FR2614985A1 - TORQUE DETECTION DEVICE, PARTICULARLY ON A STEERING COLUMN OF A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR MOUNTING SUCH A DEVICE - Google Patents

TORQUE DETECTION DEVICE, PARTICULARLY ON A STEERING COLUMN OF A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR MOUNTING SUCH A DEVICE Download PDF

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    • F16D3/76—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic ring centered on the axis, surrounding a portion of one coupling part and surrounded by a sleeve of the other coupling part

Abstract

The present invention relates to a device for detecting the torque exerted on a shaft connected to a tubular member by an elastic sleeve tube. The device is characterised in that it comprises two parts 8, 10 joined together by axial attachment and centring means 8b, 10a allowing them relative angular play, one 8 of the two parts being fixed to a transverse piece 7, which is integral with the shaft 1, by a chemical or magnetic bonding means 9. The present invention finds an application in particular in the field of motor vehicles.

Description

La présente invention concerne un dispositif de détection de couple, notamment sur une colonne de direction d'un véhicule automobile et un procédé de montage d'un tel dispositif. The present invention relates to a torque detection device, in particular on a steering column of a motor vehicle and to a method of mounting such a device.

On connaît de tels détecteurs de couple utilisés pour commander électriquement un dispositif d'assistance de direction, par exemple hydraulique, en fonction d'un seuil de couple introduit au volant de direction du véhicule. There are known such torque detectors used to electrically control a steering assistance device, for example hydraulic, as a function of a torque threshold introduced into the vehicle steering wheel.

Ces dispositifs de détection de couple trouvent application notamment pour de petits véhicules à moteur diesel relativement lourd et munis de pneumatiques de taille relativement importante rendant les manoeuvres à basse vitesse ou à l'arrêt du véhicule inconfortables. These torque detection devices find application in particular for small vehicles with a relatively heavy diesel engine and fitted with tires of relatively large size making maneuvers at low speed or when the vehicle is stationary uncomfortable.

Cependant, ces dispositifs connus s'avèrent généralement coûteux, sont encombrants et insuffisamment précis et surtout présentent des difficultés de réglage du seuil de couple correspondant au déclenchement du dispositif d'assistance de direction. However, these known devices generally prove to be expensive, are bulky and insufficiently precise and above all present difficulties in adjusting the torque threshold corresponding to the triggering of the steering assistance device.

La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de détection de couple pouvant être aisément monté avec précision sans modification substantielle des différents éléments de colonne de direction du véhicule. The present invention aims to eliminate the above drawbacks by proposing a torque detection device which can be easily mounted with precision without substantial modification of the various steering column elements of the vehicle.

Pour cela, suivant l'invention, le dispositif de détection de couple entre l'extrémité d'un arbre etun organe tubulaire l'entourant reliés l'un à l'autre radialement par un manchon élastique, avec une pièce transversale solidaire de l'arbre engagée dans au moins une encoche de l'organe tubulaire avec un jeu autorisant un faible débattement angulaire entre l'arbre et l'organe tubulaire de part et d'autre d'une position du repos, et comprenant deux parties respectivement solidaires de l'arbre et de l'organe tubulaire munies respectivement d'éléments de contact électrique coopérant lors d'un déplacement angulaire entre l'arbre et l'organe tubulaire à partir de leur position de repos résultant d'un couple transmis par le manchon élastique supérieur à au moins un seuil de-couple préétabli pour délivrer un signal électrique d'une grandeur correspondant au couple transmis, est caractérisé en ce que les deux parties du dispositif sont reliées 1'une à l'autre par des moyens de solidarisation axiale et de centrage autorisant leur débattement angulaire relatif au moins égal à celui entre l'arbre et l'organe tubulaire, et l'une des deux parties est fixée à la pièce transversale par un moyen d'adhérence chimique ou magnétique. For this, according to the invention, the torque detection device between the end of a shaft and a tubular member surrounding it connected to each other radially by an elastic sleeve, with a transverse part integral with the shaft engaged in at least one notch of the tubular member with a clearance allowing a small angular clearance between the shaft and the tubular member on either side of a rest position, and comprising two parts respectively secured to the shaft and tubular member respectively provided with electrical contact elements cooperating during an angular displacement between the shaft and the tubular member from their rest position resulting from a torque transmitted by the upper elastic sleeve at least a pre-established torque threshold for delivering an electrical signal of a magnitude corresponding to the transmitted torque, is characterized in that the two parts of the device are connected to one another by means of fastening a xial and centering allowing their relative angular movement at least equal to that between the shaft and the tubular member, and one of the two parts is fixed to the transverse part by means of chemical or magnetic adhesion.

Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de solidarisation sont constitués par au moins deux languettes élastiques diamétralement opposées radialement saillantes vers l'extérieur de la partie précitée formant support solidaire de la pièce transversale et engagées respectivement dans deux ouvertures de l'autre partie précitée formant boîtier, les ouvertures ayar.t une longueur circonférentielle correspondant au moins au débattement angulaire précité. According to a characteristic of the invention, the securing means are constituted by at least two elastic tongues diametrically opposite radially projecting towards the outside of the aforementioned part forming a support integral with the transverse part and engaged respectively in two openings of the other part above forming a housing, the openings ayar.t a circumferential length corresponding at least to the aforementioned angular movement.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie de support précitée est en forme de cuvette cylndrique, dont au moins une partie du fond est solidaire de la pièce transversale par le moyen d'adhérence précité et comprenant deux paires opposées de parois planes parallèles faisant respectivement saillies radialement extérieurement de deux portions de cylindre de la cuvette, les deux parois de chaque paire étant disposées symétriquement par rapport à un plan médian longitudinal passant par l'axe longitudinal de l'arbre précité et se raccordant par une portion de secteur circulaire d'un rayon de courbure supérieur à celui de chaque portion de cylindre.  According to another characteristic of the invention, the aforementioned support part is in the form of a cylindrical bowl, at least part of the bottom of which is secured to the transverse part by the abovementioned adhesion means and comprising two opposite pairs of parallel planar walls radially projecting respectively from two cylinder portions of the bowl, the two walls of each pair being arranged symmetrically with respect to a longitudinal median plane passing through the longitudinal axis of the aforementioned shaft and connecting by a portion of circular sector with a radius of curvature greater than that of each portion of cylinder.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les languettes élastiques précitées sont solidaires respectivement des deux faces extrêmes extérieures des deux portions de cylindre de la cuvette. According to yet another characteristic of the invention, the above-mentioned elastic tongues are respectively secured to the two outer end faces of the two cylinder portions of the bowl.

Selon toujours une autre caractéristique de l'invention, la partie formant boîtier précitée est de forme cylindrique comprenant deux paires de portions de cylindre deux à deux opposées, une première paire de portions de cylindre disposées de façon concentrique respectivement sur les deux portions de cylindre de la cuvette précitée en contact glissant pour assurer un déplacement angulaire de ra partie de support relativement à la partie formant bottier et une seconde paire de portions de cylindre à rayon de courbure supérieur au rayon de courbure des portions de cylindre de la première paire, la première paire de portions de cylindre se raccordant à la seconde paire par des parois planes deux à deux opposées en direction d'un diamètre pour définir deux parties en forme de queue d'aronde s'engageant dans deux encoches de forme conjuguée de l'organe tubulaire précité. According to still another characteristic of the invention, the aforementioned housing part is of cylindrical shape comprising two pairs of cylinder portions two to two opposite, a first pair of cylinder portions arranged concentrically respectively on the two cylinder portions of the aforementioned cup in sliding contact to ensure an angular displacement of the support part relative to the boot part and a second pair of cylinder portions with radius of curvature greater than the radius of curvature of the cylinder portions of the first pair, the first pair of cylinder portions connecting to the second pair by planar walls two to two opposite in the direction of a diameter to define two dovetail-shaped parts engaging in two notches of conjugate shape of the tubular member cited above.

Selon encore une autre caractéristique-de l'invention, chaque paire de parois planes et la portion de secteur circulaire y associée de la partie de support se déplacent angulairement dans la partie en forme de queue d'aronde- correspondante de la partie formant boîtier suivant un débattement angulaire égal au débattement angulaire précité et délimité par les parois planes de chaque partie en forme de queue d'aronde. According to yet another characteristic of the invention, each pair of flat walls and the portion of circular sector associated therewith of the support part move angularly in the corresponding dovetail-shaped part of the part forming the following housing. an angular movement equal to the above-mentioned angular movement and delimited by the flat walls of each part in the shape of a dovetail.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments de contact précités comprennent une lamelle conductrice flexible centrale encastrée par ses deux extrémités entre les deux portions de secteur circulaire de la cuvette approximativement dans le plan médian longitudinal passant par l'axe de l'arbre précité et au moins deux contacts électriques solidaires de la partie formant boîtier et disposés respectivement de part et d'autre de la lame flexible au voisinage de l'une de ses extrémités pour définir le seuil de couple préétabli précité dans deux sens opposés d'application du couple à l'arbre précité. According to another characteristic of the invention, the abovementioned contact elements comprise a central flexible conductive strip embedded at its two ends between the two portions of the circular sector of the bowl approximately in the longitudinal median plane passing through the axis of the shaft above and at least two electrical contacts secured to the housing part and disposed respectively on either side of the flexible blade in the vicinity of one of its ends to define the pre-established torque threshold mentioned above in two opposite directions of application of the couple to the aforementioned tree.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la-description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels
- la figure 1 représente schématiquement une colonne de direction d'un véhicule automobile comportant le dispositif de détection de couple suivant l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la partie extrême de la colonne de direction représentée en figure 1 suivant la ligne Il-Il de la figure 4;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 2;
- la figure 4 est une vue agrandie en coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 2; ;
- la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; et
- la figure 6a représente le branchement électrique des éléments de contact du dispositif de détection de couple représenté en figure 4 et la figuré 6b représente le branchement électrique d'éléments de contact du dispositif de détection de couple suivant une variante de réalisation.The invention will be better understood, and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating an embodiment of the invention, and in which
- Figure 1 schematically shows a steering column of a motor vehicle comprising the torque detection device according to the invention;
- Figure 2 is a longitudinal sectional view of the end part of the steering column shown in Figure 1 along the line II-II of Figure 4;
- Figure 3 is a cross-sectional view along line III-III of Figure 2;
- Figure 4 is an enlarged view in cross section along the line IV-IV of Figure 2; ;
- Figure 5 is a sectional view along line VV of Figure 4; and
- Figure 6a shows the electrical connection of the contact elements of the torque detection device shown in Figure 4 and Figure 6b shows the electrical connection of contact elements of the torque detection device according to an alternative embodiment.

