of rotation, oriented towards a natural position of said steering wheel, for which an inclination of said steering wheel is zero relative to said secondary axis of rotation. This advantageous configuration makes it possible to authorize the steering wheel to remain in or return to its natural position, for which no acceleration or braking is controlled, if the driver releases his effort on said steering wheel. In particular, the coupling system comprises (i) a first return spring located between a first side of the steering wheel, relative to the secondary axis of rotation, and the steering column, and (ii) a second return spring located between a second side of the steering wheel, opposite the first side relative to the secondary axis of rotation, and the steering column. By way of non-limiting example, when the steering wheel is in its natural position and the steered wheels of the motor vehicle are not oriented towards either lateral side of said motor vehicle, then the first side of the steering wheel, relative to the secondary axis of rotation, is located above said secondary axis of rotation, the first return spring being connected to the steering wheel at an upper portion of said steering wheel; and the second side of the steering wheel, relative to the secondary axis of rotation, is located below said secondary axis of rotation, the second return spring being connected to the steering wheel at a lower portion of said steering wheel;
– de manière avantageuse, chaque au moins un ressort de rappel est du type d’un ressort de torsion ;– advantageously, each at least one return spring is of the torsion spring type;
- l’ensemble de direction comporte un dispositif de verrouillage de l’inclinaison du volant de direction relativement à l’axe de rotation secondaire. Cette configuration avantageuse permet d’activer ou de désactiver la capacité du volant de direction à être pivoté autour de l’axe de rotation secondaire. Cette configuration est particulièrement intéressante car elle permet d’embarquer l’invention conforme à son premier aspect sur tous les véhicules automobiles produits de manière systématique, à moindre coût et sans besoin d’adaptation ultérieure. Par la suite, en cas d’utilisation du véhicule automobile par une personne en situation de handicap ne pouvant pas utiliser ses membres inférieurs, il sera alors possible d’activer la fonctionnalité et de libérer la rotation du volant de direction autour de l’axe de rotation secondaire, en agissant sur le dispositif de verrouillage. Ainsi, de manière plus particulière, le dispositif de verrouillage est configuré pour pouvoir prendre une configuration verrouillée dans laquelle le volant de direction est bloqué en rotation vis-à-vis de l’axe de rotation secondaire, ou une configuration déverrouillée dans laquelle le volant de direction est pivotable autour de l’axe de rotation secondaire. Le dispositif de verrouillage prend la forme d’un axe amovible selon la configuration du dispositif de verrouillage : lorsque le dispositif de verrouillage est configuré dans sa configuration verrouillée, alors l’axe amovible passe au milieu du système de couplage, et notamment au milieu du joint de cardan, afin d’empêcher toute rotation du volant de direction autour de l’axe de rotation secondaire vis-à-vis de la colonne de direction. En revanche, lorsque le dispositif de verrouillage est configuré dans sa configuration déverrouillée, alors l’axe amovible est situé à l’écart du système de couplage, et notamment du joint de cardan, afin de ne pas entraver – et donc de rendre possible – toute rotation du volant de direction autour de l’axe de rotation secondaire vis-à-vis de la colonne de direction ;- the steering assembly comprises a device for locking the tilt of the steering wheel relative to the secondary rotation axis. This advantageous configuration makes it possible to activate or deactivate the ability of the steering wheel to be pivoted about the secondary rotation axis. This configuration is particularly interesting because it makes it possible to embed the invention in accordance with its first aspect on all motor vehicles produced systematically, at a lower cost and without the need for subsequent adaptation. Subsequently, in the event of use of the motor vehicle by a disabled person who cannot use their lower limbs, it will then be possible to activate the functionality and release the rotation of the steering wheel about the secondary rotation axis, by acting on the locking device. Thus, more particularly, the locking device is configured to be able to take a locked configuration in which the steering wheel is blocked in rotation relative to the secondary rotation axis, or an unlocked configuration in which the steering wheel is pivotable about the secondary rotation axis. The locking device takes the form of a removable axle depending on the configuration of the locking device: when the locking device is configured in its locked configuration, then the removable axle passes through the middle of the coupling system, and in particular through the middle of the universal joint, in order to prevent any rotation of the steering wheel around the secondary rotation axis relative to the steering column. On the other hand, when the locking device is configured in its unlocked configuration, then the removable axle is located away from the coupling system, and in particular from the universal joint, in order not to hinder – and therefore to make possible – any rotation of the steering wheel around the secondary rotation axis relative to the steering column;
