Brevet FR3015949A1 — publié le 20150703

DISPOSITIF DE DIRECTION A ASSISTANCE ELECTRIQUE La présente invention concerne un dispositif de 5 direction et, plus particulièrement, un dispositif de direction à assistance électrique pour un véhicule. Un dispositif de direction d'un véhicule est monté entre un volant de direction et les roues du véhicule. Le dispositif de direction comprend un arbre 10 supérieur, un arbre inférieur en prise avec l'arbre supérieur par des filetages, et une unité de détection. L'arbre supérieur est relié au volant de direction. L'arbre inférieur est relié aux roues. Une extrémité de l'arbre inférieur, opposée à l'arbre supérieur, est en 15 prise avec un rotor supérieur de l'unité de détection. Lorsque l'arbre inférieur est entraîné en rotation par l'arbre supérieur, le rotor supérieur de l'unité de détection est également entraîné en rotation. Un rotor inférieur de l'unité de détection peut alors détecter un 20 angle de rotation du rotor supérieur, puis un moteur est amené à fonctionner. Le moteur peut entraîner l'arbre supérieur et l'arbre inférieur en rotation dans la même direction pour fournir une assistance de direction à un utilisateur. 25 Cependant, l'arbre supérieur et l'arbre inférieur sont en prise l'un avec l'autre par des filetages et les filetages peuvent être usés et endommagés après une utilisation pendant une période de temps. Lorsque les filetages entre l'arbre supérieur et l'arbre inférieur sont 30 usés ou endommagés, une force de torsion créée par le dispositif de direction peut être modifiée et l'actionnement du volant de direction par l'utilisateur peut être affecté négativement. Le principal objectif de la présente invention est de proposer un dispositif de direction à assistance électrique pour un véhicule. La présente invention a pour objet un dispositif 5 de direction à assistance électrique monté dans un véhicule, caractérisé par le fait qu'il a : un module de détection ayant un rotor supérieur et un rotor inférieur monté sous le rotor supérieur ; un arbre inférieur en prise avec le rotor inférieur ; 10 - un module d'arbre supérieur monté au-dessus de l'arbre inférieur et en prise avec le rotor supérieur du module de détection et ayant : un arbre supérieur ; une unité de détection montée autour de l'arbre 15 supérieur ; - de multiples parties de poussée formées dans l'arbre supérieur ; et un espace d'assemblage formé de façon annulaire entre l'unité de détection et les parties de poussée ; 20 - un module de pré-torsion monté dans l'espace d'assemblage et ayant : une unité de maintien montée autour de l'arbre supérieur et dans l'espace d'assemblage ; - de multiples blocs coulissants montés dans l'unité de 25 maintien et respectivement en appui contre les parties de poussée ; et - de multiples ressorts montés dans l'unité de maintien et respectivement en appui entre l'unité de maintien et les blocs coulissants ; et 30 - une barre de torsion reliée entre l'arbre supérieur et l'arbre inférieur. Le module d'arbre supérieur peut avoir en outre : - de multiples premières parties d'ajustement formées dans l'arbre supérieur ; et - de multiples secondes parties d'ajustement formées dans l'unité de détection et alignées respectivement avec les premières parties d'ajustement, l'unité de détection étant montée de façon rotative autour de l'arbre supérieur de façon à autoriser l'unité de détection à tourner légèrement par rapport à l'arbre supérieur par l'intermédiaire des premières parties d'ajustement et des secondes parties d'ajustement. L'arbre supérieur peut avoir en outre une plaque d'ajustement en prise autour de l'arbre supérieur, les premières parties d'ajustement peuvent être formées dans la plaque d'ajustement et les parties de poussée peuvent être 15 adjacentes à une partie inférieure de l'arbre supérieur et se situent au-dessous des premières parties d'ajustement. Le module de pré-torsion peut se situer entre les parties de poussée et l'unité de détection, et entre la plaque d'ajustement et l'unité de détection. 20 Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention : - les premières parties d'ajustement sont des trous circulaires ; - les secondes parties d'ajustement sont des trous 25 courbes ; et - le module d'arbre supérieur a en outre de multiples unités de combinaison respectivement introduites travers et combinées avec les premières parties d'ajustement et les secondes parties d'ajustement. 