En se reportant à la figure 1, la référence 1 désigne un tube de colonne de direction d'un véhicule automobile solidaire à l'une de ses extrémités d'un volant de direction 2 et à son extrémité opposée d'une
chape ou fourche 3 d'un joint de transmission à
croisillon J, dont l'arbre de sortie 4 est monté rotatif par rapport au tablier 5 du véhicule.Referring to FIG. 1, the reference 1 designates a steering column tube of a motor vehicle secured to one of its ends by a steering wheel 2 and at its opposite end by a
fork or fork 3 of a transmission joint to
spider J, the output shaft 4 of which is rotatably mounted relative to the bulkhead 5 of the vehicle.

Le tube 1 de la colonne de direction est relié radialement au manchon 3a à chape 3 l'entourant par l'intermédiaire d'un manchon élastique 6 déformable en
torsion. Une pièce plate 7, disposée transversalement à l'axe X-X' du tube 1, est solidaire en rotation du tube, dont la portion extrême de section transversale non -circulaire, traverse la pièce 7 par un orifice central 7a de forme conjuguée.Cette pièce comprend deux portions de cylindre opposées 7b se raccordant l'une à l'autre respectivement par l'intermédiaire de deux portions de secteur circulaires opposées ou formes en queue d'aronde 7c s'engageant respectivement dans deux découpes ou encoches de forme conjuguée 3al du manchon 3a avec un jeu autorisant un faible débattement angulaire a entre le tube ou arbre 1 et le manchon 3a comme représenté en figure 3, de part et d'autre d'une position de repos matérialisée par l'axe horizontal H-H' contenu dans le plan médian horizontal passant par l'axe X-X' du tube 1.The tube 1 of the steering column is connected radially to the sleeve 3a with a yoke 3 surrounding it by means of an elastic sleeve 6 deformable into
torsion. A flat part 7, arranged transversely to the axis XX ′ of the tube 1, is integral in rotation with the tube, the extreme portion of which is of non-circular cross section, crosses the part 7 through a central orifice 7a of conjugate shape. comprises two opposite cylinder portions 7b connecting to each other respectively by means of two opposite circular sector portions or dovetail shapes 7c engaging respectively in two cutouts or notches of conjugate shape 3al of sleeve 3a with a clearance allowing a small angular clearance a between the tube or shaft 1 and the sleeve 3a as shown in Figure 3, on either side of a rest position materialized by the horizontal axis HH 'contained in the horizontal median plane passing through the axis XX 'of the tube 1.

Le dispositif de détection de couple de l'invention comprend une partie de support- 8 sensiblement en forme de cuvette cylindrique disposée coaxialement à l'extrémité libre du tube 1 et dont la partie formant fond 8a est solidaire à l'aide d'un moyen 9 d'adhérence chimique ou magnétique de la pièce plate 7 et une partie formant boîtier 10 solidaire en rotation du manchon 3a comme il sera décrit ultérieurement. La partie formant boîtier 10 est reliée à la partie de support 8 par des moyens de solidarisation axiale et de centrage autorisant leur débattement angulaire relatif de part et d'autre d'une position de repos au moins égale au débattement angulaire a.Ces moyens de solidarisation sont constitués par deux languettes élastiques diamétralement opposées 8b solidaires du bord extrême opposé au fond de la cuvette cylindrique 8 et radialement saillantes vers l'extérieur de ladite cuvette pour s'engager respectivement dans deux ouvertures correspondantes iOa de la partie formant boîtier 10, les deux ouvertures ayant chacune une longueur circonférentielle correspondant au moins au débattement angulaire a. The torque detection device of the invention comprises a support part 8 substantially in the form of a cylindrical bowl disposed coaxially at the free end of the tube 1 and the bottom part 8a of which is secured by means 9 of chemical or magnetic adhesion of the flat part 7 and a housing part 10 integral in rotation with the sleeve 3a as will be described later. The housing part 10 is connected to the support part 8 by axial securing and centering means allowing their relative angular movement on either side of a rest position at least equal to the angular movement a. fastening are constituted by two diametrically opposite elastic tongues 8b secured to the extreme edge opposite the bottom of the cylindrical bowl 8 and radially projecting towards the outside of said bowl to engage respectively in two corresponding openings iOa of the housing part 10, the two openings each having a circumferential length corresponding at least to the angular movement a.