- le système de couplage comporte au moins un capteur configuré pour mesurer l’inclinaison du système de couplage relativement à l’axe de rotation secondaire. Cette configuration avantageuse permet de coupler l’ensemble de direction conforme au premier aspect de l’invention à un système de freinage ou une unité de contrôle d’un groupe de motopropulsion du véhicule automobile. ainsi, en fonction de l’inclinaison mesurée par l’au moins un capteur, il est alors possible de détecter une orientation du volant de direction et une cinématique du volant de direction, de sorte à pouvoir détecter une intention de freinage ou une intention d’accélération du conducteur, de sorte à pouvoir piloter respectivement un freinage du véhicule automobile ou une accélération dudit véhicule automobile. De manière avantageuse, le système de couplage comporte deux capteurs, chaque capteur étant configuré pour mesurer l’inclinaison du système de couplage relativement à l’axe de rotation secondaire. Cette configuration permet d’apporter de la redondance et de la robustesse à la fonctionnalité proposé par la présente invention ;- the coupling system comprises at least one sensor configured to measure the inclination of the coupling system relative to the secondary axis of rotation. This advantageous configuration makes it possible to couple the steering assembly according to the first aspect of the invention to a braking system or a control unit of a powertrain of the motor vehicle. Thus, depending on the inclination measured by the at least one sensor, it is then possible to detect an orientation of the steering wheel and a kinematics of the steering wheel, so as to be able to detect a braking intention or an acceleration intention of the driver, so as to be able to control respectively a braking of the motor vehicle or an acceleration of said motor vehicle. Advantageously, the coupling system comprises two sensors, each sensor being configured to measure the inclination of the coupling system relative to the secondary axis of rotation. This configuration makes it possible to provide redundancy and robustness to the functionality proposed by the present invention;
– de manière préférée, l’au moins un capteur est du type d’un accéléromètre. Préférentiellement, l’au moins un capteur est du type d’un accéléromètre rotatif monté dans la colonne de direction, et plus particulièrement au niveau du système de couplage.– preferably, the at least one sensor is of the accelerometer type. Preferably, the at least one sensor is of the rotary accelerometer type mounted in the steering column, and more particularly at the coupling system.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un train roulant monté sur un arbre de direction et couplé à un ensemble de direction conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.According to a second aspect of the invention, there is provided a motor vehicle comprising a running gear mounted on a steering shaft and coupled to a steering assembly in accordance with the first aspect of the invention or according to any of its improvements.
Dans le contexte de la présente invention, le train roulant est un train directionnel du véhicule automobile.In the context of the present invention, the running gear is a steering gear of the motor vehicle.
De manière préférée, l’ensemble de couplage conforme au premier aspect de l’invention est relié à une unité de contrôle d’un groupe de motopropulsion du véhicule automobile, de sorte à ce qu’une inclinaison du volant de direction selon un premier sens de rotation – préférentiellement vers l’avant, relativement à l’axe longitudinal du véhicule automobile – autour de l’axe de rotation secondaire entraine une accélération du véhicule automobile. De manière analogue, l’ensemble de couplage conforme au premier aspect de l’invention est relié à un système de freinage du véhicule automobile, de sorte à ce qu’une inclinaison du volant de direction selon un deuxième sens de rotation – préférentiellement vers l’arrière, relativement à l’axe longitudinal du véhicule automobile – autour de l’axe de rotation secondaire entraine un freinage du véhicule automobile.Preferably, the coupling assembly according to the first aspect of the invention is connected to a control unit of a powertrain of the motor vehicle, such that an inclination of the steering wheel in a first direction of rotation - preferably forward, relative to the longitudinal axis of the motor vehicle - around the secondary axis of rotation causes an acceleration of the motor vehicle. Similarly, the coupling assembly according to the first aspect of the invention is connected to a braking system of the motor vehicle, such that an inclination of the steering wheel in a second direction of rotation - preferably rearward, relative to the longitudinal axis of the motor vehicle - around the secondary axis of rotation causes a braking of the motor vehicle.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de contrôle d’un véhicule automobile à l’aide d’un ensemble de direction conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le procédé de contrôle comportant une étape de contrôle d’une vitesse du véhicule automobile consécutive d’une inclinaison du volant de direction autour de l’axe de rotation secondaire.According to a third aspect of the invention, there is provided a method of controlling a motor vehicle using a steering assembly in accordance with the first aspect of the invention or according to any of its improvements, the control method comprising a step of controlling a speed of the motor vehicle following an inclination of the steering wheel around the secondary axis of rotation.
