Brevet FR2269658A1 — publié le 19751128

L'invention se rapporte à un accouplement à ressort enroulé, notamment pour la direction assistée, à commande par moteur électrique de véhicules automobiles, comportant un ressort enroulé reposant sur la paroi intérieure d'un élément de construction en forme de pot de préférence entraîné par un moteur, ce ressort comportant à ses extrémités des saillies en forme de crochet dirigées radialement vers l'intérieur et qui viennent en prise avec un certain jeu dans un évidement d'un organe d'entraînement situé côté entrée, une came d'entraînement munie de surfaces de butée entre les saillies étant disposée côté sortie, le ressort enroulé reposant, en service, sur les surfaces de butée. De tels accouplements à ressort enroulé sont avantageusement mis en application lorsqu'un élément mobile doit pouvoir être déplace aussi bien par un moteur qu'â la main. Le deplacement à la main doit aussi être possible sans diffi cultés importantes en cas de panne du moteur. Dans ce but, l'accouplement à ressort enroulé est agencé pour que le couple de ltélément de construction entraîné par moteur soit transmis à une came d'entraînement côté sortie, par le ressort enroulé qui repose en liaison par friction sur la paroi intérieure de cet élément de construction, les surfaces de butée de cette came s'appuyant sur le ressort de façon à augmenter la force d'application de ce ressort sur la paroi intérieure.Par contre, lorsque cet élément de construction en forme de pot est à l'arrêt et que l'organe d'entraînement côté entrée tourne, l'accouplement entre l'élément de construction etla came d'entraînement côté sortie est débrayé. En effet, l'organe dlentrainement côté entrée agit sur le ressort enroulé de façon à reduire sa force d'application sur la paroi intérieure de ltélément de construction en forme de pot. Dans une solution connue, les extrémités du ressort enroulé sont cintrées vers l'intérieur pour former les saillies radiales et les surfaces de butée de la came d'entrainement côté sortie stappuient sur ces extrémités cintrées à une certaine distance de l'axe de symétrie de la section du ressort. En service, des moments de flexion agissent alors sur ces saillies cintrées, ce qui peut entraîner la rupture de l'extrémité du ressort, en particulier si des couples élevés sont'transmis. Pour cette raison, et pour des raisons de sécurité, les accouplements à ressort enroulés connus sont peu appropriés lorsque des couples importants doivent être transmis, par exemple dans les directions assistées à commande par moteur électrique pour véhicules automobiles. On doit en effet tenir compte du fait qu'une extrémité de ressort rompue peut même, dans certains cas, conduire à un blocage de la commande de déplacement manuelle entre l'organe d'entraînement côté entrée et la came d'entraînement côté sortie. On a cherche à éviter cet inconvénient en utilisant un ressort enroulé qui présente en coupe une dimension calculée en conséquence. On a cependant constaté que cela conduisait à des résultats défavorables parce que les faibles tolérances nécessaires dans les dimensions des ressorts enroulés ne pouvaient plus être respectées. L'invention a pour but de constituer un accouplement à ressort enroulé du type indiqué dans le préambule de façon qu'il convienne aussi pour transmettre des couples élevés. L'invention concerne à cet effet un accouplement du type ci-dessus, caractérisé en ce que les surfaces de butée de la came d'entraînement vont jusqu'à proximité de la paroi intérieure de l'élément de construction en forme de pot, les forces d'appui étant introduites par l'une des deux surfaces de butée, suivant le sens de rotation, tangentiellement sur une face frontale correspondante du ressort, de préférence exactement dans la direction de l'axe de symétrie de la section de ce ressort. Dans cette réalisation, les faces de butée de la came d'entraînement ne s'appuient'donc pas sur les saillies en forme de crochets, ce qui évite efficacement la rupture de ces crochets. Dans un accouplement à ressort enroulé comportant un ressort constitué de