Comme représenté en figure 4, la cuvette cylindrique 8 est définie par deux paires opposées de parois planes parallèles 8c faisant saillies radialement extérieurement respectivement de deux portions de cylindre 8d de la cuvette, les deux parois de chaque paire étant symétriques par-rapport au plan médian longidutinal pasant par l'axe X-X' et se raccordant parune portion de secteur circulaire 8e d'un rayon de courbure supérieur au rayon de courbure de chaque portion cylindrique 8d.Les languettes 8b sont solidaires respectivement des deux bords extrêmes extérieurs des portions de cylindre 8d. As shown in FIG. 4, the cylindrical bowl 8 is defined by two opposite pairs of parallel planar walls 8c projecting radially outwardly respectively from two cylinder portions 8d of the bowl, the two walls of each pair being symmetrical with respect to the median plane longidutinal passing through the axis XX 'and connecting by a portion of circular sector 8e with a radius of curvature greater than the radius of curvature of each cylindrical portion 8d. The tongues 8b are secured respectively to the two outer outer edges of the portions of cylinder 8d .

La partie formant boîtier 10 est de forme cylindrique et comprend deux paires de portions de cylindre lOb et lOc deux à deux opposées, une première paire lOb de portions de -cylindre disposées de façon concentrique respectivement sur les deux portions de cylindre 8d de la cuvette cylindrique 8 en contact glissant pour assurer un déplacement angulaire de la cuvette 8 relativement à la partie formant boTtier 10 et une seconde paire lOc de portions de cylindre à rayon de courbure supérieur au rayon de courbure des portions de cylindre de la première paire lOb laquelle se raccorde à la seconde paire par des parois planes 10d deux à deux opposées en direction d'un diamètre pour définir deux parties en forme de queue d'aronde s'engageant dans les deux encoches 3al de forme conjuguée du manchon 3a.  The housing portion 10 is cylindrical in shape and comprises two pairs of cylinder portions lOb and lOc two in two opposite, a first pair lOb of cylinder portions -concentrically disposed respectively on the two cylinder portions 8d of the cylindrical bowl 8 in sliding contact to ensure an angular displacement of the bowl 8 relative to the housing part 10 and a second pair lOc of cylinder portions with radius of curvature greater than the radius of curvature of the cylinder portions of the first pair lOb which is connected to the second pair by planar walls 10d two to two opposite in the direction of a diameter to define two parts in the shape of a dovetail engaging in the two notches 3al of conjugate shape of the sleeve 3a.

On comprend que chaque paire 8c de parois planes et la portion de secteur circulaire associé 8e de la cuvette 8 se déplacent angulairement autour de l'axe
X-X' dans la partie en forme de queue d'aronde correspondante définie par les parois planes lord et le secteur associé lOc de la partie formant boTtier 10
lorsqu'un couple est exercé au tube 1 et ce suivant un débattement angulaire égal au débattement angulaire a et délimité par les parois planes lOd contre lesquelles viennent en aboutement respectivement les parois planes 8c de la cuvette 8.It is understood that each pair 8c of flat walls and the associated circular sector portion 8e of the bowl 8 move angularly around the axis
XX 'in the corresponding dovetail-shaped part defined by the flat lord walls and the associated sector lOc of the housing part 10
when a torque is exerted on the tube 1 and this according to an angular clearance equal to the angular clearance a and delimited by the plane walls lOd against which the planar walls 8c of the bowl 8 abut respectively.