En particulier, l’étape de contrôle comporte préférentiellement :In particular, the control stage preferably includes:
- une étape d’accélération du véhicule automobile consécutive d’une inclinaison du volant de direction autour de l’axe de rotation secondaire et selon un premier sens d’inclinaison ; ou- a stage of acceleration of the motor vehicle following an inclination of the steering wheel around the secondary axis of rotation and in a first direction of inclination; or
- une étape de freinage du véhicule automobile consécutive d’une inclinaison du volant de direction autour de l’axe de rotation secondaire et selon un deuxième sens d’inclinaison.- a braking step of the motor vehicle following a tilt of the steering wheel around the secondary axis of rotation and in a second direction of tilt.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are provided, incorporating, in all their possible combinations, the various optional features set out herein.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description which follows on the one hand, and from several examples of embodiment given for information purposes and without limitation with reference to the attached schematic drawings on the other hand, in which:
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the features, variants and different embodiments of the invention may be combined with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of features described below in isolation from the other features described, if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and embodiments described can be combined with each other if there is no technical obstacle to this combination.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
Sur les FIGURES qui suivent, on définit un axe longitudinal X, un axe latéral et un axe vertical Z relativement au véhicule automobile 2 sur lequel l’ensemble de direction 1 conforme au premier aspect de l’invention est destiné à être monté.In the following FIGURES, a longitudinal axis X, a lateral axis and a vertical axis Z are defined relative to the motor vehicle 2 on which the steering assembly 1 according to the first aspect of the invention is intended to be mounted.
Plus particulièrement, l’axe transversal Y s’entend comme une direction prise entre un côté latéral du véhicule automobile 2 et un côté latéral opposé dudit véhicule automobile 2. En d’autres termes, l’axe transversal Y s’entend selon une direction qui s’étend depuis un côté passager du véhicule automobile 2 vers un côté conducteur dudit véhicule automobile 2, ou réciproquement. Les adjectifs latéraux, intérieur et extérieur font référence à un tel axe transversal Y.More particularly, the transverse axis Y is understood as a direction taken between a lateral side of the motor vehicle 2 and an opposite lateral side of said motor vehicle 2. In other words, the transverse axis Y is understood in a direction which extends from a passenger side of the motor vehicle 2 to a driver side of said motor vehicle 2, or vice versa. The adjectives lateral, interior and exterior refer to such a transverse axis Y.
En outre, l’axe longitudinal X s’étend comme étant pris le long d’une direction qui s’étend d’avant en arrière ou d’arrière en avant du véhicule automobile 2. L’axe longitudinal X est perpendiculaire à l’axe transversal Y. Les adjectifs frontaux, avant et arrière font référence à cet axe longitudinal X.Furthermore, the longitudinal axis X extends as taken along a direction extending from front to rear or from back to front of the motor vehicle 2. The longitudinal axis X is perpendicular to the transverse axis Y. The adjectives frontal, front and rear refer to this longitudinal axis X.
Enfin, l’axe vertical Z s’entend comme étant pris le long d’un axe qui s’étend depuis les roues 21 du véhicule automobile 2 et vers le toit dudit véhicule automobile 2, ou inversement, l’axe vertical Z étant simultanément perpendiculaire à l’axe transversal Y et à l’axe longitudinal X. Les adjectifs dessus et dessous, ou inférieur et supérieur font référence à cet axe vertical Z.Finally, the vertical axis Z is understood as being taken along an axis which extends from the wheels 21 of the motor vehicle 2 and towards the roof of said motor vehicle 2, or vice versa, the vertical axis Z being simultaneously perpendicular to the transverse axis Y and to the longitudinal axis X. The adjectives above and below, or lower and upper refer to this vertical axis Z.
Complémentairement, on définit aussi un axe d’élongation propre O1 dans le référentiel de l’ensemble de direction 1, l’axe d’élongation propre O1 étant défini par la direction principale d’élongation d’une colonne de direction 11 dudit ensemble de direction 1.Additionally, a proper elongation axis O1 is also defined in the reference frame of the steering assembly 1, the proper elongation axis O1 being defined by the main direction of elongation of a steering column 11 of said steering assembly 1.
