FR2566551A1 - Dispositif d'asservissement electromagnetique - Google Patents

Abstract

UNITE D'ASSERVISSEMENT ELECTROMAGNETIQUE CONSTITUEE PAR UN BOITIER EXTERIEUR 1, UN PREMIER ARBRE 4 ET UN SECOND ARBRE 5 SUPPORTES EN ROTATION PAR LE BOITIER, UN MOTEUR ELECTRIQUE 2 MONTE DANS LE BOITIER COAXIALEMENT AVEC LE SECOND ARBRE, UN MECANISME DE DETECTION DE COUPLE 4B, 29, 27, 41, 42, 34, 35 POUR DETECTER LE COUPLE APPLIQUE A L'UN OU L'AUTRE DES PREMIER ET SECOND ARBRES, UN MECANISME DE REGULATION 34, 35, 41, 42 POUR REGULER, PAR RECEPTION D'UN SIGNAL DE DETECTION PROVENANT DU MECANISME DE DETECTION DE COUPLE, LE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR ELECTRIQUE, ET UN MECANISME DE TRANSMISSION 8, 280 POUR TRANSMETTRE LA SORTIE DU MOTEUR ELECTRIQUE. LE MECANISME DE DETECTION DE COUPLE EST DISPOSE A L'INTERIEUR DU BOITIER ET LES PREMIER ET SECOND ARBRES SONT RELIES L'UN A L'AUTRE DE FACON A S'ACTIONNER MUTUELLEMENT, A L'INTERIEUR DU BOITIER, PAR L'INTERMEDIAIRE DU MECANISME DE DETECTION DE COUPLE.

Description

DISPOSITIF D'ASSERVISSEMENT ELECTROMAGNETIQUE

La présente invention concerne d'une manière

générale un dispositif ou une unité d'asservissement. Plus pré-

cisé ent, l'invention concerne une unité d'asservissement élec-

tromagnétique du type dans lequel un couple d'entrée est électromagnétiquement servo-régulé avant d'être

fourni en sortie.

La plupart des servo-systèmes classiques, comme ceux appliqués à des systèmes de direction

assistée pour véhicules, sont principalement réali-

sés en utilisant un mécanisme hydraulique.

Ce servo-système hydraulique classique, tel qu'il est appliqué à un système de direction assistée pour véhicules, est constitué de telle manière qu'une huile hydraulique provenant d'une pompe hydraulique est envoyée sous pression dans un servo-mécanisme tel qu'un cylindre d'assistance hydraulique ou un servo-moteur hydraulique, pour servoréguler le couple d'entrée provenant d'un volant de direction, et fournir une sortie régulée à un élément d'actionnement à actionner, selon l'état

d'actionnement du volant de direction.

Cependant, un servo-système hydraulique de ce type pose certains problèmes, comme par exemple le fait qu'une pompe hydraulique est normalement mise en service, qu'une action d'entrée efficace soit ou non fournie par un volant de direction, conduisant par conséquent à une consommation inutile

d'énergie, et qu'un nombre important de parties cons-

titutives sont utilisées, comme par exemple un vérin, une pompe hydraulique, une soupape de régulation et un réservoir d'huile dont l'ensemble occupe un volume relativement important, ce qui présente certaines difficultés lorsqu'on cherche par exemple à concevoir

un système compact, léger et économique.

Pour résoudre ces problèmes posés par Les servo-systèmes hydrauliques, un certain nombre de

servo-systèmes électromagnétiques ont déjà été pro-

posés, parmi lesquels on peut citer par exemple la publication du brevet des Etats-Unis d'Amérique

n 2 754 465 dans Lequel un servo-système éLectro-

magnétique est appliqué à un système de direction assistée pour véhicules. Conformément à ce brevet des U. S. A., le servo-système électromagnétique

comporte un moteur à courant continu disposé coaxia-

lement sur un arbre de direction situé entre un volant de direction en tant qu'éLément d'entrée

d'un système de direction assistée, et un engre-

nage en tant qu'élément de sortie de ce système et un capteur de couple du type à jauge de contrainte bien connu, fixé à l'arbre de direction, le capteur de couple détectant le couple qui est appliqué par le volant de direction à l'arbre de direction,

afin de commander le moteur à courant continu.

Bien qu'il ait efficacement résolu, dans une certaine mesure, les problèmes classiques posés par le servo-système hydraulique, le servosystème électromagnétique de ce brevet des U. S. A., dans Lequel on ne prend pas suffisamment en compte la protection du capteur de couple du type à jauge

de contrainte, est sensible à certaines perturba-

tions telles que la poussière, l'humidité et

les forces externes.

En outre, dans le servo-système éLectro-

magnétique, l'assistance par le couple est directe-

ment appliquée à l'arbre de direction par le moteur à courant continu qui, de ce fait, doit être d'un type à haute puissance et par conséquent être d'une taille importante, L'ensemble du système ayant par

conséquent des dimensions relativement importantes.

En outre, dans te servo-système éLectro-

magnétique, le capteur de couple du type à jauge de contrainte, de même qu'un interrupteur de limite

servant à la détection de la direction de la con-

trainte développée dans L'arbre de direction, sont

disposés en des points séparés sur l'arbre de direc-

tion par rapport au moteur à courant continu, et de plus, un amplificateur à étages de puissance est disposé à un endroit séparé de l'arbre de direction, et reçoit dces signaux provenant du capteur de couple et de l'interrupteur de limite, pour réguler le couple de sortie du moteur à courant continu. Il en résulte

que l'ensemble du système est complexe.

Par ailleurs, un autre servo-système électro-

magnétique a été proposé dans la demande de brevet japonais n 58-141963 déposée le 23 août 1983. Le

servo-système électromagnétique de ce brevet japo-

nais, qui est appliqué à un système de direction

assistée pour véhicules, comporte un moteur éLectro-

magnétique disposé coaxialement sur un arbre de pignon du système de direction assisté du type à crémaillère,

et un train d'engrenages planétaires disposé coaxiale-

ment sur L'arbre de pignon, ce train d'engrenages réduisant la vitesse de rotation du moteur avant de l'appliquer à l'arbre de pignon, de façon à ce que le couple de sortie appliqué à l'arbre de pignon soit amplifié d'autant plus que la vitesse est réduite, par

le train d'engrenages planétaires.

Dans le servo-système électromagnétique du brevet japonais, l'utilisation du train d'engrenages planétaires en tant qu'engrenages de réduction élimine efficacement l'utilité d'un moteur de puissance très

élevée. -

Cependant, dans le servo-système électromagné-

tique du brevet japonais sont également disposés sépa-

rément par rapport au moteur électromagnétique, un détecteur de couple pour détecter le couple appliqué à l'arbre de pignon en tant qu'élément d'entrée, et un mécanisme de régulation recevant un signal de détection du détecteur afin de réguler le couple de sortie du moteur. Il en résulte que, comme dans le cas du brevet des U. S. A. mentionné précédemment, ce servo-système est sensible à des perturbations et qu'il est en outre complexe. De plus, dans le servo-système du brevet japonais, le moteur électromagnétique est commandé de façon à ce que son couple de sortie soit toujours proportionnel au couple de direction appliqué à l'arbre de pignon par un volant de direction, de sorte qu'il conduit intrinsèquement à une consommation inutile d'énergie. La présente invention a été réalisée dans le

but de résoudre efficacement les problèmes des servo-

systèmes électromagnétiques classiques, en les amélio-

rant davantage.

