FR2990675A1

FR2990675A1 - Inclination angle adjusting device for steering wheel in driving simulator of vehicle, has guide groove arranged so that displacement of steering wheel support imposes rotation of steering wheel about axis in plane formed by steering wheel

Info

Publication number: FR2990675A1
Application number: FR1254592A
Authority: FR
Inventors: Benoit Jeanne; Stephane Masfrand; Matthieu Mika
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: FR2990675B1

Abstract

The device has a steering wheel support (10) arranged to receive a steering wheel (50) pivotally mounted on a steering column (53). A base plate (20) includes a guide groove (21) for the steering wheel support, where guide pins (15) slide in the guide groove, and define a displacement path for the steering wheel support. The guide groove is arranged so that the displacement of the steering wheel support imposes a rotation of the steering wheel about an axis contained in a plane (52) formed by the steering wheel and passing through an axis (51) of the steering column.

Description

DISPOSITIF DE REGLAGE DU VOLANT D'UN SIMULATEUR DE CONDUITE La présente invention concerne de manière générale un simulateur de conduite et en particulier un dispositif de réglage de l'inclinaison du volant de ce simulateur de conduite. Il est important pour un tel simulateur de pouvoir reproduire des configurations géométriques variées correspondant à des véhicules différents et le simulateur doit comporter des dispositifs de réglages qui permettent de rapidement positionner les interfaces homme machine pour qu'elles occupent la place exacte de leur équivalent dans le véhicule étudié. Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de réglage de l'inclinaison du volant dans un véhicule. En particulier, le document FR2919842 décrit un volant solidaire d'une planche de bord dont l'inclinaison est réglable à l'aide d'une pièce agencée dans la planche de bord et articulée autour d'un axe de rotation. En contrepartie, la cinématique de ce système présente notamment l'inconvénient de provoquer un déplacement en profondeur et en hauteur simultanément au réglage de l'inclinaison du volant. Il faut alors régler ces paramètres après une modification de l'inclinaison. Ce mécanisme n'est pas adapté à l'usage dans un simulateur qui doit pouvoir régler rapidement les caractéristiques géométriques du volant. Le document US4449419 décrit quant à lui un volant réglable qui peut pivoter autour d'un axe qui passe par un cardan de la colonne de direction. De la même manière que ci-dessus, un réglage de l'inclinaison entraîne une modification du réglage en hauteur ou du réglage en profondeur de ce volant, et pour un simulateur devant reproduire exactement un habitacle donné, il faudra prévoir des réglages supplémentaires pour compenser ces modifications des autres paramètres que l'inclinaison, ce qui complique la conception et augmente le coût du simulateur. The present invention generally relates to a driving simulator and in particular to a device for adjusting the tilt of the steering wheel of this driving simulator. It is important for such a simulator to be able to reproduce various geometrical configurations corresponding to different vehicles and the simulator must comprise adjustment devices which allow to quickly position the man-machine interfaces so that they occupy the exact place of their equivalent in the vehicle studied. It is known in the prior art devices for adjusting the inclination of the steering wheel in a vehicle. In particular, the document FR2919842 discloses a steering wheel secured to a dashboard whose inclination is adjustable using a piece arranged in the dashboard and hinged about an axis of rotation. In return, the kinematics of this system has the disadvantage of causing a displacement in depth and height simultaneously with the adjustment of the inclination of the steering wheel. These parameters must then be adjusted after a modification of the inclination. This mechanism is not suitable for use in a simulator that must be able to quickly adjust the geometric characteristics of the steering wheel. The document US4449419 describes an adjustable steering wheel that can pivot about an axis that passes through a universal joint of the steering column. In the same way as above, an adjustment of the inclination causes a modification of the height adjustment or the depth adjustment of the steering wheel, and for a simulator to reproduce exactly a given passenger compartment, it will be necessary to provide additional adjustments to compensate. these changes other parameters than inclination, which complicates the design and increases the cost of the simulator.