Le dispositif de détection de couple comprend de plus des éléments de contact comportant une lamelle flexible conductrice centrale 11 disposée diamétralement et ayant ses deux extrémités encastrées respectivement dans deux bossages 8f solidaires respectivement à l'intérieur des deux portions de secteur circulaire 8e de la cuvette 8. La lame flexible 11 se trouve ainsi fixée entre. les deux portions de secteur circulaire 8e. dans le plan médian longitudinal passant par l'axe longitudinal
X-X' du tube 1 et le point milieu de chaque portion de secteur circulaire 8e. Les éléments de contact comportent
de plus deux paires de contacts électriques portant respectivement les références 12 et 13.La paire de contact 12 est formée de deux lames flexibles 12aet 12b
solidaires du fond 10e de la partie formant boîtier 10 et
disposée symétriquement de part et d'autre de la, lame flexible 11 au voisinage de son extrémité à, gauche 'par rapport à la figure 4. Les lames flexibles 12a et 12b comportent respectivement au voisinage de leurs extrémités libres deux grains de contact 12c et 12d coopérant respectivement avec deux grains de contact lia et lib solidaires respectivement des deux faces opposées de la lame -flexible 11. Les grains de contact lia et 11b se trouvent entre les grains de contact 12c et 12d des lames flexibles 12a et 12b.De même, la paire de contacts 13 est constituée de deux lamelles conductrices flexibles 13a et 13b solidaires du fond 10e de la partie formant boîtier 10 et disposées symétriquement de part et d'autre de la lame flexible 11 au voisinage à l'extrémité à droite par rapport à la figure 4. Les lamelles flexibles 13a et 13b comprennent respectivement deux grains de contact 13c et 13d à leurs extrémités libres coopérant respectivement avec deux grains de contact lic et lid solidaires de part et d'autre de la lame flexible 11. Les grains de contact lic et ild se trouvent ainsi entre les grains de contact 13c et 13d.De plus, les grains de contact 13c et 13d sont écartés respectivement des grains de contact lic et iid d'une distance égale supérieure à la distance séparant les grains de contact 12c et 12d respectivement des grains de contact lia et llb. Les paires de contacts électriques 12 et 13 définissent ainsi respectivement des premier et second seuils de couple exercé au tube 1 lors des manoeuvres du véhicule. La figure 6a illustre le branchement électrique des paires de contact 12 et 13 de la figure 4. La lame flexible il est reliée à un pôle positif d'une ligne d'alimentation tandis que les lames flexibles 13a et 13b sont respectivement. reliées à deux lignes d'alimentation D et
G de dispositifs d'assistance de direction. Les lames flexibles 12a et 12b sont respectivement reliées aux lignes G et D par l'intermédiaire de résistance R. Lors d'un effort de braquage appliqué au tube 1, donc à la cuvette 8, dans le sens indiqué par la flèche El représentée aux figures 4, 6a et 6b, un contact électrique s'établit entre les grains de contact ilb et 12d pour un premier seuil de couple atteint par le couple appliqué au tube 1. Un courant de faible intensité circule donc à travers la résistance R et est appliqué au dispositif d'assistance, procurant une assistance peu importante durant l'effort de braquage vers la droite.The torque detection device further comprises contact elements comprising a flexible central conductive strip 11 arranged diametrically and having its two ends embedded respectively in two bosses 8f secured respectively inside the two circular sector portions 8e of the bowl 8 The flexible blade 11 is thus fixed between. the two circular sector portions 8e. in the longitudinal median plane passing through the longitudinal axis
XX 'of the tube 1 and the midpoint of each portion of the circular sector 8e. Contact elements include
in addition two pairs of electrical contacts bearing the references 12 and 13 respectively. The contact pair 12 is formed by two flexible blades 12a and 12b
secured to the bottom 10e of the housing part 10 and
arranged symmetrically on either side of the flexible blade 11 in the vicinity of its end to the left relative to FIG. 4. The flexible blades 12a and 12b respectively comprise in the vicinity of their free ends two contact grains 12c and 12d cooperating respectively with two contact grains 11a and lib respectively secured to the two opposite faces of the flexible blade 11. The contact grains 11a and 11b are located between the contact grains 12c and 12d of the flexible blades 12a and 12b. , the pair of contacts 13 consists of two flexible conductive strips 13a and 13b secured to the bottom 10e of the housing part 10 and arranged symmetrically on either side of the flexible blade 11 in the vicinity of the right end relative to in FIG. 4. The flexible strips 13a and 13b respectively comprise two contact grains 13c and 13d at their free ends cooperating respectively with two contact grains lic and lid solidair es on either side of the flexible blade 11. The contact grains lic and ild are thus between the contact grains 13c and 13d. In addition, the contact grains 13c and 13d are spaced respectively from the contact grains lic and iid by an equal distance greater than the distance separating the contact grains 12c and 12d respectively from the contact grains 11a and 11b. The pairs of electrical contacts 12 and 13 thus respectively define first and second thresholds of torque exerted on the tube 1 during the maneuvers of the vehicle. Figure 6a illustrates the electrical connection of the contact pairs 12 and 13 of Figure 4. The flexible blade it is connected to a positive pole of a supply line while the flexible blades 13a and 13b are respectively. connected to two supply lines D and
G of steering assistance devices. The flexible blades 12a and 12b are respectively connected to lines G and D via resistance R. During a turning force applied to the tube 1, therefore to the bowl 8, in the direction indicated by the arrow El shown in Figures 4, 6a and 6b, an electrical contact is established between the contact grains ilb and 12d for a first torque threshold reached by the torque applied to the tube 1. A current of low intensity therefore flows through the resistor R and is applied to the assistance device, providing little assistance during the steering effort to the right.

Lors d'un effort de braquage plus important vers la droite (sens de la flèche El), le second seuil de couple est atteint et un contact électrique s'établit entre les grains de contact 13c et llc, court-circuitant ainsi la résistance R. Un courant. de plus forte intensité est alors appliqué au dispositif d'assitance, procurant une assistance plus importante à l'effort de braquage vers la droite du conducteur. Le dispositif de détection du couple à deux seuils d'assitance fonctionne de façon identique lors d'un effort de braquage vers la gauche, c'est-à-dire dans le sens inverse de la flèche El, les lamelles flexibles 12a et 13b définissant respectivement les premier et second seuils de couple.During a greater steering force to the right (direction of arrow El), the second torque threshold is reached and an electrical contact is established between the contact grains 13c and llc, thus shorting the resistance R . Current. higher intensity is then applied to the assistance device, providing greater assistance to the steering effort to the right of the driver. The torque detection device with two assistance thresholds operates identically during a turning effort to the left, that is to say in the opposite direction to the arrow El, the flexible strips 12a and 13b defining the first and second torque thresholds respectively.