En référence à la
La colonne de direction 11 forme un organe de couplage entre le volant de direction 12 et l’arbre de direction 22, et plus particulièrement avec une crémaillère de direction faisant partie dudit arbre de direction 22. De manière schématique, la colonne de direction 11 a une forme cylindrique, comportant un ou plusieurs segments couplés entre eux de manière à pouvoir autoriser la transmission d’un couple vis-à-vis de l’axe d’élongation propre O1 entre le volant de direction 12, situé à sa première extrémité, et l’arbre de direction 22 situé en contre-bas, au niveau de la deuxième extrémité.The steering column 11 forms a coupling member between the steering wheel 12 and the steering shaft 22, and more particularly with a steering rack forming part of said steering shaft 22. Schematically, the steering column 11 has a cylindrical shape, comprising one or more segments coupled together so as to be able to allow the transmission of a torque with respect to the proper elongation axis O1 between the steering wheel 12, located at its first end, and the steering shaft 22 located below, at the second end.
De manière classique, le système de couplage 13 permet de relier la colonne de direction 11 au volant de direction 12, autorisant ainsi, par une rotation dudit volant de direction 12, une rotation analogue de la colonne de direction 11 conduisant ensuite à une orientation des roues 21 située à l’extrémité de l’arbre de direction 22.Conventionally, the coupling system 13 makes it possible to connect the steering column 11 to the steering wheel 12, thus authorizing, by a rotation of said steering wheel 12, a similar rotation of the steering column 11 then leading to an orientation of the wheels 21 located at the end of the steering shaft 22.
De manière particulièrement avantageuse et propre à la présente invention, le système de couplage 13 autorise aussi une rotation supplémentaire du volant de direction 12 par rapport à la colonne de direction 11. Plus particulièrement, le système de couplage 13 autorise désormais une inclinaison du volant de direction 12 autour d’un axe de rotation supplémentaire – l’axe de rotation secondaire.In a particularly advantageous manner and specific to the present invention, the coupling system 13 also allows an additional rotation of the steering wheel 12 relative to the steering column 11. More particularly, the coupling system 13 now allows an inclination of the steering wheel 12 around an additional axis of rotation – the secondary axis of rotation.
L’axe de rotation secondaire est parallèle à l’axe transversal Y du véhicule automobile 2. Plus particulièrement, l’axe de rotation secondaire est parallèle à l’axe transversal Y quelle que soit l’orientation et la rotation du volant de direction 12 vis-à-vis de la colonne de direction 11. En d’autres termes, pour n’importe quelle rotation du volant de direction 12, l’axe de rotation secondaire demeure parallèle à l’axe transversal Y du véhicule automobile 2.The secondary axis of rotation is parallel to the transverse axis Y of the motor vehicle 2. More particularly, the secondary axis of rotation is parallel to the transverse axis Y regardless of the orientation and rotation of the steering wheel 12 relative to the steering column 11. In other words, for any rotation of the steering wheel 12, the secondary axis of rotation remains parallel to the transverse axis Y of the motor vehicle 2.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la
Le joint de cardan 14 est configuré pour orienter l’axe de rotation secondaire parallèlement à l’axe transversal Y du véhicule automobile 2.The universal joint 14 is configured to orient the secondary axis of rotation parallel to the transverse axis Y of the motor vehicle 2.
Le système de couplage 13 comporte aussi au moins un ressort de rappel configuré pour générer une force de rappel sur le volant de direction 12, lorsqu’il est incliné relativement à l’axe de rotation secondaire, orientée en direction d’une position naturelle dudit volant de direction 12, pour laquelle une inclinaison dudit volant de direction 12 est nulle relativement audit axe de rotation secondaire.The coupling system 13 also comprises at least one return spring configured to generate a return force on the steering wheel 12, when it is inclined relative to the secondary axis of rotation, oriented towards a natural position of said steering wheel 12, for which an inclination of said steering wheel 12 is zero relative to said secondary axis of rotation.