Le document W00192083 décrit un volant dont l'inclinaison est réglable, pour libérer l'accès à des organes qui pourraient être masqués. Afin de procurer une bonne ergonomie, le volant pivote autour d'un axe horizontal qui passe par les poignets du conducteur. Cependant, cette fonction implique que la modification de l'inclinaison du volant change également le réglage en profondeur et en hauteur. Après un réglage de l'inclinaison, il faut donc régler à nouveau la hauteur et la profondeur du volant. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un dispositif de réglage de l'inclinaison d'un volant qui ne nécessite pas de régler à nouveau d'autres paramètres après un changement de l'inclinaison du volant. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de réglage de l'inclinaison d'un volant comprenant : - un support de volant agencé pour recevoir un volant monté en pivot sur une colonne de direction, - une embase comprenant au moins une rainure de guidage du support de volant, - des moyens de guidage du support de volant coulissant dans la rainure de guidage et définissant une trajectoire de déplacement du support de volant, caractérisé en ce que ladite au moins une rainure de guidage est agencée pour que la trajectoire du support de volant ayant reçu un volant impose une rotation du volant autour d'un axe contenu dans un plan formé par le volant et passant par l'axe de la colonne de direction. The document W00192083 describes a steering wheel whose inclination is adjustable, to release access to bodies that could be masked. In order to provide good ergonomics, the steering wheel pivots around a horizontal axis that passes through the wrists of the driver. However, this function implies that changing the tilt of the steering wheel also changes the depth and height setting. After adjusting the incline, you must adjust the height and depth of the steering wheel again. An object of the present invention is to meet the disadvantages of the documents of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to propose a device for adjusting the inclination of a steering wheel that does not require any adjust further settings after changing the tilt of the steering wheel. For this a first aspect of the invention relates to a device for adjusting the inclination of a steering wheel comprising: - a steering wheel support arranged to receive a steering wheel pivotally mounted on a steering column, - a base comprising at least one guide groove of the flywheel support, - guide means of the flywheel support sliding in the guide groove and defining a path of movement of the flywheel support, characterized in that said at least one guide groove is arranged so that the trajectory of the steering wheel support having received a steering wheel imposes a rotation of the steering wheel around an axis contained in a plane formed by the steering wheel and passing through the axis of the steering column.

