Brevet FR2319522A1 — publié le 19770225

T'invention concerne un dispositif entraSneur en particulier direction assistée pour automobiles, comportant une pièce en forme de pot qui peut être entraînée par un moteur, un entraSneur en forme de pot portant un évidement dans sa paroi latérales placé concentriquement dans le précédent, relié avec un arbre moteur, et comportant aussi une pièce d'accouplement fixée sur un arbre commandé et portant au moins une saillie qui pénètre dans l'évidement de la paroi latérale de l'entraineur avec un certain jeu dans le sens de la circonférence, et un élément élastique, entourant plusieurs fois ltentraSneur et dont les extrémités repliées pénb- trent dans l'évidement de la paroi latérale de l'entraîneur. Ce genre de dispositifs entraneurs doit permettre que le mouvement d'ajustement soit assuré aussi bien manuele- ment qu'avec le moteur. Ils sont utilisés jusqu'ici pour monter et descendre les glaces et pour actionner les toits ouvrants des auto- mobiles, mais ont été aussi déjà utilisés dans des directions assns- tées à moteurs électriques. Dans ce dernier cas d'utilisation .'e- fort directeur exercé par la main sur la colonne de direction, est assisté par l'effort asservi fourni par le moteur.On a toutefois constaté que le dispositif d'entrainement utilisé dans la direction assistée des automobiles, présente une importante irrégularité dans son fonctionnement alors que l'accouplement de l'effort assisté qui se produit à à la suite d'un effort de direction croissant, s'opère d'une façon en quelque sorte continue, au commencement de I'opéra- tion de désaccouplement lorsque l'effort directeur diminue lentement, l'élément élastique reste d'abord, dans sa position d'accou- plement complet, et ne ressaute en arrière, à une valeur beaucoup plus petite ou totalement à zéro de l'effort d'assistance, qu'après une diminution plus ou moins importante de 11 effort directeur, qri peut même aller jusqu'à un effort directeur négatif. Dans la pratique, cet effet se fait sentir par des saccadres et résistances dans la direction, ce qui se produit principalement quand d 'importants efforts d'assistance sont demandés. En conséquence, l'invention a pour objet de réaliser un dispositif entraîneur, du type décrit en commençant, où l'accouplement, de même que le désaccouplement, de l'élément élastique, s'effectuent, au moins à peu près, d'une façon continue. A cet effet, l'invention propose que l'on dispose entre l'élément élastique, établi sous la forme drun ressort d'écartement et la paroi intérieure de la pièce en forme de pot, une garniture à friction, dont les coefficients de frottement à 1'adhérence et à la friction ne présentent qu'une faible différence. Cette disposition a l'avantage que, si l'e9- fort directeur exercé manuellement se relâche, l'élément élastique établi sous la forme d'un ressort écarteur ne reste pas dans la position d'accouplement mais, au contraire, se désaccouple au moins à peu près d'une façon continue. Il est aussi très avantageux d'obtenir le res- sort écarteur par enroulement d'une bande plate d'acier à ressort, ce qui fait que la pression des surfaces du ressort écarteur sur la paroi intérieure de la pièce construite en forme de pot diminue. Il est très avantageux que la garniture de friction soit posée sur la parod intérieure cylindrique de la pièce en forme de pot. L'invention sera mieux comprise en regard de la description cizaprès et des dessins annexés, représentant un exalnple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels s - la figure 1 représente un dispositif d'entrat- nement, en coupe suivant la ligne I - I de la figure 2 - la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il - Il de la figure i, - la figure 3 montre un dispositif d'entratne- ment illustré en perspective, partiellement en coupe, - la figure 4 représente la corrélation entre l'effort assisté et l'effort directeur. Le dispositif entratneur représenté possède une pièce i qui porte, sur sa face extérieure cylindrique, une couronne dentée 2 avec laquelle engrène un pignon 3. Le pignon 3 peut être entrainé par un moteur électrique qui n'est pas représenté. Concentriquement, à la pièce en forme de pot, est monté un entraîneur en forme de pot 4, qui est fixé sur un tube qui forme l'arbre moteur 5. Sur un tube représentant l'arbre entrainé 6, est fixée une pièce d'accouplement 7, qui présente une saillie 8 qui se dresse dans le sens axial. Cette saillie 8 pénètre dans un évidement 9 de la paroi