L'invention fournit une unité d'asservisse-

ment électromagnétique comprenant un boitier extérieur,

o20 un premier arbre et un second arbre tous deux suppor-

tés en rotation par le boîtier, un moteur électrique ayant un induit disposé coaxialement et en rotation

autour du second arbre et d'un champ établi à l'inté-

rieur du bottier, un moyen de détection du couple pour

détecter le couple appliqué à l'un ou l'autre des pre-

mier et second arbres, un moyen de commande pour comman-

der, par réception d'un signal de détection provenant du moyen de détection du couple, le fonctionnement du moteur

électrique, et un mécanisme de transmission pour trans-

mettre la force de rotation de l'induit du moteur élec-

trique, unité dans laquelle le noyen de détection du couple est

disposé à l'intérieur du boîtier et dans lequel le pre-

mier arbre et le second arbre sont reliés l'un à l'autre de façon à s'actionner mutuellement dans le bottier par

l'intermédiaire du moyen de détection du couple.

De préférence, le premier arbre et le second arbre sont supportés coaxialement par le boîtier, le moyen de détection de couple comprend une partie du premier arbre dans le boîtier, une partie du second arbre dans le boitier, un moyen élastique intercalé entre ladite partie du premier arbre et ladite partie du second arbre, un montage à résistance électrique fixé sur l'un des premier et second arbres, et au moins un balai fixé à l'autre desdits premier et second arbres

et adapté à être mis au contact de l'élément à résis-

tance électrique et le montage à résistance électrique

est adapté à coopérer avec le balai pour fermer un cir-

cuit de commande de fonctionnement du moteur électrique lorsqu'un déplacement angulaire relatif du premier arbre par rapport au second arbre dépasse une plage angulaire prédéterminée. Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est de fournir une unité d'asservissement électromagnétique dans laquelle un capteur de couple peut être efficacement protégé de perturbations telles

que la poussière, l'humidité et les forces-externes.

Un autre but de la présente invention est de fournir une unité d'asservissement électromagnétique

dont la structure est simplifiée et qui peut être réa-

lisable sous une forme compacte et légère, permettant sa fabrication à faible coût, tout en réalisant de

façon suffisante les fonctions nécessaires.

Un autre but de l'invention est de fournir une

unité d'asservissement électromagnétique capable d'éLi-

miner efficacement la consommation inutile d'énergie. ' Les buts mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres, les détails et les avantages de la présente invention,

apparaîtront à La lecture de la description détaillée

ci-après des modes de réalisation préférés de l'invention, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente une coupe longitudinale Latérale d'une unité d'asservissement électromagnétique seLon un premier mode de réalisation de l'invention; La figure 2 est une vue en coupe Le long de la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe le long de la ligne III-III de la figure 1; La figure 4 est une vue en perspective d'une

partie essentielle comportant un montage à bague glis-

sante d'un moteur électrique de l'unité d'asservisse-

ment électromagnétique de la figure 1; La figure 5 est un diagramme d'un circuit de commande de fonctionnement du moteur électrique de l'unité d'asservissement électromagnétique de la figure I; La figure 6 est une vue en perspective d'une

partie essentielle d'un premier arbre de l'unité d'as-

servissement électromagnétique de la figure 1; La figure 7 est une représentation schématique d'un système de direction assistée comportant l'unité d'asservissement électromagnétique de la figure 1; La figure 8 représente une coupe longitudinale latérale d'une unité d'asservissement électromagnétique d'un second mode de réalisation de l'invention; et La figure 9 est un diagramme d'un circuit de commande de fonctionnement d'un moteur électrique de l'unité d'asservissement électromagnétique de la

figure 8.

Se référant à la figure 1, le numéro de réfé-

rence 1 désigne un boîtier extérieur cylindrique d'une unité d'asservissement électromagnétique 100 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le boîtier 1 est constitué d'un bâti extérieur 3 dans lequel un moteur à courant continu 2 est monté, une première partie 7 du boîtier 1 recevant une partie de couplage 6 intercalée entre un premier arbre 4 et un second arbre 5, et une seconde partie 10 du boîtier 1 recevant un train d'engrenages de réduction 8 et une partie neutre,transmettant -Le couple,interposée entre le second arbre 5 et le moteur à-courant continu 2. La seconde partie 10 du boîtier 1, qui a également une

forme pratiquement cylindrique, comporte un cou-

vercle circulaire 11 monté dans son orifice gauche.

le second arbre 5 est supporté en rotation, dans sa

partie gauche, par un palier 12 disposé dans la par-

tie centrale du couvercle 11 et, dans sa partie

droite, par un autre palier 13 disposé dans une par-

tie gauche à l'extrémité longitudinale intérieure du premier arbre 4. Les premier et second arbres 4 et sont tous deux disposés coaxialement par rapport au boîtier 1 et présentent à leur extrémité droite et gauche des cannelures 4a et 5a formées sur ceux-ci,

respectivement, afin d'assurer Leur fixation aux éLé-

ments extérieurs correspondants (non représentés)

devant y être reLiés.

La partie gauche du premier arbre 4 présente également, comme le montre la figure 6, une partie cylindrique 4b s'ouvrant vers la gauche, La partie 4b ayant un contour latéral défini par une paire d'encoches sectorielles 28, 28 symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe de l'arbre 4. La partie cylindrique gauche 4b de l'arbre 4 est constituée par une section de grand diamètre 4c comportant les encoches 28 et par une section de petit diamètre 4d contiguë à celle-ci, une section conique 4e étant formée entre la section de petit diamètre 4d et la

partie droite de l'arbre 4 présentant les cannelures 4a.

A l'orifice de l'extrémité droite de la pre-

mière partie 7 du boîtier 1, entre sa circonférence inté-

rieure et la circonférence extérieure de la section de petit diamètre 4d du premier arbre 4, est interposé un

palier 14 servant à supporter le premier arbre 4 en aligne-

ment coaxial avec le second arbre 5.

Le moteur à courant continu 2 est constitué par l'association d'un ensemble stationnaire (une paire, dans ce mode de réalisation) d'aimants arqués 15, 15 agencés symétriquement, produisant un champ magnétique, fixes à La circonférence intérieure du bâti 3 d'une part, et par un induit 18 en tant que rotor fixé à un corps cylindrique 17 qui est supporté par une paire de paliers 16, 16 dans la partie médiane du second arbre et qui est adapté à pouvoir tourner par rapport à ceux-ci, d'autre part. L'induit 18 comprend, comme Le montre clairement ta figure 3, une âme en acier stratifié en tant qu'âme d'induit 19 fixée au corps cylindrique 17, l'âme 19 ayant un nombre pair (huit,

dans ce mode de réalisation) de gorges axiales rela-

tivement longues 19a espacées angulairement avec un certain pas le Long de sa circonférence extérieure, une pluralité de conducteurs en tant qu'enroulements d'induit 20 enroulés de façon à être placés dans les gorges 19a, et un commutateur 21 divisé en un nombre approprié (quatre, dans ce mode de réalisation) de

paires de segments montées sur la circonférence exté-

rieure de la partie d'extrémité droite du corps cylin-

drique 17, Le commutateur 21 étant connecté à l'enrou-

Lement 20 de façon à ce que l'un quelconque des seg-

ments du commutateur conduise à une extrémité de l'une quelconque des bobines conductrices, et à ce que l'autre

conduise à l'autre extrémité de celle-ci. Pour la com-

mutation effectuée en association avec Le commutateur 21, on utilise un nombre approprié (deux, dans ce mode

de réalisation) de balais 23, chacun d'eux étant respec-

tivement monté coulissant dans L'un des supports de balais 22 en nombre identique, chacun de ces derniers recevant un ressort à boudin 24 destiné à exercer une pression sur le balai 23 correspondant pour qu'it soit appuyé de façon coulissante sur le commutateur 21. Les supports de balais 22 sont disposés symétriquement de façon à être fixés, à travers une feuille isolante 26, à une plaque annulaire 25 disposée à l'extrémité

gauche de la première partie 7 du boîtier 1.