Le dispositif de réglage selon la présente invention simplifie la mise en configuration en évitant les opérations de réglage de paramètres modifiés par un réglage de l'inclinaison du volant. En effet, l'agencement de la rainure de guidage imposant une rotation du volant autour d'un axe de rotation contenu le plan du volant et passant par l'axe de la colonne implique que le réglage en profondeur ou en hauteur du volant n'est pas impacté par une modification de l'inclinaison du volant. En d'autres termes, le réglage de l'inclinaison est indépendant du réglage en profondeur ou en hauteur du volant. La rainure de guidage est agencée en un arc de cercle qui a pour centre la projection, dans le plan de la rainure, du point d'intersection de l'axe 5 de la colonne de direction avec le plan du volant. De manière avantageuse, le dispositif de réglage comprend des moyens de positionnement à vis fixés entre le support de volant et l'embase, pour positionner le support de volant par rapport à l'embase afin de régler l'inclinaison du volant. Un tel réglage à vis offre une bonne précision et 10 permet d'être irréversible, c'est à dire qu'il n'y a pas besoin de blocage en position du volant car aucun changement de l'inclinaison n'est possible en exerçant un effort sur le volant, il faut agir sur la vis. Avantageusement, les moyens de positionnement comprennent une vis de réglage et au moins un parallélogramme déformable, un premier 15 sommet de ce parallélogramme est fixé au support de volant, un deuxième sommet de ce parallélogramme, relié par une des diagonales du parallélogramme au premier sommet, est fixé à l'embase, et deux côtés du parallélogramme reliés à un même sommet du parallélogramme sont joints entre eux par la vis de réglage agencée pour régler l'angle entre les deux 20 côtés du parallélogramme. Un tel parallélogramme offre la possibilité de démultiplier les efforts à exercer sur la vis pour rendre le réglage de l'inclinaison aisé. De plus cette solution est robuste et peut encaisser des efforts sur le volant importants. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que la vis 25 de réglage présente deux pas de vis chacun coopérant avec un des côtés du parallélogramme, et en ce que les pas de vis sont de sens opposés. Une vis avec un pas de vis gauche/droite permet d'écarter ou de rapprocher rapidement les côtés du parallélogramme déformable. De manière avantageuse, le dispositif de réglage comprend de part et 30 d'autre du support de volant deux parallélogrammes déformable identiques chacun ayant un même premier sommet fixé au support de volant, et un même deuxième sommet fixé à l'embase et relié par une diagonale de chaque parallélogramme au premier sommet, un premier côté d'un parallélogramme est relié au même premier côté de l'autre parallélogramme par un axe de liaison, un deuxième côté attaché à un même sommet d'un parallélogramme que le premier côté est relié au même deuxième côté de l'autre parallélogramme par un axe de liaison, et la vis de réglage se visse dans chaque axe de liaison. Cette mise en oeuvre de la présente invention apporte une bonne rigidité au dispositif de réglage. The adjustment device according to the present invention simplifies the setting in configuration by avoiding the operations of setting parameters modified by a tilt adjustment of the steering wheel. Indeed, the arrangement of the guide groove imposing a rotation of the steering wheel around an axis of rotation contained the plane of the steering wheel and passing through the axis of the column implies that the adjustment in depth or height of the steering wheel is not impacted by a change in the tilt of the steering wheel. In other words, the adjustment of the inclination is independent of the adjustment in depth or height of the steering wheel. The guide groove is arranged in an arc whose center is the projection, in the plane of the groove, the point of intersection of the axis 5 of the steering column with the plane of the steering wheel. Advantageously, the adjusting device comprises screw positioning means fixed between the steering wheel support and the base, for positioning the steering wheel support relative to the base in order to adjust the inclination of the steering wheel. Such a screw setting offers good accuracy and 10 can be irreversible, that is to say that there is no need for locking in the steering wheel position because no change in inclination is possible by exercising a force on the steering wheel, it is necessary to act on the screw. Advantageously, the positioning means comprise an adjustment screw and at least one deformable parallelogram, a first vertex of this parallelogram is fixed to the steering wheel support, a second vertex of this parallelogram, connected by one of the diagonals of the parallelogram to the first vertex, is fixed to the base, and two sides of the parallelogram connected to the same vertex of the parallelogram are joined together by the adjusting screw arranged to adjust the angle between the two sides of the parallelogram. Such a parallelogram offers the possibility of multiplying the efforts to be exerted on the screw to make the adjustment of the inclination easy. In addition, this solution is robust and can handle significant efforts on the steering wheel. A particularly interesting embodiment consists in that the adjusting screw has two screw threads each cooperating with one of the sides of the parallelogram, and in that the threads are in opposite directions. A screw with a left / right screw pitch makes it possible to quickly remove or close the sides of the deformable parallelogram. Advantageously, the adjustment device comprises on each side of the steering wheel support two identical deformable parallelograms each having the same first vertex fixed to the steering wheel support, and the same second vertex fixed to the base and connected by a diagonally from each parallelogram to the first vertex, a first side of a parallelogram is connected to the same first side of the other parallelogram by a connecting axis, a second side attached to the same vertex of a parallelogram as the first side is connected at the same second side of the other parallelogram by a connecting pin, and the adjusting screw is screwed into each connecting pin. This implementation of the present invention provides good rigidity to the adjustment device.

Avantageusement, les moyens de positionnement comprennent un axe de renfort lié à la vis de réglage par une liaison pivot, et l'axe de renfort est agencé entre les axes de liaison et coulisse dans au moins une rainure de guidage de l'embase. Le guidage de la vis de réglage est amélioré avec l'axe de renfort qui lui apporte un positionnement supplémentaire. Advantageously, the positioning means comprise a reinforcement axis connected to the adjustment screw by a pivot connection, and the reinforcement axis is arranged between the connecting pins and slides in at least one guide groove of the base. The guide of the adjusting screw is improved with the reinforcement axis which gives it additional positioning.