30 Selon un autre mode de réalisation particulier de la présente invention : - les premières parties d'ajustement sont des trous courbes ; - les secondes parties d'ajustement sont des trous circulaires ; et le module d'arbre supérieur a en outre de multiples unités de combinaison respectivement introduites à travers et combinées avec les premières parties d'ajustement et les secondes parties d'ajustement. L'unité de maintien peut avoir : - un corps qui est annulaire ; une base montée sur une partie inférieure du corps et montée autour d'une partie supérieure de l'arbre inférieur ; et - de multiples renfoncements formés radialement dans le corps, les blocs coulissants et les ressorts étant montés respectivement dans les renfoncements, les ressorts étant respectivement en appui entre les renfoncements de l'unité de maintien et les blocs coulissants. Chaque bloc coulissant peut avoir : un corps de bloc ; un renfoncement de guidage formé dans une extrémité du corps de bloc, à une position opposée à l'arbre supérieur ; - un axe ; et un corps de montage monté autour de l'axe, l'axe et le corps de montage étant montés sur une autre extrémité du corps de bloc, à une position opposée au renfoncement de guidage, et le corps de montage étant en appui contre l'arbre supérieur. D'autres objectifs, avantages et caractéristiques nouvelles de la présente invention ressortiront davantage à la lecture de la description détaillée suivante, prise conjointement avec le dessin annexé. Sur ce dessin : - la Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif de direction à assistance électrique selon la présente invention ; - la Figure 2 est une vue en perspective partiellement 10 éclatée du dispositif de direction à assistance électrique de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue de dessus agrandie, avec coupe partielle de certaines pièces, du dispositif de 15 direction à assistance électrique de la Figure 1 ; - la Figure 4 est une vue de dessus fonctionnelle agrandie, avec coupe partielle de certaines pièces, du dispositif de direction à assistance électrique de la 20 Figure 1 ; - la Figure 5 est une vue en perspective agrandie de certaines pièces du dispositif de direction à assistance électrique de la Figure 1 ; 25 - la Figure 6 est une vue de côté du dispositif de direction à assistance électrique de la Figure 5 ; - la Figure 7 est une vue en perspective éclatée agrandie 30 d'un bloc coulissant et d'un ressort du dispositif de direction à assistance électrique de la Figure 1 ; - la Figure 8 est une vue en perspective éclatée du dispositif de direction à assistance électrique de la Figure 1, monté sur un module de détection et un moteur d'un véhicule ; - la Figure 9 est une vue en perspective agrandie du dispositif de direction à assistance électrique monté sur le module de détection et le moteur de la Figure 8 ; et - la Figure 10 est une vue de côté en coupe du dispositif de direction à assistance électrique monté sur le module de détection et le moteur de la Figure 8. Si l'on se réfère aux Figures 1 et 2, on peut voir qu'un mode de réalisation préféré d'un dispositif de direction à assistance électrique pour un véhicule selon la présente invention comprend un arbre inférieur 10, un module d'arbre supérieur 20, un module de pré-torsion 30, une barre de torsion 40 et un module de détection 60. En outre, si l'on se réfère à la Figure 8, on peut voir que l'arbre inférieur 10 est relié à une roue du véhicule et est en prise avec le module de détection 60, le module de détection 60 étant monté entre la roue et un volant de direction du véhicule. Le module de détection 60 comprend un rotor supérieur et un rotor inférieur monté sous le rotor supérieur, et l'arbre inférieur 10 est en prise avec le rotor inférieur. En outre, si l'on se réfère à la Figure 6, on peut voir que le module d'arbre supérieur 20 est monté au-dessus de l'arbre inférieur 10 et a un arbre supérieur 21, une unité de détection 22, de multiples parties de poussée 23, de multiples premières parties d'ajustement 24, de multiples secondes parties d'ajustement 25 et un espace d'assemblage 26. L'arbre supérieur 21 est relié au volant de direction. Une partie inférieure de l'unité de détection 22 est en prise avec le rotor supérieur du module de détection 60 et est montée de façon rotative autour de l'arbre supérieur 21 pour autoriser l'unité de détection 22 5 à tourner légèrement par rapport à l'arbre supérieur 21. Les unités de poussée 23 sont formées longitudinalement, à intervalles, sur l'arbre supérieur 21 et sont adjacentes à une partie inférieure de l'arbre supérieur 21. Les premières parties d'ajustement 24 sont formées dans l'arbre 10 supérieur 21 et se situent au-dessus des parties de poussée 23. Les secondes parties d'ajustement 25 sont formées dans l'unité de détection 22 et sont