Dans l'agencement décrit ci-dessus, le moteur à courant continu 2 peut être modifié de façon à présenter un plus grand nombre d'aimants à champ

magnétique, c'est-à-dire un plus grand nombre de pôles.

Dans le cas d'une telle modification, il peut être pré-

férable d'utiliser un commutateur divisé en un nombre

plus important de segments, ce qui nécessite une modi-

fication correspondante des connexions à l'enroulement d'induit afin de produire efficacement un couple. De

même, à propos de la description faite ci-après, on

pourra utiliser diverses variantes obtenues par modi-

fications du nombre de pôles, etc., mais pour plus

de clarté on ne les décrira pas.

Sur l'extrémité intérieure du second arbre 5, c'est-à-dire sur son extrémité droite supportée

par le palier 13 à l'intérieur de la partie cylin-

drique gauche 4b du premier arbre 4, est monté un

élément d'engagement 27 adjacent à la face de l'ex-

trémité gauche du palier 13, au voisinage immédiat de l'extrémité droite du second arbre 5. Comme le

montre la figure 2, dans la région o l'élément d'en-

gagement 27 est monté, le second arbre 5 présente une encoche de section circulaire de part et d'autre de celui-ci, l'élément 27 étant solidaire de celui-ci en

rotation, alors que cet élément 27 est conçu symétri-

quement de façon à présenter une paire de bras secto-

riels 27a, 27a.

En outre, comme le montre la figure 2, dans laquelle le premier arbre 4 est représenté tourné de autour de son axe par rapport à celui de la figure 2, tes bras 27a sont chacun respectivement disposés dans une région médiane de l'une des encoches sectorielles 28 dans la partie cylindrique 4b du premier arbre 4,

2566551

alors qu'entre chacune des deux faces latérales respectives s'étendant radialement des bras 27a et l'encoche 28 correspondante, est insérée l'une de quatre pièces de caoutchouc sectorielles 29 destinées à combler un interstice circonférentiel laissé entre celles-ci. A cet égard, on peut ne pas se limiter au caoutchouc, les pièces 29 pouvant être constituées par n'importe quel autre matériau élastique semblable à celui- ci. En outre, le degré d'élasticité de ce

matériau peut être déterminé de façon appropriée.

Sur la partie droite du second arbre 5,

entre l'élément d'engagement 27 et le palier 16 suppor-

tant l'extrémité droite du corps cylindrique 17, est

monté un ensemble à bague glissante 30 ayant globale-

ment une configuration cylindrique0 Comme le montre la figure 4, l'ensemble à

bague glissante 30 comprend un élément isolant cylin-

drique 31, une paire de plaques de cuivre annulaires

32, 33 servant de bagues glissantes, toutes deux incrus-

tées dans la circonférence extérieure d'une partie axialement médiane de l'élément isolant 31, les plaques de cuivre 32, 33 étant espacées l'une de l'autre dans la direction axiale de l'élément 31, et une paire de plaques de carbone arquées 34, 35 en tant que segments de résistance, incrustées dans la circonférence d'une partie d'extrémité droite adjacente à la partie médiane du bord droit de l'élément 31, les plaques de carbone 34, 35 étant agencées symétriquement par rapport à l'axe de l'élément 31, de façon à ce que la partie d'extrémité droite de l'élément 31 comporte une paire de portions sectorielles faisant saillie radialement 31a, 31b,

s'étendant chacune respectivement sur un angle prédé-

terminé a de la circonférence entre les plaques de carbone 34 et 35. L'ensemble 30 est traversé par un fil conducteur 32a destiné à la connexion électrique entre la plaque de cuivre 32 et la plaque de carbone 34, il et par un autre fil conducteur 32b pour La connexion entre la plaque de cuivre 33 et la plaque de carbone , les fils conducteurs 32a, 32b étant connectés aux parties circonférentiellement médianes -des plaques de carbone 34, 35, respectivement, ces connexions étant représentées dans la figure 4 sous la forme d'un câblage externe pour plus de clarté. Une paire de balais 36 et 37 coopérant avec l'ensemble à bague

glissante 30 s'appuie, afin d'être enscontact coulis-

sant avec celle-ci, sur les plaques de cuivre 32 et 33, respectivement, les balais 36 et 37 étant chacun respectivement monté de façon coulissante dans l'un

d'une paire de supports de balais 39 (l'un de ceux-

ci étant représenté dans la figure 1) fixés à travers une feuille isotante 38 au côté droit de la plaque

annulaire 25, les supports de balais 39 recevant res-

pectivement l'un d'une paire de ressorts à boudin 40 (l'un d'entre eux étant représentés dans La figure 1) pour pousser normalement Les balais 36, 37 vers les plaques de cuivre 32, 33, respectivement0 En outre, une autre paire de balais 41; 42 (l'un d'entre eux

étant représenté dans la figure 1) est montée symé-

triquement et s'appuie sur l'ensemble 30 afin d'être mise en contact coulissant avec les plaques de carbone 34, 35 comme ceLa est nécessaire pour effectuer une commutation lorsque l'ensemble 30 est en rotation,

lesquels balais 34 et 35 sont également montés respec-

tivement de façon coulissante dans l'un d'une paire

de supports de balais 43 (l'un d'entre eux étant repré-

senté dans la figure 1) qui sont respectivement fixés de son côté droit, à travers une paire de feuilles isolantes 47, à l'une des faces d'extrémité gauche respectives 4f, 4f (toutes deux étant représentées dans la figure 4) de la section d.e grand diamètre 4c de la partie cylindrique 4b du premier arbre 4, les supports de balais 43 recevant chacun respectivement L'un d'une paire de ressorts à boudin 44 (L'un d'entre eux étant représenté dans la figure 1) pour pousser normalement les baLais 41, 42 vers L ensembLe 30, respectivement. L'ensemble à bague glissante 30 est fixé au second arbre 5 de telle manière que, lorsque l'unité d'asservissement 100-ne fonctionne pas lorsqu'aucun couple n'est appliqué à L'un ou l'autre des premier ou second arbres 4 et 5, tes balais 41, 42 coopérant avec les plaques de carbone 34, 35, sont appuyés sur les parties circonférentieLlement médianes des portions sectorielles radialement exposées 31a,

31b de L'élément isolant 31.

Comme le montre schématiquement La figure 5,

pour actionner et commander La sortie du moteur à cou-

rant continu 2, l'unité d'asservissement 100 est munie d'un circuit de commande électrique C comportant Les balais respectifs 23, 23; 36, 37; et 41, 42 en tant qu'étéments de commande essentiels, dans lequeL Le balai 36 au contact de la plaque de cuivre 32 en tant

que bague glissante gauche, est connecté par lUinter-

médiaire d'un commutateur de puissance 45 à une borne positive d'une source d'alimentation en courant continu 46, et Le balai 37 au contact de la plaque de cuivre 33 en tant que bague glissante droite est connecté par l'intermédiaire de La masse à une borne négative de la

source de courant 46, alors que les balais 41, 42 coo-

pèrant avec les plaques de carbone 34, 35 en tant que paires de segments de résistance, sont chacun connectés respectivement à l'un des balais 23, 23 maintenus au

contact du commutateur 21.-

Le circuit de commande C peut de préférence être modifié par échange mutuel des balais 36, 37 et 41, 42 de façon à ce que les balais 41, 42 soient connectés aux bornes positive et négative de la source de courant 46 et à ce que les balais 36, 37 soient reliés aux balais 23, 23. Cette modification offre une plus grande commodité de fabrication, en particulier en ce qui concerne le câblage qui peut être réalisé

facilement entre les balais 36, 37 et 23, 23.