Selon l’invention, pour accélérer, il est désormais possible d’incliner une partie supérieure du volant de direction 12 vers l’avant et, pour freiner, il est désormais possible d’incliner une partie inférieure du volant de direction 12 vers l’avant, ou de ramener la partie supérieure du volant de direction 12 vers l’arrière. A cet effet, l’ensemble de direction 1 est aussi relié à un groupe de motopropulsion – ou à une unité de commande qui pilote ledit groupe de motopropulsion – du véhicule automobile 2 afin de pouvoir contrôler son accélération, et/ou l’ensemble de direction 1 est aussi relié à un système de freinage – ou à une unité de commande qui pilote ledit système de freinage – du véhicule automobile 2 afin de pouvoir contrôler son freinage.According to the invention, in order to accelerate, it is now possible to tilt an upper part of the steering wheel 12 forward and, in order to brake, it is now possible to tilt a lower part of the steering wheel 12 forward, or to bring the upper part of the steering wheel 12 backward. For this purpose, the steering assembly 1 is also connected to a powertrain - or to a control unit which controls said powertrain - of the motor vehicle 2 in order to be able to control its acceleration, and/or the steering assembly 1 is also connected to a braking system - or to a control unit which controls said braking system - of the motor vehicle 2 in order to be able to control its braking.
L’au moins un ressort de rappel contribue à faciliter la manipulation du volant de direction 12. De manière préférée, chaque ressort de rappels est du type d’un ressort de torsion. Chaque ressort de rappel est intégré dans la colonne de direction 11 et, plus particulièrement, au niveau du système de couplage 13 – et du joint de cardan 14 – afin de rendre l’ensemble de direction 1 plus compacte. de manière préférée, le système de couplage 13 comporte (i) un premier ressort de rappel situé entre un premier côté du volant de direction 12, relativement à l’axe de rotation secondaire, et la colonne de direction 11, et (ii) un deuxième ressort de rappel situé entre un deuxième côté du volant de direction 12, opposé au premier côté relativement à l’axe de rotation secondaire, et la colonne de direction 11.The at least one return spring contributes to facilitating the handling of the steering wheel 12. Preferably, each return spring is of the torsion spring type. Each return spring is integrated into the steering column 11 and, more particularly, at the level of the coupling system 13 – and of the universal joint 14 – in order to make the steering assembly 1 more compact. Preferably, the coupling system 13 comprises (i) a first return spring located between a first side of the steering wheel 12, relative to the secondary axis of rotation, and the steering column 11, and (ii) a second return spring located between a second side of the steering wheel 12, opposite the first side relative to the secondary axis of rotation, and the steering column 11.
Afin de pouvoir déterminer l’état du volant de direction 12 et son inclinaison par rapport à l’axe de rotations secondaire, le système de couplage 13 comporte au moins un capteur configuré pour mesurer l’inclinaison du système de couplage 13 relativement à l’axe de rotation secondaire. Par la suite, chaque au moins un capteur est couplé à un système de freinage et/ou une unité de contrôle d’un groupe de motopropulsion du véhicule automobile 2 afin de respectivement, en fonction de l’inclinaison mesurée par l’au moins un capteur, détecter une orientation du volant de direction 12 et une cinématique dudit volant de direction 12. Cette mesure permet ainsi de détecter une intention de freinage ou une intention d’accélération de la part du conducteur du véhicule automobile 2, de sorte à pouvoir piloter respectivement un freinage du véhicule automobile 2 ou une accélération dudit véhicule automobile 2 via l’unité de contrôle et le système de freinage.In order to be able to determine the state of the steering wheel 12 and its inclination relative to the secondary axis of rotation, the coupling system 13 comprises at least one sensor configured to measure the inclination of the coupling system 13 relative to the secondary axis of rotation. Subsequently, each at least one sensor is coupled to a braking system and/or a control unit of a powertrain of the motor vehicle 2 in order to respectively, depending on the inclination measured by the at least one sensor, detect an orientation of the steering wheel 12 and a kinematics of said steering wheel 12. This measurement thus makes it possible to detect a braking intention or an acceleration intention on the part of the driver of the motor vehicle 2, so as to be able to respectively control a braking of the motor vehicle 2 or an acceleration of said motor vehicle 2 via the control unit and the braking system.
De manière avantageuse, le système de couplage 13 comporte deux capteurs, chaque capteur étant configuré pour mesurer l’inclinaison du système de couplage 13 relativement à l’axe de rotation secondaire.Advantageously, the coupling system 13 comprises two sensors, each sensor being configured to measure the inclination of the coupling system 13 relative to the secondary axis of rotation.