latérale cylindrique de l'entraineur en forme de pot 4, avec un certain jeu dans le sens de la circonférence, comme on peut le voir d'après les figures 2 et 3. Dans les extrémités disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre de r- arbre moteur 5 et de l'arbre commandé 6 est posée, reliée solidairement des deux cavés, une barre de torsion amincie 11. La paroi cylindrique intérieure de la pièce 1 en forme de pot, est pourvue dlune garniture à friction 12. Cette garniture à friction se distingue par le fait que ses coefficients de friction pour l'adhérence et le frottement ne sont que faiblement différents. Les meilleurs résultats sont obtenus quand ces deux coefficients de friction sont égaux. Sur la garniture à friction 12 est posé, avec une faible tension préalable, sur la paroi intérieure de la pièce 1 en forme de pot, un ressort d'écartement 13 qui présente plusieurs spires et qui sert d'organe d'accouplement Le ressort d'écartement 13 est fait d'un enroulement d'une bande plate d'acier à ressort. I1 porte des extrémités 14, 15 repliées vers l'intérieur qui pénètrent, à l'intérieur de ltévidement 9, dans les espaces intermddi i- res qui se trouvent entre la saillie 8 et la paroi cylindrique 10 de l'entratneur 4. Au repos, le ressort écarteur 13 s'applique avec une certaine tension, sur la garniture à friction 12 de la paroi intérieure de la pièce 1 en forme de pot. Si, maintenant, on fait tourner la pièce 1 forme de pot dans le sens de la flèche indiquant la rotation 162 l'extrémité 15, en forme de crochet, du ressort écarteur 15 arrive sur le bord t7 de la paroi latérale cylindrique 10 de l'entraineur 4. le ressort écarteur 13 se resserre, de ce fait, ce qui diminue la force de sa friction sur la garniture à friction 12 et libère 1'- accouplement. Mais, si l'on fait alors tourner l'arbre entraîneur 5 tubulaire, par exemple au moyen d'un volant qui y est fixé, également dans le sens de la flèche 16, à la main, I'entral- neur 4, 10 du cSté de l'entrainement tourne par rapport à la pièce d'accouplement 7 8 du cEté commandé, sous l'effet du moment de ro tation fourni par la barre de torsion f i Si 1' oh fait supplémentai- rement tourner la pièce 1 en forme de pot dans le même sens de rotation, et si le ressort écarteur est entré par la force de friction produite par la tension préalable, l'extrémité 14 du ressort écarteur 13 peut maintenant s'appuyer sur la saillie 8 de la pièce d'accouplement 7. Par suite, le ressort 13 s'écarte, de sorte qu'il se serre d'autant plus fortement contre la paroi intérieure de la pièce 1 en forme de pot, et que la force de friction produite de cette façon, arrive à suffire pour que le moment de rotation transmis par le pignon 3 et la couronne dentée 2, du moteur à la pièce 1 en forme de pot, soit transmis à la saillie 8 et, par suite, à 11- arbre commandé 6. Cette opération est représentée en figure 4 par la ligne 18 en trait plein.On peut se rendre compte, d'après cette courbe, que l'accouplement du moment asservi comme conséquence de l'accroissement du moment MX appliqué sur l'arbre commandé 52 dans un dispositif de direction, donc, le moment directeur, s'opère dans une certaine mesure d'une façon continue. Quand le moment NL est suffisamment fort, la courbe 18 monte finalement Jusqu'à ce que le moment asservi M8 arrive au maximum possible, l'accouplement à ressort écarteur se trouvant alors dans la position de "prise totale". Dans cette position, la pièce 1 en forme de pot ne présente, par rapport au ressort écarteur 13, aucune vitesse réciproque, c'est-8c dire qu'entre la face extérieure du ressort écarteur 13 et la garniture à friction 12, il s'établit un état d'adhérence par frictions Si l'effort Ns appliqué manuellement se relâche lentement, le res- sort 13 conserve d'abord la position de "prise totale", et suit finalement ensuite l'opération de désaccouplement de la courbe 19 de la figure 4. Pendant cette opération de désaccouplement, la pièce en forme de pot 1 et le ressort 13 prennent, l'un par rapport à 1'autre, une certaine vitesse réciproque; il s'établit alors un état de friction à glissement.Comme le montre la figure 4, le désaccouplement du moment asservi s'effectue à son tour, dans une certaine mesure d'une façon continue. DU fait que le coefficient de friction de la garniture 12 pour l'adhérence par friction ne présente qu'une faible différence par rapport au coefficient de friction pour le glissement à friction, le ressort 13 ne maintient que brièvement sa