Brevet FR2642719A1 — publié le 19900810

DISPOSITIF DE COMMANDE DE SERVODIRECTION POUR VEHICULES AUTOMOBILES. L'invention concerne un dispositif de commande de servodirection destiné à équiper un véhicule automobiLe. De façon pLus précise, L'invention concerne un dispositif permettant de commander une servodirection comportant un distributeur rotatif pLacé sur L'arbre de transmission reliant le volant à ta timonerie de direction, et dans laquelle un ensemble de restitution de couple rapplique sur L'arbre de transmission, à proximité du distributeur rotatif, une force de rappel dont L'intensité varie en fonction d'une information qui peut être par exemple la vitesse du véhicule. Un dispositif de ce type a été décrit dans les documents LU-A-45004 et LU-A-4D732. Dans un tel dispositif, L'ensemble de restitution de couple agit sur L'arbre de transmission par llin- termédiaire d'une came et d'un système d'engrenages. Par conséquent, la longueur de L'arbre de transmission doit être augmentée par rapport à celle de l'arbre de transmission d'un dispositif de commande de servodirection ne comportant pas un tel ensemble. Par ailleurs, pour que le supportage de l'arbre de transmission soit assuré dans de bonnes conditions, ta partie de cet arbre sur laquelle agit L'ensembLe de restitution de couple doit être supportée par deux pa Liers. Etant donné que L'une des extrémités de cette partie de L'arbre de transmission doit être solidarisée du rotor du distributeur rotatif et que ce rotor est luimême monté pratiquement sans jeu dans la chemise du distributeur, L'assemblage de ces différentes pièces pose un problème délicat. En effet, les tolérances de fabrica tion et de montage de ces pièces sont teLLes que La soLidarisation du rotor à L'extremite de la partie de L'arbre sur LaqueLLe agit L'ensembLe de restitution de coupLe est tres difficiLe à réaliser si L'on ne prévoit pas un jeu substantieL entre ces pièces.Cependant, La présence d'un tel jeu est par ailLeurs peu souhaitabLe, car eLle risque de conduire à une usure prématurée et, par conséquent, à un fonctionnement défectueux de la servodirection. L'invention a précisément pour objet un dispositif de commande de servodirection comportant un distributeur rotatif et un ensemble de restitution de couple, ce dispositif étant perfectionné de telle sorte que la solidarisation du rotor du distributeur à l'extrémité de la partie de l'arbre de transmission sur laqueLLe agit L'ensemble de restitution de couple peut etre faite pratiquement sans jeu. Selon l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un dispositif de commande de servodirection, pour véhicules automobiles, comprenant un arbre de transmission d'un mouvement de rotation d'un volant de direction à une timonerie de direction, un distributeur rotatif de servodirection placé sur ledit arbre et comportant un rotor fixé à ce dernier et une barre de torsion placée à l'intérieur dudit rotor et constituant une première partie de l'arbre de transmission, et un ensembLe de restitution de couple appLiquant sur une deuxième partie de l'arbre de transmission adjacente au distributeur rotatif une force de rappel variable en fonction d'une information transmise à cet ensemble, caractérisé par le fait que ladite deuxième partie de l'arbre de transmission comprend un moyen de transmission de couple entre un organe d'entrée et un organe de sortie susceptibles de présenter un léger désalignement et dont une extrémité est fixée approximativement sans jeu dans une extrémité dudit rotor. Dans cette structure, La souplesse du moyen de transmission de couple permet un emmanchement pratiquement sans jeu de L'arbre de transmission dans L'extré- mité du rotor du distributeur rotatif, qui compense Lors du montage les éventuels décalages anguLaires et radiaux existant entre les axes de ces pièces en raison des tolérances de fabrication. Avantageusement, le moyen de transmission de couple est une deuxième barre de torsion, les deux barres de torsion comprenant entre elles une partie cylindrique reçue approximativement sans jeu dans un alésage du rotor et immobilisée dans cet aLésage par un moyen de fixation tel qu'une goupille. De préférence, pour garantir le fonctionnement de la servodirection même en cas de rupture de la barre de torsion placée, conformément à l'invention, à L'extérieur du distributeur rotatif, cette barre de torsion est entourée par un arbre creux dont l'extrémité La plus éloignée du distributeur rotatif est solidarisée de cette barre de torsion par un moyen de fixation approprié tel qu'une goupille et dont L'extrémité adjacente au distributeur rotatif comporte des moyens d'engrènement avec jeu, au travers desquels l'arbre creux