alignées respectivement avec les premières parties d'ajustement 24. L'espace d'assemblage 26 est formé de façon annulaire entre l'unité 15 de détection 22 et les parties de poussée 23. De préférence, l'arbre supérieur 21 a en outre une plaque d'ajustement 27 agencée pour limiter un angle de direction du volant de direction. Les premières parties d'ajustement 24 sont des trous circulaires et sont formées 20 dans la plaque d'ajustement 27. Les secondes parties d'ajustement 25 sont des trous courbes, à savoir dont la direction longitudinale moyenne suit une courbe. Le module d'arbre supérieur 20 a en outre de multiples unités de combinaison 28 (ou de liaison) introduites respectivement 25 travers et combinées avec les premières parties d'ajustement 24 et les secondes parties d'ajustement 25, de telle sorte que l'unité de détection 22 peut être montée de façon rotative autour de l'arbre supérieur 21 pour autoriser l'unité de détection 22 à tourner légèrement par 30 rapport à l'arbre supérieur 21. En variante, les premières parties d'ajustement 24 sont des trous courbes et les secondes parties d'ajustement 25 sont des trous circulaires, de telle sorte que les unités de combinaison 28 peuvent également être introduites à travers les premières parties d'ajustement 24 et les secondes parties d'ajustement 25, et l'unité de détection 22 peut également être montée de façon rotative autour de l'arbre supérieur 21 pour autoriser l'unité de détection 22 à tourner légèrement par rapport à l'arbre supérieur 21. Si l'on se réfère aux Figures 1 à 3, 5 et 6, on peut voir que le module de pré-torsion 30 est monté autour de l'arbre supérieur 21, est monté dans l'espace d'assemblage 26 entre la plaque d'ajustement 27 et l'unité de détection 22, et a une unité de maintien 31, de multiples blocs coulissants 32 et de multiples ressorts 33. L'unité de maintien 31 est montée dans l'espace d'assemblage 26 et a un corps 311, une base 312 et de multiples renfoncements 313. Le corps 311 est annulaire. La base 312 est montée sur une partie inférieure du corps 311 et est montée autour d'une partie supérieure de l'arbre inférieur 10. Les renfoncements 313 sont formés radialement dans le corps 311. Les blocs coulissants 32 sont respectivement montés de façon coulissante dans les renfoncements 313. Chaque bloc coulissant 32 a une partie de butée 34 formée sur un côté du bloc coulissant 32. Les parties de butée 34 sont respectivement en appui contre les parties de poussée 23. De préférence, chaque bloc coulissant 32 comprend un corps de bloc 321, un renfoncement de guidage 322, un axe 323 et un corps de montage 324. Le renfoncement de guidage 322 est formé dans une extrémité du corps de bloc 321, une position opposée à l'arbre supérieur 21. Si l'on se réfère à la Figure 7, on peut voir que le corps de montage 324 est monté autour de l'axe 323 pour former un cylindre, et l'axe 323 et le corps de montage 324 sont montés sur une autre extrémité du corps de bloc 321, à une position opposée au renfoncement de guidage 322. Les cylindres formés par les corps de montage 324 et les axes 323 sont respectivement en appui contre les parties de poussée 23. De préférence, la partie de butée 34 est formée sur un côté 5 du corps de montage 324. Les ressorts 33 sont montés respectivement dans les renfoncements 313 et le renfoncement de guidage 322. Chaque ressort 33 est en appui entre le renfoncement de guidage 322 du corps de bloc 321 et un intérieur du corps 10 311. Si l'on se réfère aux Figures 1 et 2, on peut voir que la barre de torsion 40 est reliée entre l'arbre supérieur 21 et l'arbre inférieur 10. De préférence, la barre de torsion 40 est reliée à l'arbre supérieur 21 et 15 l'arbre inférieur 10 par deux unités de fixation 41, l'une des unités de fixation 41 étant introduite à travers l'arbre supérieur 21 et la barre de torsion 40, et l'autre unité de fixation 41 étant introduite à travers l'arbre inférieur 10 et la barre de torsion 40. 