En outre, dans un exemple modifié du mode de réalisation ci-dessus, l'ensemble à bague glissante peut être monté sur le premier arbre 4, les balais

41, 42 étant alors fixés au second arbre 5.

Se référant de nouveau à la figure 1, le train d'engrenages de réduction 8 utilisé dans la seconde partie de boîtier 10 comporte un premier train d'engrenages planétaires qui comprend un premier pignon soleil 47 formé sur la circonférence extérieure

de l'extrémité gauche du corps cylindrique 17, un pre-

mier engrenage annulaire 48 formé sur la circonférence intérieure droite de la seconde partie 10 du boîtier 1, et trois premiers engrenages planétaires 49 (dont un est représenté dans la figure 1) interposés entre les premiers pignons soleil et annulaire 47 et 48, et un second train d'engrenages planétaires qui comprend un second pignon soleil 51 coaxial avec et monté pour tourner librement sur la partie gauche du second arbre , un second engrenage annulaire 52 formé sur la cir- conférence intérieure gauche de la seconde partie 10 du bottier 1, et trois seconds engrenages planétaires 53 (dont un est représenté dans la figure 1) en prise et interposés entre les seconds engrenages soleil et annulaire 51, 52. Les premiers engrenages planétaires 49 sont chacun respectivement montés sur l'un de trois

premiers paliers planétaires 50 (dont l'un est repré-

senté dans la figure 1) qui sont chacun respectivement portés par trois bras 51a faisant saillie radialement (dont l'un est représenté dans la figure 1) du second engrenage soleil 51e alors que les seconds engrenages planétaires 53 sont chacun respectivement montés sur trois seconds paliers planétaires 54 (dont l'un est représenté dans la figure 1) qui sont respectivement portés par trois saillies axiales 55a (dont l'une est représentée dans la figure 1) formées sur le côté droit d'un disque 55 monté par cannelures sur le second arbre 5 pour être solidaire en rotation avec celui-ci. Le train d'engrenages 'de réduction 8 ainsi constitué permet de réduire efficacement les vitesses

de rotation relativement élevées de l'induit 18, jus-

qu'à des vitesses de rotation relativement faibles du

disque 55, selon les nécessités.

Le disque 55 comporte dans sa partie centrale une portion tubulaire 55b montée par cannelures sur le second arbre 5 de façon à ce que, lorsque les

seconds engrenages planétaires 53 sont amenés à tour-

ner autour du second arbre 5, le disque 55 tourne éga-

lement, transmettant simultanément un couple du moteur

2 vers le second arbre 5.

Dans l'agencement mentionné ci-dessus, la première partie 7 du boîtier 1 et la seconde partie 10 du boîtier 1 sont assemblées l'une à l'autre, le bâti 3 étant disposé entre celles-ci, par serrage au moyen

d'un nombre approprié (une paire, dans ce mode de réa-

lisation, comme le montre La figure 3) de boulons allon-

gés 56 disposés symétriquement (à gauche et à droite dans ce mode de réalisation) par rapport à l'axe du

boîtier 1. Chaque boulon 56 est vissé depuis une sec-

tion latérale appropriée de la première partie 7 du boi-

tier 1 vers une seconde section latérale correspondante

de la seconde partie 10 du boîtier 1.

Le fonctionnement de l'unité d'asservissement

électromagnétique 100 est décrit ci-après.

On décrit tout d'abord une application dans laquelle le premier arbre 4 sert d'arbre d'entrée, et

le second arbre 5, d'arbre de sortie.

Le commutateur de puissance 45 est maintenant supposé fermé. En outre, l'unité d'asservissement 100 est ici supposée être dans une situation dans laquetLle un couple externe est fourni pour faire tourner l'arbre d'entrée 4, par exemple dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ou dans la direction de la flèche K de la figure 2, amenant par conséquent les balais 41, 42, qui sont fixes aux faces d'extrémité gauche 4f, 4f de ta section de grand diamètre 4c de la partie cylindrique gauche 4b de l'arbre d'entrée 4, à tourner dans la direction K. On notera à cet égard que, pour l-es bras sectoriels 27a, 27a situés

dans les encoches 28, 28 de la section de grand dia-

mètre 4c, les pièces de caoutchouc 29 sont les seules à être adaptées à teur transmettre le couple de l'arbre

d'entrée 4.

Dans ces conditions, la charge supportée par l'arbre de sortie 5 étant relativement faible, l'arbre de sortie 5 tourne de façon pratiquement solidaire avec l'arbre d'entrée 4, en conservant de petites déforma-

tions d'élasticité respectives des pièces de caoutchouc 29, de façon à ce que le déplacement angulaire relatif entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de sortie 5 soit maintenu dans une plage angulaire prédéterminée dans

laquelle chacun des balais 41, 42 fixés circonférentiel-

lement à l'arbre d'entrée 4, est empêché d'entrer en contact avec la plaque de carbone 34, 35 correspondante jouant le rôle de segment de résistance de l'ensemble

à bague coulissante 30 fixée à l'arbre de sortie 5.

Par conséquent, comme aucun courant électrique n'est envoyé à l'enroulement d'induit 20, le moteur à courant continu 2 ne peut démarrero Il en résulte que le couple

externe exercé sur l'arbre d'entrée 4 est transmis pra-

tiquement directement par les pièces de caoutchouc 29

à l'arbre de sortie 5.

Par ailleurs, lorsque la charge appliquée sur l'arbre de sortie 5 devient plus importante, l'arbre de sortie 5 ne tournant pas à La même vitesse que L'arbre d'entrée 4, il se développe entre ceux-ci un retard de phase plus important, augmentant par conséquent de façon correspondante le déplacement angulaire relatif entre ceux-ci, ainsi que les déformations élastiques des pièces de caoutchouc 29. En particulier, lorsqu'une charge de valeur prédéterminée est appliquée sur t'arbre de sortie 5, le déplacement angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4 et 5 dépassera la plage angulaire prédéterminée, amenant ainsi Les balais 41,

42 au contact des plaques de carbone 34, 35, respective-

ment. Par conséquent, comme Le montre la figure 5, un

certain nombre, fixé à la conception, de bobines conduc-

trices de l'enroulement d'induit 20 sont connectées d'un côté à Leurs extrémités par l'intermédiaire de l'un des balais 23, du balai 41, de la plaque de carbone 34, de la bague de cuivre 32, du balai 36 et du commutateur de

puissance 45, à la borne positive de la source d'alimen-

tation 46, et de l'autre côté, à leurs autres extrémités, par L'intermédiaire de l'autre des balais 23, du balai 42, de la plaque de carbone 35, de la bague de cuivre 33, du balai 37 et de la masse, à la borne négative de La

source d'alimentation 46, de sorte qu'un courant élec-

trique est envoyé depuis la source d'alimentation 46 vers l'enroulement 20, provoquant la rotation de l'induit 18 dans la même direction que l'arbre d'entrée 4. En d'autres

termes, le moteur à courant continu 2 développe électro-

magnétiquement un couple dans la même direction de rota-

tion que l'arbre d'entrée 4, qu'il applique en plus, par L'intermédiaire du train d'engrenages de réduction 8, à l'arbre de sortie 5, qui reçoit par conséquent un couple plus important que le couple externe agissant sur l'arbre d'entrée 4. Le couple électromagnétique ne se développe que lorsque les balais 41, 42 sont maintenus au contact

des plaques de carbone 34, 35. Le moteur à courant con-

tinu 2 cesse de produire un couple torsque le contact entre les balais 41, 42 et les plaques de carbone 34, est interrompu lors d'une modification du déplacement angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4 et 5. A cet égard, lorsque l'application du couple externe à l'arbre d'entrée 4 est interrompue, les pièces de caoutchouc 29 exerçant normalement des forces élastiques sur l'élément d'engagement 27 ramènent l'arbre d'entrée 4 à sa position initiale, o le contact entre les balais 41, 42 et les plaques de carbone 34, 35 est interrompu, interrompant par conséquent le passage du courant par celles-ci, et

provoquant l'arrêt du moteur 2.

