Brevet FR2655006A1 — publié le 19910531

L'invention concerne une structure de raccorde- ment mécanique entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie dans une direction assistée de véhicule. Dans un premier dispositif apparenté, un arbre d'entrée relié à un arbre de direction est raccordé mécaniquement à un arbre de sortie relié à une crémaillère pour entraîner des roues de véhicule Comme montré sur les figures 4 A et 4 B des dessins annexés et décrits ci-après, une saillie 20 est formée concentriquement à une extrémité de l'arbre d'entrée 1 La saillie 20 présente une forme en losange coupée aux deux extrémités d'une longueur 21 En outre, comme montré sur les figures 5 A et 5 B, une gorge 30, d'une largeur supérieure à la largeur 22 de la saillie 20, est prévue au centre d'une extrémité de l'arbre 2 de sortie Un trou 31 s'étend à partir d'un centre axial C de l'arbre 2 de sortie, perpendiculairement à travers une paroi latérale de la gorge 30 Le trou 31 reçoit un goujon 32 d'entraînement Le goujon 32 d'entraînement engage un manchon de valve de commande (non représenté) entourant l'arbre d'entrée 1 Ce dernier est relié à l'arbre de sortie 2 par l'intermédiaire d'une barre de torsion connue (non représentée) ayant le même axe que l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 La saillie 20 et la gorge 30 sont montées concentriquement par rapport à la barre de torsion. Le fonctionnement et la construction de la valve de commande et de la barre de torsion sont bien connus dans la technique et ne seront pas décrits plus en détail. La saillie 20 de l'arbre d'entrée 1 s'engage dans la gorge 30 de l'arbre de sortie 2 La force d'entraî- nement pour braquer les roues du véhicule est transmise par l'intermédiaire de l'arbre de direction à l'arbre d'entrée 1 Lorsque l'arbre d'entrée 1 tourne ainsi, la saillie 20 peut se déplacer dans la gorge 30 de l'arbre de sortie 2 jusqu'à ce que des côtés 23 de la saillie 20 entrent en contact avec les surfaces des parois de la gorge 30 Par conséquent, l'arbre d'entrée 1 tourne par rapport à l'arbre de sortie 2 avant que la saillie 20 entre en contact avec les surfaces des parois de la gorge 30 Une fois que la saillie 20 est en contact avec les surfaces des parois de la gorge 30, l'arbre d'entrée 1 fait tourner l'arbre de sortie 2 autour de leur axe commun L'angle de rotation de l'arbre d'entrée 1 est donc inférieur à celui de l'arbre de sortie 2 Dans l'intervalle de l'angle de rotation relative de l'arbre d'entrée 1, un liquide hydraulique est appliqué à force en passant dans des trous situés dans le manchon de la valve de commande et dans l'arbre d'entrée 1. Dans un deuxième dispositif apparenté, montré sur les figures 6 A et 6 B, des cannelures mâles 40 a sont formées à une extrémité de l'arbre d'entrée 1 Par ailleurs, comme montré sur les figures 7 A et 7 B, des cannelures femelles 40 b sont formées dans une extrémité de l'arbre de sortie 2 Les cannelures mâles 40 a et les cannelures femelles 40 b sont montées concentriquement autour de la barre de torsion Les cannelures femelles 40 b permettent aux cannelures mâles 40 a de tourner sur un petit angle Un goujon 41 d'entraînement, destiné à engager le manchon de la valve de commande, est inséré dans la périphérie des cannelures femelles 40 b Les cannelures 40 a et 40 b du deuxième dispositif apparenté fonctionnent de la même manière que la saillie 20 et la gorge 30 du premier dispositif apparenté. Cependant, les mécanismes de raccordement apparentés, mentionnés cidessus, entre l'arbre de sortie et l'arbre d'entrée ont des inconvénients Le mécanisme de raccordement du premier dispositif apparenté tel que montré sur les figures 4 A à 5 B est compact Cependant, étant donné que la saillie 20 de l'arbre d'entrée 1 exerce un couple sur les parois latérales de la gorge 30 de l'arbre 2 de sortie, la gorge 30 de l'arbre 2 de sortie s'expanse dans sa largeur Cette expansion de la gorge 30 a pour résultat un fonctionnement défectueux de la valve de commande En outre, la résistance du raccordement entre les cannelures mâles et femelles 40 a et 40 b du deuxième dispositif apparenté tel que montré sur les figures 6 A à 7 B est supérieure à la résistance du raccordement entre la saillie 20 et la gorge 30 telles que montrées sur les figures 4 A à B Cependant, étant donné que le goujon 41 d'entraînement est maintenu dans la périphérie des cannelures femelles 40 b du second dispositif apparenté, le mécanisme de raccorde- ment de l'arbre de sortie 2 a une configuration de grande dimension. L'invention a donc pour objet d'apporter un mécanisme de raccordement d'arbres d'entrée/sortie d'une direction assistée, qui possède une structure compacte et une forte résistance de raccordement et qui maintient une valve de commande dans un excellent état de fonctionnement. Pour réaliser cet objet et d'autres objets, l'invention propose un mécanisme de raccordement d'arbres