20 Si l'on se réfère à la Figure 8, on peut voir que, pendant l'assemblage, le module de détection 60 est monté autour de l'arbre inférieur 10 dans une position initiale. L'unité de détection 22 est combinée au rotor supérieur du module de détection 60. La position de 25 l'unité de détection 22 par rapport à l'arbre supérieur 21 peut être ajustée par l'intermédiaire des premières parties d'ajustement 24 et des secondes parties d'ajustement 25, de telle sorte qu'une tolérance d'assemblage et une tolérance de fabrication peuvent être éliminées. Les unités de 30 combinaison 28 fixent l'unité de détection 22 sur la plaque d'ajustement 27. Après que le module de détection 60 est assemblé, le module de détection 60 est encore dans la position initiale, de telle sorte que le module de détection 60 peut fonctionner de manière précise. Si l'on se réfère aux Figures 8 à 10, on peut voir qu'en utilisation le dispositif de direction assistance électrique est monté sur le module de détection 60 et un moteur d'entraînement 50. Lorsqu'un utilisateur tourne le volant de direction du véhicule pour entraîner le dispositif de direction à assistance électrique, le module de détection 60 peut détecter un mouvement de direction du véhicule. Le moteur d'entraînement 50 peut alors être amené à entraîner l'arbre inférieur 10 et l'arbre supérieur 21 en rotation dans la même direction. Par conséquent, l'utilisateur peut tourner le volant de direction sans effort. Si l'on se réfère à la Figure 3, on peut voir qu'avant que le volant de direction ne soit tourné par l'utilisateur, les parties de butée 34 des blocs coulissants 32 sont respectivement en appui contre les parties de poussée 23 sous l'action de forces élastiques des ressorts 33 pour former un couple initial, de telle sorte que le module de pré-torsion 30 est forcé, par le couple initial exercé par les ressorts 33, à être mis en prise dans une position initiale. Lorsque le volant de direction est légèrement forcé, le module de pré-torsion 30 est forcé par un couple. Lorsque le couple est inférieur au couple initial, les parties de butée 34 ne peuvent pas être amenées à coulisser par rapport aux parties de poussée 23, de telle sorte que le volant de direction peut être empêché de tourner de façon arbitraire. Par conséquent, le dispositif de direction à assistance électrique peut être empêché de fonctionner par inadvertance. Si l'on se réfère à la Figure 4, on peut voir que, lorsque le couple forçant sur le module de pré-torsion H 30 est plus grand que le couple initial, les parties de butée 34 peuvent être amenées à coulisser par rapport aux parties de poussée 23, et les parties de poussée 23 peuvent pousser respectivement les blocs coulissants 32. Les blocs coulissants 32 peuvent être déplacés respectivement vers les renfoncements 313 pour comprimer les ressorts 33. En outre, la plaque d'ajustement 27 est amenée à tourner, étant donné que la plaque d'ajustement 27 est en prise autour de l'arbre supérieur 21, puis la plaque d'ajustement 27 entraîne l'unité de détection 22 en rotation. Lorsque l'unité de détection 22 est entraînée en rotation, le rotor supérieur du module de détection 60 est entraîné en rotation. L'arbre inférieur 10 n'est pas amené à tourner, de sorte qu'une différence d'angle est formée entre le rotor supérieur et le rotor inférieur. Par conséquent, l'unité de détection 22 peut détecter le début du mouvement de direction du véhicule. Ensuite, le module de pré-torsion 30 est entraîné en rotation par l'unité de détection 22 et le véhicule peut être dirigé sans à-coups. Le moteur d'entraînement 50 peut aider l'arbre inférieur 10 et l'arbre supérieur 21 à tourner dans la même direction pour fournir une assistance au mouvement de direction du véhicule. A partir de la description ci-dessus, il convient de noter que la présente invention présente les avantages suivants : pendant l'assemblage, l'unité de détection 22 est en prise avec le rotor supérieur du module de détection 60. Les secondes parties d'ajustement 25 et les premières parties d'ajustement 24 permettent une marge de rotation pour l'unité de détection 22, de telle sorte que l'unité de détection 22 peut être amenée à tourner légèrement par rapport à l'arbre supérieur 21. Après l'assemblage, le module de détection 60 peut être maintenu dans la position initiale. Par conséquent, la tolérance d'assemblage et la tolérance de fabrication peuvent être éliminées efficacement et l'unité de détection 22 peut fonctionner de manière précise pour fournir une assistance à la direction. Bien que de nombreuses caractéristiques et de nombreux avantages de la présente invention ont été exposés dans la description ci-dessus, conjointement avec des détails de la structure et de la fonction de l'invention, le mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif et des modifications peuvent être apportées dans le détail, en particulier en termes de formes, de dimensions et d'agencement de pièces, sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1 - Dispositif de direction à assistance électrique monté dans un véhicule, caractérisé par le fait 5 qu'il a : un module de détection (60) ayant un rotor supérieur et un rotor inférieur monté sous le rotor supérieur ; un arbre inférieur (10) en prise avec le rotor inférieur ; 10 - un