Lorsque l'arbre d'entrée 4 est amené à tour-

ner lorsqu'un couple externe y est appliqué à un degré tel que le déplacement angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4 et 5 dépasse la plage angulaire prédéterminée, le moteur à courant continu 2 entre en fonctionnement afin de développer

électromagnétiquement un couple supplémentaire, ame-

nant l'arbre de sortie 5 à suivre la rotation de l'arbre d'entrée 4, de façon à ce que l'arbre de

sortie 5 soit soumis à un couple commandé amplifié.

En outre, lorsque le déplacement angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4 et augmente davantage lors d'une augmentation de la charge sur l'arbre de sortie 5, les zones de contact respectives entre les balais 41, 42 et les plaques de carbone 34, 35 augmentent, en plus du fait que les fils conducteurs 32a, 32b connectés aux parties circonféorentiellement médianes des plaques de carbone 34, 35 présentent une moindre résistance par rapport aux balais 41, 42, respectivement, augmentant ainsi le courant électrique circulant vers l'enroulement

d'induit 20. Il est par conséquent possible d'ampli-

* fier le couple produit par le moteur 2 en fonction

de la charge appliquée sur l'arbre de sortie 5.

Les effets décrits ci-dessus peuvent être atteints de ta même manière Lorsque l'arbre d'entrée 4 est amené à tourner dans la direction opposée à la

flèche K de la figure 2.

A cet égard, L'unité d'asservissement électro-

magnétique 100 décrite jusqu'à présent peut également être adaptée à une application dans laquelle le second arbre 5 est utilisé en tant qu'arbre d'entrée, et Le premier arbre 4 en tant qu'arbre de sortie. Dans cette application, lorsque le déplacement angulaire relatif entre l'arbre d'entrée 5 et l'arbre de sortie 4 est amené à dépasser la plage angulaire prédéterminée lors d'une augmentation de la charge appliquée sur l'arbre de sortie 4 au point qu'elle

dépasse une valeur prédéterminée, le moteur 2 com-

mence à produire un couple afin d'assister l'arbre

d'entrée 5.

Dans ce cas, le principe de fonctionnement de l'unité d'asservissement 100 est facile à comprendre

à partir de la description ci-dessus et ne sera pas

décrit en détail ici.

En ce qui concerne le cas o l'on utilise le second arbre 5 en tant qu'arbre d'entrée, lorsque le couple produit par le moteur 2 est appliqué à l'arbre d'entrée 5, on devra cependant garder présent à l'esprit que la totalité du couple appliqué à l'arbre de sortie 4 doit être exercée par l'intermédiaire des

pièces de caoutchouc 29.

Se référant à présent à la figure 7, qui représente un diagramme schématique d'un système de direction assistée pour véhicules constitué par la combinaison d'un système de direction bien connu et

de l'unité d'asservissement électromagnétique men-

tionnée ci-dessus, cdnçu et appliqué en utilisant le second arbre 5 en tant qu'arbre d'entrée et le premier arbre 4 en tant qu'arbre de sortie, on a désigné en 57 un volant de direction du système de direction,

ce volant de direction 57 étant relié à L'arbre d'en-

trée 5 de l'unité d'asservissement, et en 61, un certain élément opérationnel tel qu'un arbre de

-pignon d'un engrenage à crémaillère du système, L'élé-

ment 61 étant relié à l'arbre de sortie 4 de l'unitoé.

Entre l'arbre d'entrée 5 et l'arbre de sortie 4, et plus précisément, entre une partie d'extrémité 65 de ce premier et une partie d'extrémité 64 de ce derniers opposée à celle-ci, est interposé un capteur de couple 58 ayant pour rôle de transmettre le couple, lequel

capteur 58 correspond à la combinaison des bras sec-

toriels 27a, 27b et des pièces de caoutchouc 29, étant entendu que ce capteur peut être constitué par d'autres

moyens appropriés.

Pour commander l'assistance électromagnétique, un signal de capteur est renvoyé au moteur électrique 2, sur l'arbre de sortie duquel est monté un engrenage 60 en prise avzec un autre engrenage 59 monté sur l'arbre d'entrée 5, les engrenages 60 et 59 correspondant aux premiers et seconds engrenages planétaires du train d'engrenages de réduction 8. Lorsqu'un couple développé dans-la partie de couplage 6 entre les arbres d'entrée et de sortie 5 et 4 est détecté par le capteur de

couple 58, le moteur électrique 2 est mis en fornction-

nement en réponse à celui-ci, afin d'appliquer un

couple supplémentaire à l'arbre d'entrée 5, conférant -

par conséquent à l'arbre de sortie 4 un couple plus important que celui qui serait provoqué en l'absence

du moteur 2.

Dans le système de direction assistée mentionné ci-dessus, un couple électromagnétique est ajouté à l'arbre d'entrée 5, lors de la détection par le capteur de couple 58 d'une valeur représentative telle que la valeur absolue d'un couple développé sur l'arbre de sortie 4,

de façon à ce que même lorsqu'il existe des petites fluctua-

tions de la charge qui seraient par ailleurs des per-

turbations affectant la caractéristique du couple de sortie, on peut obtenir une assistance régulée dans

2566551

laquelle un couple développé sur l'arbre d'entrée 5 est amplifié et transmis à l'arbre de sortie 4 de

façon stable.

En outre, dans le système de direction assistée de la figure 7, lorsqu'un déplacement angu- laire relatif entre l'arbre d'entrée 5 et l'arbre de sortie 4 dépasse un déphasage prédéterminé lors de l'augmentation de la charge appliquée sur l'arbre de sortie 4, il se produit proportionnellement une augmentation des zones de contact respectives entre Les balais 41, 42 et les plaques de carbone 34, 35, ainsi qu'une diminution des résistances respectives entre Les balais 41, 42 et les fils conducteurs 32a, 32b, augmentant par conséquent le courant électrique circulant vers l'enroulement d'induit 20, de sorte que le couple produit par le moteur électrique devient plus important en réponse à l'accroissement de la

charge sur l'arbre de sortie 4.

Comme le montre la description ci-dessus,

conformément à la présente invention, une unité d'as-

servissement électromagnétique comporte en tant que partie intégrante de celle-ci de structure simplifiée, un mécanisme de détection de couple pour détecter un couple appliqué à un arbre d'entrée et, en outre, un mécanisme de régulation adapté à coopérer avec le mécanisme de détection de couple pour recevoir de celui-ci un signal servant à réguler un couple de sort.ie d'un moteur électrique. Par conséquent, en plus du fait que le mécanisme de détection de couple est efficacement protégé de la poussière, de l'humidité,

de forces extérieures, etc., qui seraient autrement -

des perturbations, la structure de l'unité d'asservis-

sement en elle-même est favorablement simplifiée, et

cette unité peut être mise en oeuvre dans des applica-

tions particulières, par exemple entre un volant de direction et un arbre de pignon d'un système de direction

du type à crémaillère pour véhicules.