Chaque capteur est préférentiellement du type d’un accéléromètre, et notamment du type d’un accéléromètre rotatif monté dans la colonne de direction 11, au niveau du système de couplage 13.Each sensor is preferably of the accelerometer type, and in particular of the rotary accelerometer type mounted in the steering column 11, at the level of the coupling system 13.
Selon un mode de réalisation intéressant de l’invention, non représenté sur les FIGURES, l’ensemble de direction 1 comporte un dispositif de verrouillage de l’inclinaison du volant de direction 12 relativement à l’axe de rotation secondaire. Le dispositif de verrouillage est ainsi configuré pour pouvoir prendre une configuration verrouillée dans laquelle le volant de direction 12 est bloqué en rotation vis-à-vis de l’axe de rotation secondaire, ou une configuration déverrouillée dans laquelle le volant de direction 12 est pivotable autour de l’axe de rotation secondaire.According to an interesting embodiment of the invention, not shown in the FIGURES, the steering assembly 1 comprises a device for locking the tilt of the steering wheel 12 relative to the secondary axis of rotation. The locking device is thus configured to be able to take a locked configuration in which the steering wheel 12 is blocked in rotation relative to the secondary axis of rotation, or an unlocked configuration in which the steering wheel 12 is pivotable about the secondary axis of rotation.
De manière avantageuse, le dispositif de verrouillage prend la forme d’un axe amovible selon la configuration du dispositif de verrouillage : lorsque le dispositif de verrouillage est configuré dans sa configuration verrouillée, alors l’axe amovible passe au milieu du système de couplage 13, et notamment au milieu du joint de cardan 14, afin d’empêcher toute rotation du volant de direction 12 autour de l’axe de rotation secondaire vis-à-vis de la colonne de direction 11. En revanche, lorsque le dispositif de verrouillage est configuré dans sa configuration déverrouillée, alors l’axe amovible est situé à l’écart du système de couplage 13, et notamment du joint de cardan 14, afin de ne pas entraver – et donc de rendre possible – toute rotation du volant de direction 12 autour de l’axe de rotation secondaire vis-à-vis de la colonne de direction 11. Le dispositif de verrouillage est actionnable par l’intermédiaire d’une manette qui s’étend en direction du volant de direction 12, par exemple sous ledit volant de direction 12 ou sur le côté du volant de direction 12, afin d’être accessible par le conducteur du véhicule automobile 2 installé derrière le volant de direction 12.Advantageously, the locking device takes the form of a removable axle according to the configuration of the locking device: when the locking device is configured in its locked configuration, then the removable axle passes through the middle of the coupling system 13, and in particular through the middle of the universal joint 14, in order to prevent any rotation of the steering wheel 12 about the secondary axis of rotation relative to the steering column 11. On the other hand, when the locking device is configured in its unlocked configuration, then the removable axle is located away from the coupling system 13, and in particular from the universal joint 14, in order not to hinder – and therefore to make possible – any rotation of the steering wheel 12 about the secondary axis of rotation relative to the steering column 11. The locking device can be actuated by means of a lever which extends towards the steering wheel 12, for example under said steering wheel 12 or on the side of the steering wheel. 12, in order to be accessible by the driver of the motor vehicle 2 installed behind the steering wheel 12.
En référence à la
En référence à la
En particulier, l’étape de contrôle 31 comporte préférentiellement :In particular, control step 31 preferably comprises:
- une étape d’accélération 32 du véhicule automobile 2 consécutive d’une inclinaison du volant de direction 12 autour de l’axe de rotation secondaire et selon un premier sens d’inclinaison ; ou- an acceleration step 32 of the motor vehicle 2 following an inclination of the steering wheel 12 around the secondary rotation axis and in a first direction of inclination; or
- une étape de freinage 33 du véhicule automobile 2 consécutive d’une inclinaison du volant de direction 12 autour de l’axe de rotation secondaire et selon un deuxième sens d’inclinaison.- a braking step 33 of the motor vehicle 2 following an inclination of the steering wheel 12 around the secondary rotation axis and in a second direction of inclination.