position de "prise totale", au cours de l'opération de désaccouplement quand le moment ML appliqué manuellement devient plus faible, (voir la zone 20 de la courbe dans la figure 4), et passe finalement à l'état de désaccouplement continu : courbe 19 de la figure 4. Si, dans le cas idéal, les coefficients de frc- tion d'adhérence et de glissement de la garniture 12 étaient égaux, la zone 20 rectiligne de la courbe tomberait finalement à zéro, de sorte que la courbe 19 se confondrait avec la courbe 18 dans cette zone. La figure 4 représente, par la courbe 21 en traits et points, une opération de désaccouplement dans un dispositif d'entratnement établi suivant l'état de la technique. L'accouplement élastique par écartement conserverait, au commencement de l'o- pération de désaccouplement, la position de prise totale (zone 21 de la courbe) pendant une grande partie de la durée de l'effort NL appliqué manuellement, et ne reviendrait finalement à une valeter beaucoup plus petite du moment assisté MS qu'après une réduction plus ou moins grande de ML. Dans des cas extrmes, cette rétrogra- dation pourrait même se produire seulement pour un moment ML négatif (courbe 23). Cet effet qui se traduit dans la pratique par de fortes saccades et résistances de l'arbre entratneur 52 donc sensiblement du volant de l'automobile, est empoché par le montage suivant l'invention de la garniture de friction 12. La garniture 12 est ici imprégnée d'un lubrifiant approprié, adapté à la matière qui la constitue.Du fait que le ressort d'écartement 13 est fait par enroulement d'une bande plate d'acier à ressort, la pression superficielle sera sensiblement diminuée par rapport à ce que donnerait un fil rond d'acier à ressort. On emp8che ainsi que la pellicule de lubrifiant 'soit poussée entre le ressort d'écartement 13 et la paroi intérieure de la pièce 1 en forme de pot ou la garniture à friction 12, en particulier aux températures élevées.La pellicule lubrifiante doit subsister pour que les coefficients de frottement d'adhérence ce et de glissement ne viennent pas à différer fortement l'un de 1'- autre, ce qui, finalement, entratnerait la réapparition des inconvénients que l'on a décrits, qui sont propres au dispositif entratneur établi suivant l'état de la technique. Dans le sens opposé au sens de rotation indiqué par la flèche 16, le dispositif entraineur fonctionne naturellement de la même façon. La construction et la fonction du ressort d'écartement 13 sont décrits en détail dans la demande principale P 23 12 009.4. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à exemple de réalisation ci-dessus décrit et représente , à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif entraineur, en particulier direction assistée pour automobiles, comportant une pièce en forme de pot qui peut être entraînée par un moteur, un entraîneur en forme de pot portant un évidement dans sa paroi latérale, placé concentrd- quement dans le précédent, relié avec un arbre moteur, et comportat!t aussi une pièce d'accouplement fixée sur un arbre commandé et portant au moins une saillie qui pénètre dans l'évidement de la paroi latérale de ltentratneur avec un certain jeu dans le sens de la cin- conférence, et un élément élastique, entourant plusieurs fois l'en tratneur et dont les extrémités repliées pénètrent dans l'évidement de la paroi latérale de l'entratneurs dispositif entraîneur caractérisé en ce que l'on dispose entre l'élément élastique, établi sur la forte d'un ressort d'écartement (13) et la paroi intérieure de la pièce (1) en forme de pot, une garniture à friction (12), dont les coefficients de frottement à l'adhérence et à la friction ne présentent qu'une faible différence. 2.- Dispositif entratneur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort d'écartement (13) est formé par l'enroulement d'une matière élastique, en particulier d'acier à ressort, en forme de bande plate. 3.- Dispositif entraineur, suivant l'une quel conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la garniture à friction (12) est posée sur la paroi intérieure cylindrique de la pièce (i) en forme de pot. 4.- Dispositif entraîneur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la garniture à friction (12) est posée libre entre la paroi intérieure cylindrique de la pièce en forme de pot (1), et le ressort d'écartement 413)* 5.- Dispositif entraineur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la garniture à friction (12) est imprégnée d'un lubrifiant approprié.