Brevet FR2405406A1 — publié le 19790504

La présente invention, dûe à la collaboration de Monsieur Georges PERRIER, concerne des perfectionnements apportés aux mécanismes de transmission de mouvement entre un arbre et un organe rotatif entre lesquels existe un calage angulaire déterminé, ledit mécanisme étant agencé pour permettre le réglage précis du calage angulaire relatif des susdits arbre et organe rotatif. L'invention concerne également l'application de tels mécanismes perfectionnés à un dispositif de rappel en ligne droite des roues directrices de véhicules automobiles. La géométrie de la direction de certains véhicules automobiles ne procure aucun effort, ou du moins qu'un effort insuffisant, pour le rappel naturel en ligne droite des roues directrices, notamment dans le cas de véhicules équipés d'une direction assistée. Il est alors nécessaire d'équiper la direction de ces véhicules d'un dispositif auxiliaire de rappel en ligne droite des roues directrices, ce dispositif auxiliaire étant accouplé en rotation à la colonne de direction du véhicule et possédant une position médiane vers laquelle il est rappelé sous l'action de moyens de rappel. Pour un fonctionnement correct du véhicule, il est indispensable que les roues directrices soient situées exactement en ligne droite lorsque le dispositif de rappel se trouve dans sa susdite position médiane. Jusqu'à présent, le réglage de la position angulaire relative du dispositif de rappel et de la colonne de direction impliquait la désolidarisation des moyens d'accouplement, opération longue et nécessitant un outillage particulier. En outre, ces moyens d'accouplement n'étant pas accessibles de l'intérieur de l'habitacle du véhicule, le réglage devait être effectué sur un banc approprié, le véhicule étant immobile. L'invention a surtout pour but de remédier aux inconvénients des mécanismes de transmission de mouvement connus, en faisant en sorte que le calage angulaire relatif de l'arbre et de l'organe rotatif puisse être réglé rapidement, facilement, sans aucun démontage d'éléments, même lorsque les moyens d'accouplement sont enfermés dans un carter, et que leur réglage ne nécessite aucun outillage onéreux et puisse êt-re effectué éventuellement me me en cours de fonctionnement de la machine qui les comporte -- notamment, dans le cas d'un véhicule, alors que celui-ci est en déplacement A cette fin,le mécanisme de transmission de mouvement conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il comprend - des moyens d'accouplement à friction pour réaliser un accouplement en rotation entre l'arbre et l'organe rotatif, ces moyens étant propres à exercer un couple de friction supérieur au couple normalement transmis par le mécanisme afin de rendre, en fonctionnement normal, ledit organe rotatif lié en rotationàl'aSbre; - et des moyens de blocage permettant de bloquer à volonté l'organe rotatif dans une position angulaire prédéterminée, grâce i quoi il est alors possible de faire tourner l'arbre par rapport à l'organe rotatif en exerçant un couple supérieur au couple de friction des susdits moyens d'accouplement à friction et de régler le susdit calage angulaire relatif de l'arbre et de l'organe rotatif. Pour simplifier la conception du mécanisme et pour que le blocage de l'organe mobile en vue du réglage puisse être effectué depuis l'extérieur d'un carter abritant le mécanisme, sans démontage d'éléments du mécanisme, on fait en sorte que les moyens de blocage comprennent, d'une part, une saillie radiale liée en rotation à l'organe rotatif et présentant un logement et, d'autre part, un trou prévu en un emplacement d'une paroi du carter telque lorsquerorgane rotatif est dans sa position angulaire prédéterminée, ce trou et le susdit logement sont en regard l'un de l'autre, de telle sorte qu'un organe de blocage, notamment une tige, puisse, lors de l'opération de réglage, être engagée dans les susdits trou et logement pour bloquer l'organe rotatif dans sa position angulaire prédéterminée. Selon un mode de réalisation préféré, le mécanisme de l'invention comprend en outre - une première roue dentée solidaire en rotation du susdit arbre, - un second arbre portant le susdit organe rotatif, - et une seconde roue dentée montée folle sur le second arbre et couplée en rotation avec la susdite première roue dentée, - les susdits moyens d'accouplement