Avantageusement, l'embase comprend de part et d'autre du support de volant deux plaques, chacune comprenant une rainure de guidage du support de volant et une rainure de guidage de l'axe de renfort. Cette mise en oeuvre de la présente invention apporte une bonne rigidité au dispositif de réglage. Advantageously, the base comprises on either side of the steering wheel support two plates, each comprising a guide groove of the flywheel support and a guide groove of the reinforcement axis. This implementation of the present invention provides good rigidity to the adjustment device.

En alternative de ce premier mode de réalisation, les moyens de positionnement comprennent une vis de réglage se vissant dans le support de volant et dans l'embase, de sorte à régler la position du support de volant par rapport à l'embase. Cette mise en oeuvre est économique. Avantageusement, la vis de réglage présente deux pas de vis l'un 25 coopérant avec le support de volant et l'autre avec l'embase, et en ce que les pas de vis sont de sens opposés Un second aspect de l'invention est un simulateur de conduite comprenant au moins un dispositif de réglage selon le premier aspect de l'invention. As an alternative to this first embodiment, the positioning means comprise a set screw screwed into the flywheel support and into the base, so as to adjust the position of the flywheel support relative to the base. This implementation is economical. Advantageously, the adjusting screw has two screw threads one cooperating with the steering wheel support and the other with the base, and in that the threads are in opposite directions. A second aspect of the invention is a driving simulator comprising at least one adjusting device according to the first aspect of the invention.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de côté d'un dispositif de réglage selon la présente invention ; - la figure 2 représente une vue en perspective du dispositif de réglage de la figure 1. La figure 1 représente une vue de côté d'un volant 50 de simulateur monté sur un dispositif de réglage d'inclinaison selon l'invention. Le volant 50 est monté en pivot sur une colonne de direction 53, elle-même fixée sur un support de volant 10 du dispositif de réglage (la colonne de direction 53 est en traits pointillés pour améliorer la clarté de la figure). Ce dernier comporte également une embase 20 fixée au châssis 22 sous la forme d'une plaque qui présente une rainure 21 de guidage du support de volant 10 (pour des raisons de clarté, la rainure 21 est intégralement en traits pleins, et un des côtés 32 est en traits pointillés). Ce dernier est guidé par les axes 15 qui coulissent dans la rainure de guidage 21. La rainure de guidage 21 est agencée en un arc de cercle dont le rayon est centré sur un point d'intersection entre le plan 52 du volant et l'axe de rotation 51 du volant 50 dans la colonne de direction 53. Cette intersection est le point 55 situé à l'intersection des traits mixtes fins. Cet agencement de la rainure de guidage 21 impose une rotation du support de volant 10 et du volant 10 qui y est fixé autour d'un axe contenu dans le plan 52 et passant par l'axe de rotation 51. Other features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following detailed description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example and illustrated by the appended drawings, in which: - Figure 1 shows a side view of an adjusting device according to the present invention; - Figure 2 shows a perspective view of the adjustment device of Figure 1. Figure 1 shows a side view of a steering wheel 50 simulator mounted on a tilt adjustment device according to the invention. The steering wheel 50 is pivotally mounted on a steering column 53, itself fixed on a steering wheel support 10 of the adjustment device (the steering column 53 is in dashed lines to improve the clarity of the figure). The latter also comprises a base 20 fixed to the frame 22 in the form of a plate which has a groove 21 for guiding the flywheel support 10 (for the sake of clarity, the groove 21 is entirely in solid lines, and one of the sides 32 is in dashed lines). The latter is guided by the axes 15 which slide in the guide groove 21. The guide groove 21 is arranged in an arc whose circle is centered on a point of intersection between the plane 52 of the wheel and the axis of rotation 51 of the steering wheel 50 in the steering column 53. This intersection is the point 55 located at the intersection of fine mixed lines. This arrangement of the guide groove 21 imposes a rotation of the flywheel support 10 and the flywheel 10 which is fixed around an axis contained in the plane 52 and passing through the axis of rotation 51.