En outre, le moteur électrique est adapté -

à n'être mis en marche que lorsqu'un arbre de sortie reçoit une charge dépassant une valeur prédéterminée,

évitant par consequent efficacement toute consomma-

tion inutile d'énergie. De plus, la structure simplifiée du mécanisme de détection de couple assure de bonnes performances

et une réponse plus rapide de l'unité d'asservissement.

La sortie du moteur électrique est en outre appliquée sous forme réduite par l'intermédiaire d'un

train d'engrenages planétaires, ce qui permet d'utili-

ser un moteur électrique de faible taille et Léger d'un

type à faible puissance et peu onéreux, de faible cou-

rant de fonctionnement nominal, alors que le couple

final de sortie est élevé.

En outre, l'arbre d'entrée est pratiquement en prise directe avec l'arbre de sortie, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un mécanisme de sécurité

positive séparé.

Il est clair que, sans se limiter à un sys-

tème de direction assistée pour véhicule, l'unité d'asservissement électromagnétique de l'invention peut s'appliquer à n'importe quel autre système dans lequel il est nécessaire de fournir en sortie, lorsque cela est nécessaire, un couple plus important que le

couple d'entrée.

Se référant à présent à la figure 8, qui est une vue en coupe latérale longitudinale d'une unité d'asservissement électromagnétique selon un second mode de réalisation d'un exemple modifié du premier mode de réalisation de la présente invention, le numéro de référence 200 désigne l'ensemble de l'unité

d'asservissement, dans laqueLLe un embrayage électro-

magnétique 280 est interposé entre un second arbre 5 et un disque 255 supportant en rotation trois seconds engrenages planétaires 53 d'un train d'engrenages de réduction 8. IL est à noter que dans ce second mode de réalisation, les mêmes numéros de référence désignent les mêmes parties que dans le

premier mode de réalisationo Par conséquent, la struc-

ture ainsi que le fonctionnement de l'unité d'asservis- sement 200 de la figure 8 sont identiques à ceux de l'unité d'asservissement 100 décrite à propos des figures I à 6, entre un premier arbre 4 et le train d'engrenages de réduction 8, et plus particulièrement, en ce qui concerne le premier arbre 4, une partie de couplage 6 fonctionnant comme capteur de couple entre le premier arbre 4 et le second arbre 5, un ensemble à bague glissante 30, un moteur à courant continu 2,

et le train d'engrenages de réduction 8.

Dans l'unité d'asservissement 200, le disque

255 monté dans un second boîtier 210 et adapté à sup-

porter en rotation les engrenages planétaires 53, est supporté en rotation dans sa partie centrale par un palier 270 monté sur le second arbre 5, de façon à ce que des vitesses de rotation élevées d'un induit 18 puissent être réduites selon les besoins, de façon à faire tourner le disque 255 aux faibles vitesses souhaitées. Le disque 255 comporte sur son côté gauche une pluralité de ressorts à lames 271, chacun y étant respectivement fixé par l'une de ses extrémités et relié par son autre extrémité à un plateau d'embrayage

rétractable annulaire 272 qui est par conséquent norma-

lement ramené par les ressorts à lames 271 vers le

disque 255, alors que pour faire en sorte qu'un inter-

stice nécessaire soit maintenu entre le plateau

d'embrayage 272 et le disque 255, une pluralité d'élé-

ments élastiques 273 constitués d'un matériau caout-

chouteux sont interposés entre ceux-ci par fixation

au disque 255.

A gauche du disque 255, un élément rotatif 274 est monté autour du second arbre 5 et fixé à celui-ci, lequel élément 274 présente un creux annulaire 275 ouvert vers La gauche. Dans Le creux annulaire 275 est montée librement une bobine 276 ayant un creux annulaire s'ouvrant vers La droite, La bobine 276 étant fixée par son côté gauche au côté droit d'un couvercle circuLaire 11. Dans le creux annulaire de La bobine 276 est monté un soléno]de

à plusieurs bobinages 277.

Lorsque le solénoîde 277 n'est pas activé, le plateau d'embrayage 272 est maintenu à distance de l'élément rotatif 277 et par conséquent n'est pas en prise avec celui-ci, de façon à ce que l'embrayage électromagnétique 280 soit inactif. Au contraire, lorsque le solénoide 277 est activé et est excité, le plateau d'embrayage 272 est amené au contact de

l'élément rotatif 274 et est en prise avec celui-

ci, de façon à ce que l'embrayage 280 devienne actif.

Comme le montre la figure 9, qui est une représentation schématique des connexions électriques de l'embrayage électromagnétique 280 et des balais respectifs constituant un circuit de commande D pour l'actionnement et la régulation de sortie du moteur électrique 2 de l'unité d'asservissement 200, le solénoide 277 de l'embrayage 280 est connecté par l'une de ses extrémités et par l'intermédiaire d'un commutateur de puissance 45, à une borne positive d'une source d'alimentation 46 et, par son autre extrémité, et par l'intermédiaire d'un commutateur

à relais 281, à la masse constituant la borne néga-

tive de la source d'alimentation 46.-Une bobine d'exci-

tation 282 du commutateur à relais' 281 est connectée -

en parallèle à une paire de balais 41, 42. Lorsqu'une tension efficace est appliquée entre les balais 41, 4-2, la bobine 282 est activée et exerce un effet magnétique produisant la fermeture du commutateur à retais281, de sorte que le plateau d'embrayage 272 est attiré au contact de l'élément rotatif 274 et mis en prise avec celui-ci. En ce qui concerne les éléments du circuit

de commande D autres que L'embrayage 280 et le commu-

tateur à relais281, les connexions électriques sont identiques à celles du circuit de commande C de La figure 5 et ne seront pas détaillées ici.

Le fonctionnement de l'unité d'asservisse-

ment électromagnétique 200 est dé.crit ci-après.

On décrira tout d'abord une application dans laquelle le premier arbre 4 sert d'arbre d'entrée et

le second arbre 5, d'arbre de sortie.

- Le commutateur de puissance 45 est mainte-

nant supposé fermé. En outre, comme dans le cas de l'unitéd'asservissement 100, L'unité d'asservissement est ici supposée être dans une situation dans

laquelLe un couple externe est fourni pour faire tour-

ner l'arbre d'entrée 4 dans une direction correspondant

à la flèche K de la figure 2.

Dans ces conditions, Lorsque la charge sup-

portée par l'arbre de sortie 5 est inférieure à une valeur prédéterminée et par conséquent lorsque le déplacement angulaire relatif entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de sortie 5 est maintenu dans une plage angulaire prédéterminée, le moteur à courant continu 2 ne peut fonctionner. IL en résulte que le couple externe exercé sur l'arbre d'entrée 4 est pratiquement directement transmis par L'intermédiaire des quatre

pièces de caoutchouc 29 à l'arbre de sortie 5.

Lorsque la charge-appliquée sur l'arbre de

sortie 5 dépasse la valeur prédéterminée, le déplace-

ment angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4 et 5 dépasse également la plage angulaire prédéterminée, de sorte que les balais 41, 42 fixés à l'arbre d'entrée 4 sont amenés au contact des

plaques de carbone 34, 35 de l'ensemble à bague cou-

lissante 30 fixé à l'arbre de sortie 5, respectivement.