Le schéma électrique illustré en figure 6b différe de celui de la figure 6a uniquement par le fait que les grains de contact des lamelles flexibles conductrices 12a, 12b, 13a et 13b définissant les premier et second seuils de couple sont disposés les uns au-dessus des autres. The electrical diagram illustrated in FIG. 6b differs from that of FIG. 6a only in that the contact grains of the flexible conductive lamellae 12a, 12b, 13a and 13b defining the first and second torque thresholds are arranged one above the other.

Le fonctionnement du dispositif de détection de couple suivant l'invention ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être expliqué briévement. The operation of the torque detection device according to the invention already emerges from the description which has been made above and will be explained briefly.

Lors de la manoeuvre'du véhicule notamment à basse vitesse ou à 'arrêt de celui-ci, le couple appliqué au volant 2 et donc au tube 1 de la colonne de direction induit-une déformation en torsion, proportionnelle au couple appliqué au volant, du manchon élastique 6. La pièce transversale 7 ainsi que la cuvette 8 solidaire de celle-ci subissent un débattement angulaire autour de l'axe X-X' inférieur à l'angle a délimité par la découpe 3al du manchon 3a.La lamelle centrale 11, bénéficiant d'un mouvement relatif de la pièce transversale 7 par rapport au manchon 3a, est entraSnée angulairement par la cuvette 8 par rapport à la partie formant boTtier 10 autour de l'axe X-X' et établira un contact électrique avec les grains de contact correspondants en fonction du niveau de couple appliqué au volant 2 et suivant le sens de l'effort de braquage afin de procurer l'assitance nécessaire lors des manoeuvres du véhicule. When maneuvering the vehicle in particular at low speed or at stopping it, the torque applied to the steering wheel 2 and therefore to the tube 1 of the steering column induces a torsional deformation, proportional to the torque applied to the steering wheel, of the elastic sleeve 6. The transverse part 7 as well as the bowl 8 integral with the latter undergo an angular movement around the axis XX ′ less than the angle delimited by the cut 3al of the sleeve 3a. The central strip 11, benefiting from a relative movement of the transverse part 7 relative to the sleeve 3a, is angularly driven by the bowl 8 relative to the housing part 10 around the axis XX 'and will establish electrical contact with the corresponding contact grains as a function of the level of torque applied to the steering wheel 2 and according to the direction of the steering force in order to provide the necessary assistance when maneuvering the vehicle.

On utilise donc avantageusement le manchon élastique .6 comme élément d'information du couple introduit au volant en lui adjoignant le dispositif de détection de couple actionné par la déformation angulaire du manchon 6. The elastic sleeve .6 is therefore advantageously used as an element of information of the torque introduced at the steering wheel by adding to it the torque detection device actuated by the angular deformation of the sleeve 6.

Par ailleurs, une pièce de positionnement 14 est utilisée en combinaison avec la partie formant boîtier 10 du dispositif de détection de l'invention pour positionner précisément la lamelle flexible 11 par rapport aux paires de contact fixes 12, 13 due façon à assurer une parfaite symétrie de commutation des grains de contact ors d'un couple résultant d'un effort de braquage appliqué au volant de direction. Furthermore, a positioning piece 14 is used in combination with the housing part 10 of the detection device of the invention to precisely position the flexible strip 11 with respect to the fixed contact pairs 12, 13 due to ensuring perfect symmetry switching contact grains or a torque resulting from a steering force applied to the steering wheel.

La pièce de positionnement 14 comprend ainsi deux paires de pions 14a solidaires de la pièce, deux à deux opposés et écartés l'un de l'autre d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur de la lame flexible 11. The positioning piece 14 thus comprises two pairs of pins 14a secured to the piece, two opposite by two and spaced from one another by a distance substantially equal to the thickness of the flexible blade 11.

Les pions 14a sont engagés sans jeu respectivement à travers quatre orifices 10f traversant le fond 10e de la partie formant boTtier 10, lesquels orifices 10f sont réalisés symétriquement par rapport au plan diamétral de symétrie du boitiez 10 et des paires de lamelles flexibles 12 et 13 au fond 10e de la partie formant boTtier 10. En variante, un seul orifice allongé remplace.The pins 14a are engaged without play respectively through four orifices 10f passing through the bottom 10e of the part forming a housing 10, which orifices 10f are made symmetrically with respect to the diametrical plane of symmetry of the housing 10 and pairs of flexible strips 12 and 13 at the bottom 10e of the part forming a housing 10. As a variant, a single elongated orifice replaces.

deux orifices voisins 10f pour recevoir chaque paire de pions 14a. two neighboring holes 10f to receive each pair of pins 14a.

La cuvette 8 est emmanchée par ses portions cylindriques 8d dans celles lOb du boitier,10, la lame 11 s'engagèant entre les deux paires de contacts électriques 12, 13, jusqu'à encliquetage des languettes élastiques 8b dans les ouvertures lOa du boiter Cet encliquetage solidarise axialement la cuvette 8 et le boitier 10. La pi-èce de positionnement 14 est alors placée en engageant les poins 14a dans les orifices 10f, ce qui impose à la lame 11 sa position bien centrée par rapport aux paires de contacts 12, 13. The bowl 8 is fitted by its cylindrical portions 8d into those lOb of the case, 10, the blade 11 engaging between the two pairs of electrical contacts 12, 13, until snap-fastening of the elastic tabs 8b in the openings lOa of the case This snap-fastening axially secures the bowl 8 and the housing 10. The positioning piece 14 is then placed by engaging the pins 14a in the orifices 10f, which imposes on the blade 11 its well-centered position relative to the pairs of contacts 12, 13.