Lors d'un réglage de l'inclinaison du volant (50), ce dernier pivote donc autour d'un axe qui passe par le point 55, ce qui ne fait pas varier sa hauteur ni son réglage en profondeur. Le simulateur peut être donc rapidement mis en configuration car le réglage de l'inclinaison ne demande pas de réglage de correction en profondeur ou en hauteur, car ces paramètres ne varient pas. When adjusting the inclination of the wheel (50), the latter thus pivots about an axis passing through the point 55, which does not vary its height or its depth adjustment. The simulator can therefore be quickly set up because the adjustment of the inclination does not require adjustment of depth or height correction, because these parameters do not vary.

La position du support de volant 10 par rapport à l'embase 20 est réglable pour ajuster l'inclinaison du volant 50. A cet effet, un parallélogramme déformable est implanté entre le support de volant 10 et l'embase 20. Le parallélogramme déformable comporte quatre bras 32 joignant les quatre sommets du parallélogramme déformable. Un premier sommet 11 est fixé au support de volant 10 et un deuxième sommet 23 est fixé à l'embase 20. Le premier sommet 11 et le deuxième sommet 23 sont opposés, c'est-à-dire qu'ils sont reliés par une des diagonales du parallélogramme déformable. Pour faire varier la distance entre le premier sommet 11 et le deuxième sommet 23, une vis de réglage 31 est agencée entre les deux côtés 32 du parallélogramme déformable reliés au deuxième sommet 23. Cette vis de réglage 31 présente deux pas de vis de sens opposés (un pas de vis à gauche et un pas de vis à droite) chacun s'engageant dans l'un des côtés 32 au niveau des écrous 33. Une rotation de la vis de réglage 31 fait varier l'angle entre ces deux côté 32 et donc la distance entre le premier sommet 11 et le deuxième sommet 23, de sorte que le support de volant 10 guidé par les axes 15 coulisse dans la rainure de guidage 21 et impose une rotation du volant autour d'un axe qui passe par le point 55. The position of the flywheel support 10 relative to the base 20 is adjustable to adjust the inclination of the flywheel 50. For this purpose, a deformable parallelogram is implanted between the flywheel support 10 and the base 20. The deformable parallelogram comprises four arms 32 joining the four vertices of the deformable parallelogram. A first vertex 11 is fixed to the flywheel support 10 and a second vertex 23 is fixed to the base 20. The first vertex 11 and the second vertex 23 are opposed, that is to say that they are connected by a diagonals of the deformable parallelogram. To vary the distance between the first vertex 11 and the second vertex 23, an adjustment screw 31 is arranged between the two sides 32 of the deformable parallelogram connected to the second vertex 23. This adjustment screw 31 has two opposing screw threads (A left screw thread and a screw thread to the right) each engaging in one of the sides 32 at the nuts 33. A rotation of the adjusting screw 31 varies the angle between these two sides 32 and therefore the distance between the first vertex 11 and the second vertex 23, so that the flywheel support 10 guided by the axes 15 slides in the guide groove 21 and imposes a rotation of the flywheel about an axis which passes through the point 55.

La figure 2 une vue en perspective du dispositif de réglage de la figure 1. Le support de volant 10 est en forme de U inversé et deux parallélogrammes déformables le relient à deux embases 20A et 20B. Une bonne stabilité est obtenue avec cet agencement. Les parallélogrammes déformables sont reliés par des axes de liaison 33 qui joignent les mêmes côtés 32 de chaque parallélogramme déformable. La vis de réglage 31 se visse dans chaque axe de liaison 33 (avec des pas de vis inversés) et un axe de renfort 35 est agencé entre les deux axes de liaison 33 pour améliorer le guidage de la vis de réglage 31. Cet axe de renfort 35 est également guidé par les rainures 36 dans chaque embase 20A et 20B. Les axes de guidage 15 peuvent être des axes de blocage avec un bouton de commande. Pour bloquer le support de volant 10 dans une position précise. Figure 2 is a perspective view of the adjustment device of Figure 1. The steering wheel support 10 is inverted U-shaped and two deformable parallelograms connect it to two bases 20A and 20B. Good stability is obtained with this arrangement. The deformable parallelograms are connected by connecting pins 33 which join the same sides 32 of each deformable parallelogram. The adjusting screw 31 is screwed into each connecting pin 33 (with inverted screw threads) and a reinforcing pin 35 is arranged between the two connecting pins 33 to improve the guiding of the adjusting screw 31. This axis of reinforcement 35 is also guided by the grooves 36 in each base 20A and 20B. The guide pins 15 may be locking pins with a control button. To lock the steering wheel support 10 in a precise position.