d'entrée/sortie pour un dispositif de direction assistée. Le dispositif de direction assistée comporte un arbre d'entrée relié à un arbre de direction, un arbre de sortie relié à une crémaillère destinée à entraîner des roues de véhicule, une valve de commande comportant un manchon engagé sur l'arbre d'entrée, et une barre de torsion destinée à relier l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie. Dans la direction assistée, le mécanisme de raccordement à cannelures est monté sur une extrémité de l'arbre d'entrée et une extrémité de l'arbre de sortie pour produire une rotation relative de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie Les cannelures de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie forment une paire de cannelures destinées à s'enclencher entre elles Les cannelures de l'arbre de sortie ont une gorge devant recevoir un goujon d'entraîne- ment destiné à engager le manchon de la valve de commande. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'un assemblage d'arbres d'entrée et de sortie et d'un manchon de valve de commande d'une forme de réalisation de l'invention; la figure 2 A est une vue partielle de côté de l'arbre d'entrée de la figure 1; la figure 2 B est une vue en bout de l'arbre d'entrée de la figure 2 A; la figure 3 A est une vue partielle de côté de l'arbre de sortie de la figure 1; la figure 3 B est une vue en bout de l'arbre de sortie de la figure 3 A; et les figures 4 A à 7 B illustrent des arbres d'entrée et des arbres de sortie de la technique antérieu- re. La figure 1 représente un arbre d'entrée 1, un arbre de sortie 2 et un manchon 3 de valve de commande dans un état assemblé L'extrémité de droite de l'arbre d'entrée 1 de la figure 1 est reliée par une pièce dentée ld à un arbre de direction (non représenté) L'extrémité de gauche de l'arbre de sortie 2 sur la figure 1 est pourvue d'un pignon 2 d Le pignon 2 d engrène avec une crémaillère destinée à recevoir ou transmettre un mouvement de direction Une barre de torsion (non représentée) raccorde coaxialement l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 Des trous 5 à 8 sont prévus dans le manchon 3 de la valve de commande et dans l'arbre d'entrée 1 Une source d'énergie hydraulique (non représentée) est associée par l'inter- médiaire des trous 5 à 8 à un cylindre hydraulique (non représenté) Lorsque le manchon 3 de la valve de commande tourne par rapport à l'arbre d'entrée 1, un liquide est mis en circulation à force depuis la source d'énergie hydrauli- que jusque dans le cylindre hydraulique en passant par les trous 5 à 8 Le cylindre hydraulique déplace la crémaillère axialement. Comme montré sur les figures 2 A et 2 B, l'arbre d'entrée 1 est cylindrique Des cannelures mâles la sont formées sur l'extrémité de gauche de l'arbre d'entrée 1 sur la figure 2 A Les cannelures mâles la comprennent une encoche lc formée dans la partie inférieure de ces cannelures la, suivant une corde lb définie par deux points situés sur la périphérie des cannelures mâles la, comme montré sur les figures 2 A et 2 B La barre de torsion (non représentée) est insérée dans l'arbre d'entrée 1 de manière à être concentrique, avec un certain jeu, à l'arbre d'entrée 1 Une extrémité de la barre de torsion est reliée par un goujon à l'autre extrémité de l'arbre d'entrée 1. L'extrémité de gauche de l'arbre de sortie 2, sur la figure 3 A, est cylindrique Des cannelures femelles 2 a sont ménagées à l'intérieur de l'arbre de sortie 2. L'autre extrémité de la barre de torsion passe dans les cannelures femelles 2 a et est fixée concentriquement à l'arbre de sortie 2 Une extrémité de la barre de torsion est fixée à l'arbre d'entrée 1 et son autre extrémité est fixée à l'arbre de sortie 2 Les cannelures la sont insérées dans les cannelures femelles 2 a Les dents des cannelures mâles la et les dents des cannelures femelles 2 a ont un certain jeu entre elles pour permettre à l'arbre d'entrée 1 de tourner par rapport à l'arbre de sortie 2. Une saillie 2 c est formée dans les cannelures femelles 2 a suivant une corde 2 b correspondant à la corde lb Un goujon 4 d'entraînement fait saillie perpendiculairement à la corde 2 b dans une direction radiale et s'enclenche avec le manchon 3 de la valve de commande entourant l'arbre d'entrée 1. Lorsqu'un volant de direction (non représenté) est manoeuvré, l'arbre d'entrée 1 relié à l'arbre de direction tourne, fait tourner la barre de torsion à l'intérieur et place les cannelures mâles la en contact avec les cannelures femelles 2 a de l'arbre de sortie 2. Lorsque l'arbre d'entrée 1 tourne, une différence angulaire apparaît entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 et entre l'arbre d'entrée 1 et le manchon 3 de la valve de commande monté par l'intermédiaire du goujon 4 d'entraîne- ment sur l'arbre de sortie 2 Du liquide est appliqué à force par la source d'énergie hydraulique, en passant par les trous 5 à 