La fixation de la cuvette de support 8 à la partie transversale s'effectue par poussée axiale de la pièce 14 sur le dispositif formant boTtier 10, la solidarisation de la cuvette 8 à la pièce transversale 7 s'effectuant par le moyen 9 d'adhérence chimique ou magnétique, liaison suffisamment résistante en regard des efforts résultants de la flexion des lamelles. Bien entendu, la pièce de positionnement 14 sera retirée de la partie formant boîtier 10 avant la mise en service du dispositif de détection de couple. The fixing of the support bowl 8 to the transverse part is effected by axial thrust of the part 14 on the device forming a housing 10, the fixing of the bowl 8 to the transverse part 7 being effected by the means 9 of adhesion chemical or magnetic, sufficiently resistant bond with regard to the forces resulting from the bending of the lamellae. Of course, the positioning piece 14 will be removed from the housing part 10 before the torque detection device is put into service.

Le dispositif de détection de couple ainsi décrit de l'invention est précis, peu coûteux et peut être adapté aisément à la colonne de direction d'un véhicule automobile sans modification des éléments de la colonne. Des modifications peuvent être apportées au dispositif de détection de couple ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la fonction de commutation, au lieu d'utiliser des lamelles, peut être accomplie en conservant le même principe d'entrainement des pièces associées au tube de direction et en disposant un circuit imprimé lié au manchon 3a avec un galet ou patin frottant lié à la pièce transversale 7. De plus, le dispositif de détection suivant l'invention aété décrit pour commander une assistance de direction, mais il peut être'utilisé à chaque fois que l'on a besoin d'une information couple et sens de rotation d'un volant ou autre organe similaire.  The torque detection device thus described of the invention is precise, inexpensive and can be easily adapted to the steering column of a motor vehicle without modification of the elements of the column. Modifications can be made to the above torque detection device without departing from the scope of the invention. Thus, the switching function, instead of using slats, can be accomplished by retaining the same principle of driving the parts associated with the head tube and by arranging a printed circuit linked to the sleeve 3a with a roller or rubbing pad linked to the transverse part 7. In addition, the detection device according to the invention has been described for controlling steering assistance, but it can be used whenever there is a need for torque and direction of rotation information. a steering wheel or similar.

Claims (12)