On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. It will be understood that various modifications and / or improvements obvious to those skilled in the art can be made to the various embodiments of the invention described in the present description without departing from the scope of the invention defined by the appended claims.

Claims

REVENDICATIONS1. An inclination adjusting device for a steering wheel (50) comprising: - a steering wheel support (10) arranged to receive a steering wheel (50) pivotally mounted on a steering column (53), - a base (20) , 20A, 20B) comprising at least one guide groove (21) of the flywheel support (10), - guide means (15) of the flywheel support (10) sliding in the guide groove (21) and defining a displacement path of the flywheel support (10), characterized in that said at least one guide groove (21) is arranged so that the trajectory of the flywheel support (10) having received a flywheel (50) imposes a rotation of the flywheel (50) about an axis contained in a plane (52) formed by the flywheel (50) and passing through the axis (51) of the steering column (53).

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that it comprises screw positioning means fixed between the flywheel support (10) and the base (20, 20A, 20B), for positioning the steering wheel support (10) relative to the base (20, 20A, 20B) to adjust the inclination of the flywheel (50).

3. Adjusting device according to claim 2, characterized in that the positioning means comprise a set screw (31) and at least one deformable parallelogram, in that a first vertex (11) of this parallelogram is fixed to the support steering wheel (10), in that a second vertex (23) of this parallelogram, connected by one of the diagonals of the parallelogram to the first vertex (11), is fixed to the base (20, 20A, 20B), and in that two parallelogram sides (32) connected to the same vertex of the parallelogram are joined together by the adjusting screw (31) arranged to adjust the angle between the two sides (32) of the parallelogram.

4. Adjustment device according to claim 3, characterized in that the adjusting screw (31) has two screw threads each cooperating with one of the sides (32) of the parallelogram, and in that the threads are in opposite directions .

5. Adjusting device according to one of claims 3 or 4, characterized in that it comprises on either side of the flywheel support (10) two identical deformable parallelograms each having a same first vertex (11) attached to the flywheel support (10), and a same second vertex (23) fixed to the base (20, 20A, 20B) and connected by a diagonal of each parallelogram to the first vertex (11), in that a first side (32) of a parallelogram is connected to the same first side (32) of the other parallelogram by a connecting pin (33), in that a second side (32) attached to the same vertex of a parallelogram as the first side (32) is connected to the same second side (32) of the other parallelogram by a connecting pin (33), and in that the adjusting screw (31) is screwed in each connecting pin (33) .

6. Adjusting device according to claim 5, characterized in that the positioning means comprise a reinforcing axis (35) connected to the adjusting screw (31) by a pivot connection, and in that the reinforcement axis ( 35) is arranged between the connecting pins (33) and slides in at least one guide groove (36) of the base (20, 20A, 20B).

7. Adjusting device according to claim 6, characterized in that the base (20, 20A, 20B) comprises on either side of the flywheel support two plates, each comprising a guide groove (21) 25 support steering wheel (10) and a guide groove (36) of the reinforcement axis (35).

8. Adjusting device according to claim 2, characterized in that the positioning means comprise an adjusting screw being screwed into the flywheel support (10) and into the base (20, 20A, 20B), so as to regulate the position of the flywheel support (10) relative to the base 30 (20, 20A, 20B).

9. Adjusting device according to claim 8, characterized in that the adjusting screw has two screw threads one cooperating with the flywheel support (10) and the other with the base (20, 20A, 20B). , and in that the threads are in opposite directions.

Driving simulator comprising at least one adjusting device according to one of claims 1 to 9.