8 du manchon 3 de la valve de commande et de l'arbre d'entrée 1, jusque dans le cylindre hydraulique. Le cylindre hydraulique déplace la crémaillère dans la direction axiale et fait tourner l'arbre de sortie 2 par l'intermédiaire du pignon 2 b La différence d'angle entre l'arbre de sortie 2 et l'arbre d'entrée 1 est ainsi éliminée Par conséquent, la pression hydraulique s'exer- çant sur les côtés opposés d'un piston (non représenté) situé dans le cylindre hydraulique est équilibrée. L'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 3 sont cannelés L'encoche la et la saillie 2 c sont prévues dans les cannelures mâles et femelles la et 2 a, respectivement, et la saillie 2 c reçoit le goujon 4 d'entraînement Le mécanisme de raccordement entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 est donc ferme et compact. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme et au dispositif décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Mécanisme de raccordement destiné à raccorder un arbre d'entrée ( 1) et un arbre de sortie ( 2) d'un dispositif de direction assistée comportant une valve de commande, caractérisé en ce qu'il comporte un raccord à cannelures destiné à transmettre une rotation axiale entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, le raccord à cannelures comprenant une partie femelle ( 2 a) reliée à une extrémité de l'arbre de sortie et une partie mâle (la) reliée à une extrémité de l'arbre d'entrée, une saillie structurale ( 2 c) formée sur une surface intérieure de la partie femelle, une encoche (lc) de réception formée sur la périphérie de la partie mâle et destinée à recevoir la saillie structurale lorsque le raccord à cannelures est assemblé, et un goujon ( 4) d'entraînement monté sur la surface extérieure de la partie femelle à proximité immédiate de la saillie structurale pour faire tourner le manchon 3 de la valve de commande. 2 Mécanisme de raccordement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le raccord à cannelures permet la rotation de l'arbre d'entrée par rapport à l'arbre de sortie sur un petit angle. 3 Mécanisme de raccordement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la saillie structurale présente une première surface qui est sensiblement parallèle à l'axe du raccord à cannelures, la première surface étant définie par une corde ( 2 b) reliant deux points extrêmes sur la surface intérieure de la partie femelle. 4 Mécanisme de raccordement selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que l'encoche de réception présente une seconde surface qui est sensiblement parallèle à l'axe du raccord à cannelures, la seconde surface étant définie par une corde (lb) reliant deux points extrêmes sur la surface extérieure de la partie mâle, la première surface étant opposée à la seconde surface lorsque le joint à cannelures est assemblé. Mécanisme de raccordement selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que le goujon d'entraînement est monté sensiblement à égale distance des deux points extrêmes de la corde définissant la première surface. 6 Mécanisme de raccordement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le goujon d'entraînement est monté sur la partie femelle de manière qu'il pénètre dans la saillie structurale. 7 Dispositif de direction assistée, carac- térisé en ce qu'il comporte un arbre d'entrée ( 1) relié par une première extrémité à un arbre de direction, un arbre de sortie ( 2) relié par une seconde extrémité à une crémail- 1 ère destinée à faire tourner les roues d'un véhicule, une valve de commande montée sur l'arbre d'entrée et destinée à commander une source d'énergie hydraulique pour déplacer la crémaillère, un raccord à cannelures destiné à transmettre une rotation autour d'un axe entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, ce raccord à cannelures comprenant une partie femelle ( 2 a) montée sur une première extrémité de l'arbre de sortie, une saillie structurale ( 2 c) s'étendant depuis la surface intérieure de la partie femelle, et une partie mâle (la) du raccord à cannelures montée sur une seconde extrémité de l'arbre d'entrée, o une encoche (lc) de réception est formée sur la périphérie de la partie mâle pour recevoir la saillie structurale lorsque le raccord à cannelures est assemblé, le dispositif comportant en outre une barre de torsion destinée à relier l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, et un goujon ( 4) d'entraînement destiné à actionner la valve de commande, monté sur la surface extérieure de la partie femelle à proximité immédiate de la saillie structurale. 8 Dispositif de direction assistée selon la revendication 7, caractérisé en ce que le raccord à cannelures permet la rotation de l'arbre d'entrée par rapport à l'arbre de sortie sur un petit angle. 