Par conséquent, par l'intermédiaire de connexions de circuits réalisées comme dans le cas de la figure , un courant électrique est envoyé par la source d'alimentation 46 dans l'enroulement 20 de l'induit 18, amenant l'induit 18'à tourner dans la même direc-

tion que l'arbre d'entrée 4. Un couple électromagné-

tique développé par l'induit 18, c'est-à-dire une tendance à produire la rotation de l'induit 18, sera alors transmis et produira, à l'étage final du train d'engrenages de réduction 8, la rotation du disque 255. Par ailleurs, lorsque les balais 41, 42 sont amenés au contact des plaques de carbone 34, de l'ensemble à bague glissante 30, la bobine d'excitation 282 du commutateur à relais 281 est activée, fermant ainsi le commutateur à relais 281 et provoquant par conséquent le fonctionnement de l'embrayage électromagnétique 280. En d'autres termes, dans la figure 9, lorsque le contact de résistance est établi entre les balais 41, 42 et les

plaques de carbone 34, 35, respectivement, le commu-

tateur à relais 281 est complètement connecté par

l'une des extrémités de la bobine 282 et par l'in-

termédiaire du balai 41, de la plaque de carbone 34, d'une plaque de cuivre 32, d'un balai 36 et du commutateur de puissance 45, à la borne positive de la source d'alimentation 46, ainsi que par son autre extrémité et par l'intermédiaire du balai 42, de la plaque de carbone 35, d'une plaque de cuivre 33, et

d'un balai 37, à la masse constituant la borne néga-

tive de la source d'alimentation 46. Il en résulte

qu'à tout instant du fonctionnement du moteur élec-

trique 2, l'embrayage 280 est nécessairement rendu actif, de sorte que le disque 255 monté en rotation libre sur l'arbre de sortie 5 est couplé de façon solidaire à l'élément rotatif 274 fixé à l'arbre 5, transmettant par conséquent Le couple développé électromagnétiquement par le moteur 2, à l'arbre de

sortie 5.

Le couple électromagnétique n'est développé que lorsque les balais 41, 42 sont maintenus au contact

des plaques de carbone 34, 35. Le moteur à courant con-

tinu 2 ainsi que l'embrayage électromagnétique 280

deviennent inactifs lorsque le contact mentionné ci-

dessus se rompt, lors d'une modification du déplace-

ment angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4 et 5. A cet égard, lorsque l'application

d'un couple externe à l'arbre d'entrée 4 est inter-

rompue, les pièces de caoutchouc 29 exerçant normale-

ment des forces élastiques sur l'élément d'engagement 27, ramènent l'arbre d'entrée 4 à sa position initiale, o le contact entre les balais 41, 42 et les plaques de carbone 34, 35 est interrompu, le courant cessant

par conséquent de circuler dans ceux-ci, ce qui pro-

voque l'arrêt du moteur 2 et de l'embrayage 280.

Lorsque l'arbre d'entrée 4 est amené à tourner sous l'effet d'un couple externe tel que le

déplacement angulaire relatif entre les arbres d'en-

trée et de sortie 4 et 5 dépasse la plage angulaire prédéterminée, le moteur à courant continu 2 et

l'embrayage électromagnétique 280 entrent en fonc-

tionnement, de sorte que le moteur 2 développe élec-

tromagnétiquement un couple supplémentaire, ayant pour effet que l'arbre de sortie 5 suit la rotation de l'arbre d'entrée 4, l'arbre de sortie 5 bénéficiant

d'un couple régulé amplifié.

En outre, lorsque le déplacement angulaire relatif entre les arbres d'entrée et de sortie 4, 5 augmente davantage lors d'une augmentation de la charge sur l'arbre de sortie 5, les zones de contact respectives entre les balais 41, 42 et les plaques de carbone 34, augmentent, en plus du fait que les fils conducteurs 32a, 32b connectés aux parties circonférentiellement

27 2566551

médianes des plaques de carbone 34, 35 ont une moindre

résistance par rapport aux balais 41, 42, respective-

ment, le courant électrique circulant vers l'enroulement d'induit 20 augmentant par conséquent. Il est donc possible d'amplifier le couple produit par le moteur 2 en fonction de la charge appliquée sur l'arbre de

sortie 5.

Les effets décrits ci-dessus peuvent être obtenus de la même manière lorsque l'arbre d'entrée 4 est mis en rotation dans la direction opposée à la

flèche K de la figure 2.

Comme décrit en détail ci-dessus, dans l'unité d'asservissement électromagnétique 200, l'embrayage électromagnétique 280 agit d'une manière

électriquement couplée avec Le moteur électrique 2.

A-cet égard, de même que l'unité d'asser-

vissement électromagnétique 100, l'unité d'asservis-

sement 200 peut être également adaptée à une applica-

tion dans laquelLe le second arbre 5 est utilisé comme arbre d'entrée, et le premier arbre 4, comme

arbre de sortie.

Le principe de fonctionnement de l'unité d'asservissement 200 dans des applications de ce type

ressort clairement de la description ci-dessus et ne

sera pas décrit en détail.

Selon le second mode de réalisation de l'in-

vention, divers avantages semblables à ceux du premier

mode de réalisation peuvent être obtenus.

De plus, dans le second mode de réalisation, l'embrayage électromagnétique 280 est interposé entre l'engrenage de réduction 8 et le second arbre 5, de façon à ce que la liaison mécanique entre ceux-ci puisse être interrompue lorsque Le moteur électrique 2 est à l'arrêt, c'est-à-dire lorsqu'un couple supplémentaire produit par celui-ci n'est pas nécessaire. Par conséquent, dans chacun des cas o L'on utilise L'un ou L'autre des premier ou second arbres 4 ou 5 comme arbre d'entrée, l'arbre d'entrée peut favorablement être protégé des interférences dues à cette résistance à la rotation qui seraient autrement produites par le moteur électrique 2 par l'intermédiaire du train d'engrenages de réduction 8, Lorsque le moteur 2 est à l'arrêt. IL en résulte que le couple externe

appliqué à l'arbre d'entrée est efficacement trans-

mis à la sortie. En plus de ce qui a été mentionné ci-dessus,- le plateau d'embrayage 272 de l'embrayage électromagnétique 280 est maintenu par des ressorts à lames 271 sur le disque 255, de sorte que l'embrayage

280 peut être mis en fonctionnement par un faible cou-

rant électrique envoyé dans Le solénoïde 277, assurant

ainsi la transmission du couple entre le moteur élec-

trique 2 et le second arbre 5e On notera que L'unité d'asservissement électromagnétique 200 peut être appliquée à n'importe

2i quel système produisant en sortie un couple plus impor-

tant que le couple d'entrée, lorsque cela est nécessaire,

tel qu'un système de direction assistée pour véhicule.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Unité d'asservissement électromagnétique comprenant un boîtier extérieur (1), un premier arbre (4) et un second arbre (5), tous deux supportés en rotation par ledit boîtier (1), un moteur électrique (2) ayant un induit (18) disposé coaxialement et en rotation autour dudit second arbre et un champ magnétique disposé à l'intérieur dudit boîtier, un moyen de détection de couple pour détecter un couple appliqué à l'un ou l'autre dudit premier et dudit second arbres, un moyen de régulation pour réguler, par réception d'un signal de détection provenant du moyen de détection de couple, le fonctionnement dudit moteur électrique, et un mécanisme de transmission pour transmettre la force de rotation de l'induit dudit moteur électrique, caractérisée en ce que ledit moyen de détection de couple (4b, 29, 27, 41, 41, 34, 35) est disposé à l'intérieur dudit boîtier (1), et en ce que ledit premier arbre (4) et ledit second arbre (5) sont

reliés l'un à l'autre de façon à s'actionner mutuel-

lement à l'intérieur dudit boîtier (1) par l'inter-

médiaire dudit moyen de détection de couple (4b, 29,

27, 41, 42, 34, 35).

2. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit

premier arbre (4) et ledit second arbre (5) sont sup-

portés coaxialement par ledit boîtier (1), en ce que ledit moyen de détection (4b, 29, 27, 41, 42, 34, 35) comprend une partie (4b) dudit premier arbre (4) dans ledit boîtier (1), une partie (27, 27a) dudit second arbre (5) dans ledit boîtier (1), un moyen élastique (29) interposé entre ladite partie (4b) dudit premier arbre (4) et ladite partie (27, 27a) dudit second arbre (5), un montage à résistance électrique (30, 34, ) fixé sur l'un desdits premier arbre (4) et second arbre (5), et au moins un balai (41, 42) fixé à l'autre desdits premier arbre (4) et second arbre (5) et

adapté à être mis au contact dudit élément à résis-

tance électrique (30, 34, 35), et en ce que Ledit montage à résistance électrique (30, 34, 35) est adapté à coopérer avec ledit balai (41, 42) pour fermer un circuit de commande de fonctionnement (C; D) dudit moteur électrique (2) lorsqu'il se produit un déplacement angulaire relatif entre ledit premier arbre (4) et ledit second arbre (5) dépassant

une plage angulaire prédéterminée.

3. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 2, caractérisée en ce que Ladite partie (4b) dudit premier arbre (4) dans ledit boîtier

(1) comprend une partie cylindrique (4b) formée à l'ex-

trémité intérieure dudit premier arbre (4), ladite partie cylindrique (4b) ayant au moins une encoche (28) dans sa partie latérale, en ce que ladite partie (27, 27a) dudit second arbre (5) dans ledit boîtier (1) comprend au moins un bras (27a) formé à l'extrémité intérieure dudit second arbre (5), ledit bras (27a) s'étendant dans ladite encoche (28), et en ce que ledit moyen élastique (29) comprend au moins un élément élastique (29) interposé entre ladite encoche (28) et ledit bras (27a) pour combler

un interstice formé entre ceux-ci.

4. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit ensemble à résistance électrique (30, 34, 35) est constitué par un élément isolant cylindrique (31) en tant que partie constitutive de celui-ci et par une

plaque de résistance arquée (34, 35) fixée sur la cir-

conférence extérieure dudit élément isolant (31), de manière à ce que ledit ensemble à résistance électrique

(30, 34, 35) présente Le Long de sa circonférence adja-

cente à ladite plaque de résistance (34, 35) une partie exposée (31a, 31b) dudit éLément isolant (31), cette partie s'étendant selon un angle prédéterminé, en ce que ledit 256655l ensemble à résistance électrique (30, 34, 35) est fixé sur l'un ou l'autre desdits premier arbre (4) et second arbre (5) de façon à ce que, lorsque ledit déplacement angulaire relatif entre Lesdits premier arbre (4) et second arbre (5) est maintenu à l'inté- rieur d'une plage angulaire prédéterminée, ladite partie exposée (31a, 31b) dudit élément isolant (31) est amenée au contact dudit balai (41, 42X, et que

lorsqu'il dépasse ladite plage angulaire préd.éter-

minée,-ladite plaque de résistance (34, 35) est ame-

née au contact dudit balai (41, 42), et en ce que ladite plaque de résistance (34, 35), lorsqu'elle est amenée au contact dudit balai (41, 42), ferme ledit circuit de commande de fonctionnement (C; D)

dudit moteur électrique (2).

5. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite plaque de résistance (34, 35) dudit ensemble à résistance électrique (30, 34, 35) comprend une paire de segments de résistance arqués (34, 35) fixés symétriquement sur la circonférence dudit corps isolant cylindrique (31), en ce. que ledit balai (41, 42) fixé audit autre desdits premier arbre (4) et second arbre (5) comprend une paire d'éléments de balai (41, 42) fixés symétriquement sur celui-ci, en ce que, lorsque ledit premier arbre (4) et ledit second arbre (5) ne sont ni L'un ni l'autre soumis à un couple, lesdits éléments de balai (41, 42) sont chacun respectivement amenés au contact de la partie circonférentiellement médiane de ladite partie exposée (31a, 31b) dudit élément isolant (31) entre lesdits segments de résistance (34, 35), de façon à ce que Ledit moteur électrique (2) soit maintenu à L'arrêt, et en ce que lesdits

éléments de balai (41, 42) sont chacun respective-

ment toujours connectés à l'une ou l'autre des deux extrémités d'un enroulement (20) de l induit (18) dudit moteur électrique (2) et à l'un des deux pôles

d'une source d'alimentation (46) du moteur étec-

trique (2), et en ce que lesdits segments de résis-

tance (34, 35) sont chacun respectivement toujours

connectés aux autres extrémités des pôles.

6. Unité d'asservissement électromagnétique

selon la revendication 5,- caractérisée en ce que les-

dits segments de résistance arqués (34, 35) de l'en-

semble à résistance électrique (30, 34, 35) sont chacun respectivement électriquement connectés par Leurs parties circonférentiellement médianes à ladite

autre de l'une desdites deux extrémités de L'enrou-

Lement (20) dudit induit (18) et à l'un desdits deux

pôles de la source d'alimentation (46).

7. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit

moyen de commande (34, 35, 41, 42) est disposé à l'in-

térieur du boîtier (1) et comprend lesdits segments de résistance (34, 35) de lI ensemble à résistance

électrique (34, 35) et lesdits éléments de balai (41, 42).

8. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit

moyen de commande (34, 35, 41, 42) est disposé à l'in-

térieur du bottier (1).

9. Unité d'asservissement électromagnétique selon La revendication 1, caractérisée en ce que ledit mécanisme de transmission (8, 280) pour la transmission de la force de rotation de l'induit (18) dudit moteur

électrique (2) comprend un train d'engrenages plané-

taires de réduction (8) interposé entre ledit boîtier (1) et ledit second arbre (5) pour transmettre la rotation dudit induit (18) au second arbre (5), réduisant la

vitesse de ce dernier.

10. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 9, caractérisée en ce que Ledit mécanisme de transmission (8, 280) comprend en outre un embrayage électromagnétique (280) interposé entre ledit train d'engrenages de réduction (8) et Ledit

second arbre (5), et en ce que l'embrayage élec-

tromagnétique (280) est adapté à fonctionner d'une manière couplée avec le fonctionnement dudit moteur

électrique (2).

11. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit mécanisme de transmission (280) pour transmettre la

force de rotation de l'induit (18) dudit moteur élec-

trique (2) comprend un embrayage électromagnétique (280) interposé entre ledit induit (18) et ledit second

arbre (5) et adapté à fonctionner d'une manière cou-

plée avec le fonctionnement du moteur électrique (2).

12. Unité d'asservissement électromagnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit

premier arbre (4) et ledit second arbre (5) sont res-

pectivement adaptés à jouer les rôles d'arbre d'entrée

et d'arbre de sortie.

13. Unité d'asservissement électromagnétique selon La revendication 1, caractérisée en ce que ledit

premier arbre (4) et ledit second arbre (5) sont res-

pectivement adaptés à jouer les rôles d'un arbre de

sortie et d'un arbre d'entrée.