façon connue avec des extrémités cintrées radialement vers l'intérieur pour former les saillies, les surfaces de butée sont, suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, formées suivant le rayon de cintrage extérieur. On garantit ainsi que les forces d'appui soient introduites sur la face frontale exactement dans la direction de l'axe de symétrie dè la section du ressort enroulé. Etant donné que l'organe d'entraînement, côté entrée, n'agit pas avec des forces importantes sur les saillies en forme de crochets, ces saillies peuvent, suivant un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, être formées, sur le ressort à faible distance de sa face frontale, de préférence par pressage ou refoulement. Il est aussi possible de fixer les saillies1 sous forme d'éléments séparés sur le ressort enroulé à faible distance de sa face frontale, la fixation étant de préférence effectuée par soudage ou brasage. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une coupe longitudinale d'un accouplement à ressort enroulé destiné à une direction assistée; - La figure 2 est une coupe effectuée suivant la ligne II-II de la figure 1; - La figure 3 est une coupe correspondant à la figure 2, mais pour une autre réalisation du ressort enroulé. Un pignon 11 entrainé par moteur, pénètre dans un carter 10. Le pignon 11 est en prise avec une couronne dentée 12,assemblée en une seule pièce avec un élément de construction 13,en forme de pot, monté pour tourner. Un ressort enroulé 15 reposezpar plusieurs spires sur la paroi intérieure 14 de cet élément de construction en forme de pot. Un organe d'entraînement 16,côté entrée pénètre par une saillie cylindrique 17 dans le volume entouré par le ressort. La paroi latérale 18 de l'organe d'entraînement 16 présente un évidement 19. L'organe d'entraînement 16 se termine par un tube dans lequel est montée pour tourner la came d'entre nement 20 côté sortie. L'organe d'entraînement côté entrée, et la came d'entraînement, côté sortie sont assemblés au moyen d'une barre de torsion 21)etetde deux goupilles 22 et 23 qui traversent cette barre de torsion 21. On réalise ainsi un assemblage solidaire en rotation entre l'organe d'entranement 16 côtê entrée et la came d'entraînement 201côté sortie. Comme il ressort notamment de la figure 2, le ressort enroulé 15 est muni des saillies 30, 31 en forme de crochets s'avançant radialement vers l'intérieur. Ces saillies 30, 31 s'engagent avec du jeu dans l'évidement 19 de l'organe d'entraînement 16 côté entrée. La came d'entraînement 20 côté sortie comporte une ailette 32 en saillie radiale qui présente des surfaces de butée 33 et 34 pénétrant entre les saillies 30 et 31 du ressort enroulé 15. Les faces de butée 33 et 34 vont jusqu'a' proximité de la paroi intérieure 14 de l'élément de construction 13 en forme de pot. L'accouplement à ressort enroule fonctionne comme indiqué ci-après Lorsque l'élément de construction 13 en forme de pot est entraîné, une extrémité du ressort enroulé vient, comme cela est particulièrement visible sur la figure 2,bu- t contre la surface de butée correspondante 33 de la came d'entraînement 20 côté sortie. En raison de la force d'appui qui se développe alors, le ressort enroulé est appliqué de façon encore plus ferme contre la paroi intérieure 14 de l'élément de construction 13 en forme de pot. Il en résulte une liaison par frottement suffisante. La came d'entratnement 20 côté sortie est ainsi entraînée. La commande manuelle est effectuée en faisant tourner l'organe d'entraînement 16 côté entrée, de telle sorte que le bord de l'évidement s'applique contre le ressort 15 et sépare donc ce ressort de la paroi intérieure 14 de l'élément de construction 13 en forme de pot. De cette façon, la came d'entraînement côté sortie tourne sans que l'on doive faire participer à cette rotation l'élément de construction 13 en forme de pot, le pignon 11 ni le moteur. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 2, les saillies 30 et 31 en forme de crochets sont constituées en cintrant et repliant radialement vers l'intérieur les extrémités du ressort enroulé. Pour éviter que la force d'appui agisse sur ces extrémités repliées du ressort en exerçant un moment de flexion qui pourrait conduire à leur rupture, les surfaces. de butée 33 et 34 sont façonnées pour correspondre au rayon extérieur de cintrage R. On obtient ainsi que la force d'appui K, exercée par la surface de butée, soit introduite tangentiellement sur une face frontale correspondante du ressort enroulé 15, comme cela est représenté par une flèche. Les conditions les plus favorables sont obtenues lorsque cette force d'appui K est introduite dans le ressort 15 exactement dans la direction de l'axe de symétrie A de la section.La réalisation suivant la figure 2 procure déjà certainement des avantages par rapport aux réalisations connues. Mais il faut tenir compte du fait que, par suite des tolérances inévitables lors du processus de cintrage du ressort enroule, on n'obtient pas toujours les conditions les plus favorables. Dans la forme de réalisation suivant la figure 3, pour éviter cet inconvénient, les saillies 30 et 31 sont disposées à une certaine distance de la face frontale 35 du ressort enroulé. La face frontale 35 doit, de préférence, être exactement perpendiculaire à l'axe de symétrie A de la section du ressort enroulé 15. Les surfaces de butées33 et 34 de la came d'entraînement 20 côté sortie sont réalisées pour être, en fonctionement, exactement parallèles à la face frontale 35. Avec cette réalisation, on peut garantir que la force d'appui K est introduite dans la face frontale 35 de façon exactement tangentielle dans la direction de l'axe de symétrie A de la section. Chaque saillie en forme de crochet 30, 31 ne subit absolument aucun effort. Chaque saillie 30, 31 suivant la figure 3 peut être formée sur le ressort enroulé 15 par pressage ou refoulement. Mais il est aussi possible de fixer ces saillies 30, 31, en tant qutélémentsdistincbb par soudage ou brasage sur le ressort enroulé. En effet, en cas de commande manuelle, il n'est pas nécessaire d'exercer des forces importantes sur ces saillies 30, 31 pour dégager le ressort enroulé de la paroi intérieure 14. Les accouplements à ressort enroulé suivant les figures 2 et 3 conviennent donc pour transmettre même des couples élevés. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Accouplement à ressort enroulé, notamment pour la direction assistée à commande par moteur électrique de véhicules automobiles, comportant un ressort enroulé reposant sur la paroi intérieure d'un élément de construction en forme de pot de préférence entraîné par un moteur, ce ressort comportant à ses extrémités des saillies en forme de crochet dirigées radialement vers l'intérieur et qui viennent s'engager avec un certain jeu dans un évidement d'un organe d'entrainement situé côté entrée, une came d'entraînement munie de surfaces de butée entre les saillies étant disposée côté sortie, le ressort enroulé reposant, en service, sur les surfaces de butée, accouplement caractérisé en ce que les surfaces de butée (33, 34) vont jusqu'à proximité de la paroi intérieure (14) de l'élément de construction (13) en forme de pot, les forces d'appui (K) étant exercées par l'une des deux surfaces de butée (33, 34), suivant le sens de rotation, tangentiellement sur une face frontale (35) du ressort (15), de préférence exactement dans la direction de l'axe de symétrie (A) de la section de ce ressort (15). 20) Accouplement suivant la revendication 1, comportant un ressort enroulé muni d'extrémités cintrées radialement vers l'intérieur pour former les saillies, accouplement caractérisé en ce que les surfaces de butée (33, 34) sont formées pour correspondre au plus grand rayon de cintrage (R). 30) Accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies (30, 31) sont formées sur le ressort enroulé (15) à faible distance de la face frontale, du bout de préférence par pressage ou refoulement. 40) Accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies (30, 31) sont fixées, en tant qu'éléments séparés, sur le ressort enroulé, à faible distance de la face frontale (35)du bout, de préférence par soudage ou brasage.