9 Dispositif de direction assistée selon la revendication 7, caractérisé en ce que la saillie struc- turale présente une première surface qui est sensiblement parallèle à l'axe du raccord à cannelures, la première surface étant définie par une corde ( 2 b) reliant deux points extrêmes sur la surface intérieure de la partie femelle. 10 Dispositif de direction assistée selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'encoche de réception présente une seconde surface qui est sensiblement parallèle à l'axe du raccord à cannelures, la seconde surface étant définie par une corde (lb) reliant deux points extrêmes sur la surface extérieure de la partie mâle, la première surface étant opposée à la seconde surface lorsque le raccord à cannelures est assemblé. 11 Dispositif de direction assistée selon la revendication 9, caractérisé en ce que le goujon d'entrai- nement est monté sensiblement à égale distance des deux points extrêmes de la corde définissant la première surface. 12 Dispositif de direction assistée selon la revendication 7, caractérisé en ce que le goujon d'entrai- nement est monté sur la partie femelle de manière qu'il avance jusque dans la saillie structurale. 13 Dispositif de direction assistée selon la revendication 7, caractérisé en ce que le goujon d'entraî- nement entraîne la valve de commande en entrant en contact avec un manchon ( 3) de la valve de commande et en faisant tourner la valve de commande autour de l'axe de l'arbre d'entrée. 14 Dispositif de direction assistée, carac- térisé en ce qu'il comporte un arbre d'entrée ( 1) relié par une première extrémité à un arbre de direction, un arbre de sortie ( 2) relié par une seconde extrémité à une crémail- lère destinée à faire tourner les roues d'un véhicule, une barre de torsion destinée à transmettre un couple entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, et une valve de commande comportant un manchon ( 3), montée sur l'arbre d'entrée autour de la barre de torsion afin de commander une source d'énergie hydraulique pour déplacer la crémail- lère, un raccord à cannelures destiné à transmettre une rotation autour d'un axe entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, le raccord à cannelures permettant une rotation de l'arbre d'entrée par rapport à l'arbre de sortie sur un petit angle, et comportant une partie femelle cylindrique creuse ( 2 a) ayant des saillies d'enclenchement, montée sur une première extrémité de l'arbre de sortie, une saillie structurale ( 2 c) s'étendant depuis la surface intérieure cylindrique de la partie femelle suivant une corde ( 2 b) reliant deux points extrêmes sur la surface intérieure de la partie femelle, et une partie mâle cylindrique creuse (la) présentant des évidements d'enclenchement qui s'enclenchent avec les saillies d'enclenchement, la partie mâle étant montée coaxialement sur la seconde extrémité de l'arbre d'entrée, à l'intérieur du manchon de la valve de commande, et une encoche (lc) de réception étant formée sur cette partie mâle pour recevoir la saillie structurale lorsque le raccord à cannelures est assemblé, cette encoche étant formée à la périphérie de la partie mâle suivant une corde (lb) reliant deux points extrêmes de la périphérie de la partie mâle, le dispositif de direction comportant en outre un goujon d'entraînement ( 4) destiné à déplacer le manchon de la valve de commande, monté sur la surface extérieure de la partie femelle à proximité immédiate de la saillie structurale afin qu'une première extrémité du goujon d'entraînement pénètre dans la saillie structurale formée sur la partie femelle. il Dispositif de direction assistée selon la revendication 14, caractérisé en ce que la saillie structurale présente une première surface qui est sensible- ment parallèle à l'axe du raccord à cannelures et qui est définie par la corde reliant deux points extrêmes sur la surface intérieure de la partie femelle, et l'encoche de réception présente une seconde surface qui est sensiblement parallèle à l'axe du raccord à cannelures et qui est définie par la corde reliant deux points extrêmes sur la surface extérieure de la partie mâle, la première surface étant opposée à la seconde surface lorsque le raccord à cannelures est assemblé. 16 Dispositif de direction assistée selon la revendication 15, caractérisé en ce que le goujon d'entraî- nement est monté à égale distance des deux points extrêmes de la corde définissant la première surface. 17 Dispositif de direction assistée selon la revendication 14, caractérisé en ce que goujon d'entraîne- ment est monté sur la partie femelle de manière que la première extrémité du goujon d'entraînement s'étende au- delà de la surface intérieure cylindrique à partir de laquelle s'étend la saillie structurale. 18 Dispositif de direction assistée selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une seconde extrémité du goujon d'entraînement entraîne la valve de commande en entrant en contact avec le manchon ( 3) de cette valve de commande et en faisant tourner la valve autour de l'axe de l'arbre d'entrée.