module d'arbre supérieur (20) monté au-dessus de l'arbre inférieur (10) et en prise avec le rotor supérieur du module de détection (60) et ayant : - un arbre supérieur (21) ; une unité de détection (22) montée autour de l'arbre 15 supérieur (21) ; - de multiples parties de poussée (23) formées dans l'arbre supérieur (21) ; et un espace d'assemblage (26) formé de façon annulaire entre l'unité de détection (22) et les parties de 20 poussée (23) ; un module de pré-torsion (30) monté dans l'espace d'assemblage (26) et ayant : une unité de maintien (31) montée autour de l'arbre supérieur (21) et dans l'espace d'assemblage (26) ; 25 - de multiples blocs coulissants (32) montés dans l'unité de maintien (31) et respectivement en appui contre les parties de poussée (23) ; et - de multiples ressorts (33) montés dans l'unité de maintien (31) et respectivement en appui entre 30 l'unité de maintien (31) et les blocs coulissants (32) ; et une barre de torsion (40) reliée entre l'arbre supérieur (21) et l'arbre inférieur (10).2 Dispositif de direction à assistance électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le module d'arbre supérieur (20) a en outre : - de multiples premières parties d'ajustement (24) formées dans l'arbre supérieur (21) ; et - de multiples secondes parties d'ajustement (25) formées dans l'unité de détection (22) et alignées respectivement avec les premières parties d'ajustement (24), l'unité de détection (22) étant montée de façon rotative autour de l'arbre supérieur (21) de façon à autoriser l'unité de détection (22) à tourner légèrement par rapport à l'arbre supérieur (21) par l'intermédiaire des premières parties d'ajustement (24) et des secondes parties d'ajustement (25). 3 - Dispositif de direction à assistance électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'arbre supérieur (21) a en outre une plaque d'ajustement (27) en prise autour de l'arbre supérieur (21), que les premières parties d'ajustement (24) sont formées dans la plaque d'ajustement (27) et que les parties de poussée (23) sont adjacentes à une partie inférieure de l'arbre supérieur (21) et se situent au-dessous des premières parties d'ajustement (24). 4 - Dispositif de direction à assistance électrique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le module de pré-torsion (30) se situe entre les parties de poussée (23) et l'unité de détection (22), et entre la plaque d'ajustement (27) et l'unité de détection (22). 5 - Dispositif de direction à assistance électrique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que :- les premières parties d'ajustement (24) sont des trous circulaires ; - les secondes parties d'ajustement (25) sont des trous courbes ; et - le module d'arbre supérieur (20) a en outre de multiples unités de combinaison (28) respectivement introduites à travers et combinées avec les premières parties d'ajustement (24) et les secondes parties d'ajustement (25). 6 - Dispositif de direction à assistance électrique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que : - les premières parties d'ajustement (24) sont des trous courbes ; - les secondes parties d'ajustement (25) sont des trous circulaires ; et - le module d'arbre supérieur (20) a en outre de multiples unités de combinaison (28) respectivement introduites à travers et combinées avec les premières parties d'ajustement (24) et les secondes parties d'ajustement (25). 7 - Dispositif de direction à assistance électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'unité de maintien (31) a : 25 - un corps (311) qui est annulaire ; - une base (312) montée sur une partie inférieure du corps (311) et montée autour d'une partie supérieure de l'arbre inférieur (10) ; et - de multiples renfoncements (313) formés radialement dans 30 le corps (311), les blocs coulissants (32) et les ressorts (33) étant montés respectivement dans les renfoncements (313), les ressorts (33) étantrespectivement en appui entre les renfoncements (313) de l'unité de maintien (31) et les blocs coulissants (32). 8 - Dispositif de direction à assistance électrique selon la revendication 7, caractérisé par le 5 fait que chaque bloc coulissant (32) a : un corps de bloc (321) ; un renfoncement de guidage (322) formé dans une extrémité du corps de bloc (311), à une position opposée à l'arbre supérieur (21) ; 10 - un axe (323) ; et un corps de montage (324) monté autour de l'axe (323), l'axe (323) et le corps de montage (324) étant montés sur une autre extrémité du corps de bloc (321), à une position opposée au renfoncement de guidage (322), et le 15 corps de montage (324) étant en appui contre l'arbre supérieur (21).