à friction accouplant le second arbre et la seconde roue dentée. I1 est avantageux que les moyens d'accouplement à friction comprennent au moins un disque de friction appliqué contre la seconde roue dentée sous l'action de moyens élastiques. Dans le cadre de l'application d'un tel mécanisme de transmission de mouvement à un dispositif de rappel en ligne droite des roues directrices d'un véhicule, comprenant une came en coeur et des moyens aptes à exercer un effort sur ladite came pour provoquer sa rotation et la ramener dans une position angulaire prédéterminée lorsqu'elle a subi une rotation l'éloignant de ladite position angulaire prédéterminée, le premier arbre est constitué par la colonne de direction du véhicule et l'organe rotatif précité est constitué par la susdite came. Il est alors intéressant que la saillie radiale soit portée par la came. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui suit d'un de ses modes de réalisation, donné à titre purement illustratif et nullement limitatif, appliqué à un dispositif de rappel en ligne droite des roues directrices d'un véhicule. Dans cette description, on-se réfère à la figure unique annexée représentant en coupe un tel dispositif de rappel. La référence numérique 1 désigne la colonne de direction d'un véhicule. Cette colonne porte un engrenage 2, qui peut être une roue dentée bloquée en position sur ladite colonne, mais qui, de préférence, pour des raisons de sécurité, est usinée directement sur la colonne 1. L'engrenage 2 engrène avec une roue dentée 3, montée folle sur un arbre 4, parallèle à la colonne 1 et tourillonnant à ses extrémités dans deux paliers 5 portés par un carter 6 contenant l'ensemble du mécanisme. L'arbre 4 est solidaire en rotation d'une came 7 et de deux disques de friction 8 et 9 mobiles axialement et situés de part et d'autre de la roue dentée3.Les disques sont constitués en un matériau possédant un coefficient de frottement plus ou moins élevé selon que leur diamètre est plus ou moins grand et que le couple à transmettre est plus ou moins important. Des rondelles Belleville 10 sont comprimées entre le disque de friction 9 et la came 7, les efforts axiaux étant repris par l'arbre 4 au moyen d'organes de butée axiale ,tels qué des circlips 11, engagés dans des gorges annulaires 12 de l'arbre et sur lesquels s'appuient celles des faces latérales du disque de friction 8 et de la came 7 qui sont tournées vers les paliers 5. L'effort axial exercé par les rondelles Belleville 10 est tel que le couple de friction entre les disques 8 et 9 et la roue dentée 3 est supérieur au couple normalement transmis par le mécanisme. De ce fait, en fonctionnement normal, la roue dentée 3, les disques 8 et 9, les rondelles Belleville 10 et la came 7 sont solidaires en rotation de l'arbre 4. En variante, on pourrait inversement prévoir la came folle sur l'arbre 4 et le pignon 3 solidaire de ce dernier, la came étant entraînée par friction entre deux rondelles. La came 7 est une came en coeur, ctest-à-dire qu'une partie de sa surface de travail 13 présente, en section radiale, une forme concave. Cette surface de travail 13 coopère avec un galet 14 porté, par l'intermédiaire d'un axe 15, par un support mobile 16. Un ressort hélicoïdal 17, comprimé entre le support 16 et le carter 6, maintient le galet 14 en appui sur la surface de travail 13 de la came 7. Bien entendu, d'autres moyens, tels que des moyens hydrauliques, pourraient être substitués au ressort hélicoïdal 17 pour exercer l'effort nécessaire sur la came 7. En outre, la came 7 porte, de préférence à l'opposé de sa surface de travail 13, une partie 18 saillant radialement dans laquelle est pratiqué un logement 19 s'ouvrant en regard de la paroi avoisinante du carter 6. Pour faciliter les opérations de réglage, il peut être avantageux que le logement 19 soit constitué par un trou débouchant sur deux faces opposées de la saillie 18, comme représenté sur la figure, ce trou ayant un axe parallèle à celui de l'arbre 4. De plus, on prévoit, dans la paroi du carter voisine de la came 7, un deuxième trou 20 qui peut avoir le même diamètre que le trou 19 prévu dans la partie saillante 18 de la came 7. La position du trou 20 dans la paroi du carter 6 est telle que les trous 19 et 20 sont coaxiaux lorsque le galet 14 s'appuie sur la zone médiane de la partie concave de la came en coeur. Le diamètre des trous 19 et 20 est choisi de manière que l'on puisse y engager un outil 21 allongé en forme de tige propre à coulisser juste dans les trous 19 et 20 simultanément pour immobiliser la came 7. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsque le réglage de la position angulaire relative de la came 7 et de la colonne de direction 1 est correct, le galet 14 est en appui sur la zone médiane de la partie concave de la came 7 lorsque les roues du véhicule sont orientées en ligne droite, c'est-àdire de manière à faire suivre par le véhicule une trajectoire rectiligne. Lorsque le conducteur tourne le volant, la colonne de direction 1 entraine la roue dentée 3 en rotation par l'intermédi- aire de l'engrenage 2 ; du fait que l'effort de friction exercé par les disques 8 et 9 sur la roue 3 est supérieur au couple transmis, la roue dentée 3 entrain en rotation l'arbre 4, et donc la came 7, à l'encontre de l'effort exercé par le ressort 17 et transformé par la came en un couple de rappel. Lorsque le conducteur cesse d'agir sur le volant, le couple de rappel engendré par le ressort 17, par l'intermédiaire de la came 7, provoque la rotation de l'arbre 4 dans le sens inverse de son déplacement précédent, jusqu'à ce que le galet 14 soit à nouveau en appui sur la zone médiane de la partie concave de la came 7. Au cours de sa rotation, l'arbre 4 entraîne, par l'intermédiaire des engrenages 3 et 2, la colonne de direction 1 et ramène les roues directrices du véhicule en ligne droite. Le rapport de démultiplication entre l'engrenage 2 et la roue dentée 3 est choisi de telle manière que l'arbre 4 effectue une rotation d'une fraction de tour (par exemple de l'ordre d'un demi-tour) lorsque la colonne de direction est tournée de quelques tours (par exemple deux tours) pour amener les roues directrices au braquage maximal. Lorsque la position angulaire relative de la came 7 et de la colonne de direction 1 n'est pas correcte, c'est-à-dire lorsque les roues directrices du véhicule ne sont pas disposées exactement en ligne droite quand le galet 14 est en appui sur la zone médiane de la partie concave de la came 7, il y a lieu d'effectuer un réglage de la façon suivante. On agit sur la colonne de direction 1 de manière à amener les trous 19 et 20 exactement en regard l'un de l'autre, puis on enfile la tige 21 dans ces trous, de manière à bloquer la came 7. De par construction, comme cela a été indiqué plus haut, le galet 14 est alors en appui sur la zone médiane de la partie concave de la came. Puis,on tourne le volant dans le sens convenable pour amener les roues directrices en ligne droite : cette opération est effectuée en exerçant sur le volant un effort suffisant pour que le couple appliqué à la roue dentée 3 soit supérieur au couple de friction exercé par les disques de friction 8 et 9. Enfin, on retire la tige 21. Ce réglage peut être effectué en disposant le train directeur du véhicule sur un banc permettant de détecter la position en ligne droite des roues. Mais, du fait du faible nombre de pièces composantes de ce mécanisme, il est possible de le réaliser sous une forme suffisamment compacte pour qu'ilpuisse être disposé, sur la colonne de direction, à faible distance du volant et qu'il puisse être logé par exemple sous le tableau de bord. Le trou 20 prévu dans le carter aux fins de réglage est alors accessible de l'intérieur de l'habitacle du véhicule à un mécanicien assis en position de conduite. Le réglage envisagé ci-dessus peut alors être effectué très facilement, même lorsque le véhicule est en mouvement, la tige étant retirée au moment où la trajectoire du véhicule est bien rectiligne. Bien entendu, l'application du mécanisme de transmission de mouvement de l'invention n'est pas limitée au seul dispositifde rappel en ligne droite des roues directrices d'un véhicule, un tel mécanisme pouvant convenir pour tous les appareils dans lesquels deux arbres accouplés doivent être liés par une relation angulaire déterminée. Le mécanisme de l'invention est de conception simple et est peu encombrant, et le réglage de la position angulaire relative des deux arbres accouplés peut être effectué de façon continue, donc avec précision, rapidement et sans aucun démontage d'éléments. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de transmission de mouvement entre un arbre et un organe rotatif entre lesquels existe un calage angulaire déterminé, ledit mécanisme étant agencé pour permettre le réglage précis du calage angulaire relatif des susdits arbre et organe rotatif, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens d'accouplement à friction pour réaliser un accouplement en rotation entre l'arbre et l'organe rotatif, ces moyens étant propres à exercer un couple de friction supérieur au couple normalement transmis par le mécanisme afin de rendre, en fonctionnement normal, ledit organe rotatif lié en rotation b 1 'arbre, - et des moyens de blocage permettant de bloquer à volonté l'organe rotatif dans une position angulaire prédéterminée, gracie à quoi il est alors possible de faire tourner l'arbre par rapport à l'organe rotatif en exerçant un couple supérieur au couple de friction des susdits moyens d'accouplement à friction et de régler le susdit calage angulaire relatit de l'arbre et de l'organe rotatif. 2. Mécanisme de transmission de mouvement selon la revendication 1, ce mécanisme étant disposé dans un carter, caractérisé en ce que les moyens de blocage comprennent, d'une part, une saillie radiale liée en rotation à l'organe rotatif et présentant un logement et, d'autre part, un trou prévu en un emplacement d'une paroi du carter tel que, lorsque l'organe rotatif est dans sa position angulaire prédéterminée, ce trou et le susdit logement soient en regard l'un de l'autre, de telle sorte qu'un organe de blocage, notamment une tige, puisse, lors de l'opération de réglage, être engagée dans les susdits trou et logement pour bloquer l'organe rotatif dans sa position angulaire prédéterminée. 3. Mécanisme de transmission de mouvement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre - une première roue dentée solidaire en rotation du susdit arbre, - un second arbre portant le susdit organe rotatif, - et une seconde roue dentée montée folle sur le second arbre et couplée en rotation avec la susdite première roue dentée, - les susdits moyens d'accouplement à friction accouplant le second arbre et la seconde roue dentée. 4. Mécanisme de transmission de mouvement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement à friction comprennent au moins un disque de friction appliqué contre la seconde roue dentée sous l'action de moyens élastiques. 5. Mécanisme de transmission de mouvement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les premier et second arbres sont parallèles l'un à l'autre. 6. Mécanisme de transmission de mouvement selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la seconde roue dentée engrène avec la première roue dentée. 7. Application d'un mécanisme de transmission de mouvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à un dispositif de rappel en ligne droite des roues directrices d'un véhicule, comprenant une came en coeur et des moyens aptes à exercer un effort sur ladite came pour provoquer sa rotation et la ramener dans une position angulaire prédéterminée lorsqu'elle a subi une rotation l'éloignant de ladite position angulaire prédéterminée, caractérisée en ce que le premier arbre est constitué par la colonne de direction du véhicule et en ce que l'organe rotatif précité est constitué par la susdite came. 8. Application d'un mécanisme de transmission de mouvement selon la revendication 7 et l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la saillie radiale est portée par la came. 9. Application d'un mécanisme de transmission de mouvement selon la revendication 4 et la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les moyens élastiques comprennent au moins une rondelle élastique déformable du type rondelle Belleville. 10. Application d'un mécanisme de transmission de mouvement selon l'unedes revendications 7 à 9et larevendiPaBon3,caract6- risée en ce que les moyens d'accouplement à friction comprennent deux disques de friction situés de part et d'autre de la seconde roue dentée et en ce que les moyens élastiques sont intercalés entre l'un des disques de friction et une première surface latérale de la came en coeur, deux organes de butée étant prévus sur le deuxième arbre sur lesquels prennent appui respectivement l'autre disque à friction et la seconde surface latérale de la came, l'écartement axial des deux susdits organes de butée étant tel que les moyens élastiques sont maintenus comprimés.