En synthèse, l’invention concerne un ensemble de direction 1 pour véhicule automobile 2, l’ensemble de direction 1 comportant un volant de direction 12, une colonne de direction 11 dont une première extrémité est couplée au volant de direction 12 par l’intermédiaire d’un système de couplage 13. Selon l’invention, le système de couplage 13 autorise non seulement la transmission d’un couple relativement à un axe d’élongation propre O1 de la colonne de direction 11, mais aussi une inclinaison du volant de direction 12 selon un axe de rotation secondaire parallèle à un axe transversal Y du véhicule automobile 2. L’ensemble de direction 1 selon l’invention autorise ainsi un degré de liberté supplémentaire au niveau du volant de direction 12 afin de pouvoir y associer des commandes supplémentaires de pilotage du véhicule automobile 2, telles que par exemple une accélération ou un freinage.In summary, the invention relates to a steering assembly 1 for a motor vehicle 2, the steering assembly 1 comprising a steering wheel 12, a steering column 11 of which a first end is coupled to the steering wheel 12 via a coupling system 13. According to the invention, the coupling system 13 not only allows the transmission of a torque relative to a specific elongation axis O1 of the steering column 11, but also an inclination of the steering wheel 12 along a secondary axis of rotation parallel to a transverse axis Y of the motor vehicle 2. The steering assembly 1 according to the invention thus allows an additional degree of freedom at the level of the steering wheel 12 in order to be able to associate additional controls for controlling the motor vehicle 2 therewith, such as for example acceleration or braking.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples that have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, forms, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
Claims (9)
- un volant de direction (12) ;
- une colonne de direction (11) dont une première extrémité est couplée au volant de direction (12) par l’intermédiaire d’un système de couplage (13) autorisant la transmission d’un couple relativement à un axe d’élongation propre (O1) de la colonne de direction (11), et dont une deuxième extrémité est couplée à un arbre de direction (22) du véhicule automobile (2) ;
caractérisé en ce que le système de couplage (13) est configuré pour autoriser une inclinaison du volant de direction (12) selon un axe de rotation secondaire parallèle à un axe transversal (Y) du véhicule automobile (2).Steering assembly (1) for a motor vehicle (2), the steering assembly (1) comprising:
- a steering wheel (12);
- a steering column (11) of which a first end is coupled to the steering wheel (12) via a coupling system (13) allowing the transmission of a torque relative to a specific elongation axis (O1) of the steering column (11), and of which a second end is coupled to a steering shaft (22) of the motor vehicle (2);
characterized in that the coupling system (13) is configured to allow a tilt of the steering wheel (12) along a secondary axis of rotation parallel to a transverse axis (Y) of the motor vehicle (2).
- une configuration verrouillée dans laquelle le volant de direction (12) est bloqué en rotation vis-à-vis de l’axe de rotation secondaire ; ou
- une configuration déverrouillée dans laquelle le volant de direction (12) est pivotable autour de l’axe de rotation secondaire.Steering assembly (1) according to the preceding claim, in which the locking device is configured to be able to take:
- a locked configuration in which the steering wheel (12) is locked in rotation relative to the secondary axis of rotation; or
- an unlocked configuration in which the steering wheel (12) is pivotable about the secondary rotation axis.
- une étape d’accélération (32) du véhicule automobile (2) consécutive d’une inclinaison du volant de direction (12) autour de l’axe de rotation secondaire et selon un premier sens d’inclinaison ; ou
- une étape de freinage (33) du véhicule automobile (2) consécutive d’une inclinaison du volant de direction (12) autour de l’axe de rotation secondaire et selon un deuxième sens d’inclinaison.Control method (3) according to the preceding claim, in which the control step (31) comprises:
- an acceleration step (32) of the motor vehicle (2) following an inclination of the steering wheel (12) around the secondary axis of rotation and in a first direction of inclination; or
- a braking step (33) of the motor vehicle (2) following an inclination of the steering wheel (12) around the secondary rotation axis and in a second direction of inclination.
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|---|---|---|---|
| FR2300429A FR3144963A1 (en) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | steering assembly for a motor vehicle |
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| FR2300429 | 2023-01-17 | ||
| FR2300429A FR3144963A1 (en) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | steering assembly for a motor vehicle |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3144963A1 true FR3144963A1 (en) | 2024-07-19 |
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ID=86007519
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR2300429A Pending FR3144963A1 (en) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | steering assembly for a motor vehicle |
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR3144963A1 (en) |
Citations (5)
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2023
- 2023-01-17 FR FR2300429A patent/FR3144963A1/en active Pending
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