peut être solida risé en rotation du rotor, en cas de rupture de cette barre de torsion. Dans ce cas, l'arbre creux est utiLisé pour assurer Le supportage de la partie correspondante de L'arbre de transmission, en étant supporté de façon rota tive par au moins deux paliers à l'intérieur du corps du dispositif. Un mode de réalisation préféré de L'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limita tif, en se référant au dessin annexé, dans Lequel la figure unique est une vue en coupe representant un dispo sitif de commande de servodirection conforme à l'inven- tion. Sur La figure unique, La référence 10 désigne de façon générale un arbre de transmission dont L'extré- mité d'entrée, situee sur La droite de La figure, est prévue pour etre reLiée au volant de direction du véhicule et dont L'extrémité de sortie, située sur La gauche de la figure, est prévue pour être reliée à La timonerie de direction du véhicule. Un ensemble de restitution de couple, désigné de façon gén-rale par La référence 12, agit sur une première partie -de l'arbre 10 adjacente à son extrémité d'entrée. Une deuxième partie de l'arbre 10, adjacente à son extrémité de sortie, sert à commander un distributeur rotatif désigné de façon générale par la référence 14. Le distributeur rotatif 14, qui sert à commander l'assistance de la direction du véhicule selon Le sens de rotation du volant et le couple appliqué sur l'arbre de transmission, peut être réalisé d'une manière quelconque selon des techniques bien connues des spécialistes. Pour la bonne compréhension de l'invention, on rappellera simplement ici que ce distributeur rotatif 14 comprend un corps 16 définissant un alésage dans lequel est reçue de façon rotative une chemise 18 réalisée d'un seul tenant avec l'extrémité de sortie 10a de l'arbre 10. A l'intérieur de la chemise 18 est également monté de façon rotative un rotor 20 dont l'extrémité d'entrée est reLiée à l'extrémité de sortie de La chemise 18 par une barre de torsion 22 traversant coaxialement le rotor 20. L'ensemble de restitution de couple 12 comprend quant à lui un corps 24 solidarisé du corps 16 du distributeur rotatif 14. A l'intérieur de ce corps 24 est formé un alésage d'axe perpendiculaire à L'axe de l'arbre de transmission 10, dans tequel est reçu de façon coulissante un poussoir 26. L'extrémité du poussoir 26 tournée vers l'arbre 10 supporte de façon rotative un galet 28. Un ressort de compression 30 prenant appui sur la face du poussoir 26 opposée à l'arbre 10 appLique Le galet 28 contre une came 32 dont L'axe 34, oriente parallèlement à L'axe 10, est supporté de façon rotative dans le corps 24. Un pignon 36, solidaire de la came 32, est engréné sur une denture extérieure 38 formée sur un arbre creux 40 constituant l'un des éléments de L'arbre de transmission 10. Le ressort de compression 30 plaquant le galet 28 contre la came 32 prend appui, par son extrémité opposée au poussoir 26, contre un embout 42 situé dans une chambre 44. Cette chambre 44 communique avec un dispositif de régulation (non représenté), sensible par exemple à la vitesse du véhicule. Une pression qui varie avec la vitesse est donc appliquée sur le poussoir 26. Par conséquent, l'ensemble de restitution de couple 12 a pour effet d'appliquer sur l'arbre de transmission 10 un couple tendan-t à ramener ce dernier dans une position neutre déterminée par la came 32, ce couple évoluant par exemple en fonction de la vitesse du vehi- cule. Conformément à l'invention, La partie de l'arbre de transmission 10 adjacente au distributeur rotatif 14 et sur Laquelle agit l'ensemble de restitution de couple 12 comprend une barre de torsion 46 disposée coaaxialement à l'intérieur de l'arbre creux 40 et réalisée d'un seul tenant avec la barre de torsion 22. De façon plus précise, cette pièce unique dans laquelle sont formées les deux barres de torsion 46 et 22 comprend une extrémité cylindrique 48 montée pratiquement sans jeu à l'intérieur de l'extrémité d'entrée de l'arbre creux 40, et fixée à ce dernier par une gou pille 50 traversant les deux pièces. Cette pièce unique comprend de plus, entre Les barres de torsion 46 et 22, une partie cyLindrique 52 reçue pratiquement sans jeu dans L'aLésage formé dans L'extrémité du rotor 20 tournée vers L'extrémité d'entrée de l'arbre 10, et fixée au rotor 20 par une goupiLLe 54. Un joint d'étanchéité annulaire reçu dans une gorge formée dans la partie cylindrique 52 assure à cet endroit l'étanchéité entre la partie cylindrique 52 et Le rotor 20. Enfin, à son extrémité la plus proche de l'ex- trémite de sortie de l'arbre 10, cette pièce unique est fixée à l'extrémité 10a de ce dernier par une goupille 56. L'arbre creux 40 entoure en totalité La barre de torsion 46 et assure Le supportage de la partie correspondante de L'arbre de transmission 10 dans le boi- tier 24, par l'intermédiaire de deux paliers 58. L'arbre creux 40 assure également la sécurité du dispositif en garantissant La transmission d'un mouvement de rotation du volant à La timonerie de direction au travers de l'arbre de transmission 10, même en cas de rupture de la barre de torsion 46. A cet effet, l'ex- trémité de l'arbre creux 40 la plus proche du distributeur rotatif 14 coopère avec L'extrémité adjacente du rotor 20 par un système de canelures 60 présentant un jeu tel que, dans des conditions normales de fonctionnement du dispositif, les canelures 60 n'assurent aucun engrènement entre l'arbre creux 40 et le rotor 20. De façon comparable, L'extrémité du rotor 20 tournée vers l'extrémité de sortie de L'arbre 10 coopère avec L'extrémité adjacente de la chemise 18 par un système de canelures 62 assurant une transmission mécanique d'un mouvement de rotation du rotor 20 à L'extrémité de sortie 10a de l'arbre 10 seulement en cas de rupture de la barre de torsion 22. Dans L'agencement original qui vient d'entre décrit, La barre de torsion 46 permet, gracie à ses possi bilités de flexion, d'assurer un assemblage approximativement sans jeu de la piece comportant cette barre de torsion à la fois dans L'arbre creux 40 et dans Le rotor 20, malgré Les défauts d'alignement axiat et/ou radial pouvant exister entre L'arbre creux 40 et le rotor 20 en raison des tolérances de fabrication et d'assemblage de ces pièces. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, les structures particulières du distributeur rotatif 14 et de l'ensemble de restitution de couple 12 peuvent être modifiées. De plus, l'arbre creux 40 peut éventuellement être supprimé, La piece comportant La barre de torsion 46 étant alors supportée directement de façon rotative à l'intérieur du corps 24. Dans ce cas, le pignon 36 s'engrène directement sur cette pièce. Enfin, la barre de torsion 46 peut être remplacée par tout autre moyen de transmission de couple remplissant la même fonction. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de servodirection, pour véhicules automobiLes, comprenant un arbre de transmission (10) d'un mouvement de rotation d'un volant de direction à une timonerie de direction, un distributeur rotatif de servodirection (14) placé sur Ledit arbre et comportant un rotor (20) fixé à ce dernier et une barre de torsion (22) placée à L'intérieur dudit rotor et constituant une première partie de L'arbre de transmission, et un ensemble de restitution de couple (12) appliquant sur une deuxième partie de l'arbre de transmission adjacente au distributeur rotatif une force de rappel variable en fonction d'une information transmise à cet ensemble, caractérisé par le fait que Ladite deuxième partie de l'arbre de transmission comprend un moyen de transmission de couple (46) entre un organe d'entrée et un organe de sortie susceptibles de présenter un léger désalignement, dont une extrémité est fixée approximativement sans jeu dans une extrémité dudit rotor. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac :érine par le fait que le moyen de transmission de couple est une deuxième barre de torsion (46), la première et la deuxième barres de torsion comprenant entre elLes une partie cylindrique (52) reçue approximativement sans jeu dans un alésage du rotor et immobilisee dans ledit alésage par un moyen de fixation (54). 3. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par Le fait que la deuxième barre de torsion (46) est entourée par un arbre creux (40) dont l'extrémité La plus éloignée du distributeur rotatif (14) est solidarisée de la deuxième barre de torsion (46) par un deuxième moyen de fixation (50), et dont l'extrémité adjacente au distributeur rotatif (14) comporte des moyens d'engrènement avec jeu (60) au travers desquels ledit arbre creux peut être solidarisé en rota tion dudit rotor, en cas de rupture de la deuxième barre de torsion. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracterisé par Le fait qu'il comporte un corps (24) dans Lequel Ledit arbre creux (40) est supporte de façon rotative par au moins deux paliers (58). 5. Dispositif selon l'unie quelconque des revendications 3 et 4, caracterise par Le fait que ledit arbre creux (40) comporte une denture exterieure (38) sur La quelle est engrèné un pignon (36) solidaire d'une came (32) appartenant audit ensemble de restitution de couple, cet ensemble comprenant de plus un poussoir (26) portant un galet (28) maintenu en appui sur Ladite came par un moyen élastique pré contraint (30), le poussoir (26) étant sensible à ladite information.