R E V E N- D I C A T I O N SR E V E N- D I C A T I O N S 1. Dispositif de détection de couple entre l'extrémité d'un arbre et un organe tubulaire l'entourant et reliés l'un à l'autre radialement par un manchon élastique, une pièce transversale solidaire de l'arbre étant engagée dans au moins une encoche de l'organe tubulaire avec un jeu autorisant un faible débattement angulaire (a) entre l'arbre et l'organe tubulaire de part et d'autre d'une position de repos; lequel dispositif comprend deux parties respectivement solidaires de l'arbre et de l'organe tubulaire et munies respectivement d'éléments de contacts électriques coopérant lors d'un déplacement angulaire entre l'arbre et l'organe tubulaire à partir de leurs positions de repos résultant d'un couple transmis par le manchon élastique supérieur à au moins un seuil dé couple préétabli pour délivrer un signal électrique d'une grandeur correspondant au couple transmis; caractérisé en ce que les deux parties (8; 10) du dispositif de détection sont reliées l'une à l'autre par des moyens (8b, lOa, 8d, lOb) de solidarisation axiale et de centrage autorisant leur débattement angulaire relatif au moins égal au débattement angulaire (a) et l'une (8) des deux parties est fixée à la pièce transversale (7) par un moyen (9) d'adhérence chimique ou magnétique. 1. Torque detection device between the end of a shaft and a tubular member surrounding it and connected to each other radially by an elastic sleeve, a transverse part integral with the shaft being engaged in at least a notch of the tubular member with a clearance allowing a small angular clearance (a) between the shaft and the tubular member on either side of a rest position; which device comprises two parts respectively integral with the shaft and the tubular member and respectively provided with electrical contact elements cooperating during an angular displacement between the shaft and the tubular member from their resulting rest positions a torque transmitted by the elastic sleeve greater than at least a preset torque threshold for delivering an electrical signal of a magnitude corresponding to the transmitted torque; characterized in that the two parts (8; 10) of the detection device are connected to each other by means (8b, lOa, 8d, lOb) of axial securing and centering allowing their relative angular movement at least equal to the angular movement (a) and one (8) of the two parts is fixed to the transverse part (7) by means (9) of chemical or magnetic adhesion. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation précités sont constitués par au moins deux languettes élastiques (8b) diamétralement opposées radialement saillantes vers l'extérieur de la partie (8) précitée formant support et engagées respectivement dans deux ouvertures (lova) de l'autre partie (10) formant boîtier, les ouvertures (lova) ayant une longueur circonférentielle- correspondant au moins au débattement angulaire précité. 2. Device according to claim 1, characterized in that the aforementioned securing means consist of at least two elastic tongues (8b) diametrically opposite radially projecting outwardly from the part (8) above forming support and engaged respectively in two openings (lova) of the other part (10) forming a housing, the openings (lova) having a circumferential length corresponding at least to the abovementioned angular movement. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de support (8) précitée est en forme de cuvette clindrique, dont au moins une partie du fond (8â) est solidaire de la pièce transversale (7) par le moyen (9) précité et comprenant deux paires opposées de parois planes parallèles (8c) faisant respectivement saillies radialement extérieurement de deux portions de cylindre (8d) de la cuvette (8), les deux parois de chaque paire (8c) étant disposées symétriquement par rapport à un plan médian longitudinal passant par l'axe (X-X') de l'arbre (1) précité et se raccordant par une portion de secteur circulaire (8e) d'un rayon de courbure supérieur à celui de chaque portion de cylindre-(8d).  3. Device according to claim 2, characterized in that the aforementioned support part (8) is in the form of a clindric cup, at least part of the bottom (8a) of which is integral with the transverse part (7) by the means ( 9) cited above and comprising two opposite pairs of parallel planar walls (8c) projecting respectively radially outwardly from two cylinder portions (8d) of the bowl (8), the two walls of each pair (8c) being arranged symmetrically with respect to a longitudinal median plane passing through the axis (X-X ') of the aforementioned shaft (1) and connecting by a portion of circular sector (8e) with a radius of curvature greater than that of each portion of cylinder- (8d). 4. Dispositif selon la revendication -3 caractérisé en ce que les languettes (8b) précitées sont solidaires respectivement des deux bords extrêmes extérieurs des deux portions de cylindre (8d) de la cuvette (8). 4. Device according to claim -3 characterized in that the aforementioned tongues (8b) are secured respectively to the two outer outer edges of the two cylinder portions (8d) of the bowl (8). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la partie formant boTtier (10) est de forme cylindrique comprenant deux paires (lOb, lOc) de portions de cylindre deux à deux opposées, une première paire (lOb) de portions de cylindre disposées de façon concentrique respectivement sur les deux portions de cylindre (8d) de la cuvette (8) 'en contact glissant pour assurer un déplacement angulaire de la cuvette (8) relativement à la partie formant boîtier (10) et une seconde paire (loi) de portions de cylindre à rayon de courbure supérieur au rayon de courbure des portions de cylindre de la première paire (lOb), les premières paires 5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the housing part (10) is of cylindrical shape comprising two pairs (lOb, lOc) of cylinder portions two to two opposite, a first pair (lOb ) of cylinder portions concentrically disposed respectively on the two cylinder portions (8d) of the bowl (8) 'in sliding contact to ensure an angular displacement of the bowl (8) relative to the housing part (10) and a second pair (law) of cylinder portions with radius of curvature greater than the radius of curvature of the cylinder portions of the first pair (10b), the first pairs (lOb) de portions de cylindre se raccordant aux secondes paires (lOc) par des parois planes (ion) deux à deux opposées en direction d'un diamètre pour définir deux parties en forme de queue d'aronde s'engageant dans deux encoches (3al) de forme conjuguée de l'organe tubulaire (3a).  (lOb) of cylinder portions connecting to the second pairs (lOc) by flat walls (ion) two to two opposite in the direction of a diameter to define two parts in the shape of a dovetail engaging in two notches ( 3al) of conjugate form of the tubular member (3a). 6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que chaque paire (8c) de parois planes et la portion de secteur circulaire (8e) y associée de la cuvette (8) se déplacent angulairement dans la partie en forme de queue d'aronde correspondante de la partie formant boTtier (10) suivant un débattement angulaire, de part et d'autre de la position de repos précitée, égal au débattement angulaire (a) précité et délimité par les parois planes (lOd) de chaque partie en forme de queue d'aronde. 6. Device according to claims 3 and 5, characterized in that each pair (8c) of flat walls and the circular sector portion (8e) associated therewith of the bowl (8) move angularly in the tail-shaped part d 'corresponding dovetail of the housing part (10) according to an angular movement, on either side of the aforementioned rest position, equal to the angular movement (a) above and delimited by the flat walls (lOd) of each part dovetail shape. 7. Dispositif selon les revendications 3 et 5 ou 6, caractérisé en ce que les éléments de contact précités comprennent une lamelle conductrice flexible centrale (11) encastrée par ses deux extrémités entre les deux portions de secteur circulaire (8e) de la cuvette (8) dans le plan médian longitudinal passant par l'axe (X-X') de l'arbre (1) précité et par les points milieux des deux portions de secteur circulaire (8e) et au moins deux contacts électriques (12a, 13b; 12b, 13a), solidaires de la partie formant bottier (10) et disposés symétriquement de part et d'autre de la lame flexible (11) au voisinage de l'une de ses extrémités pour définir le seuil de couple préétabli précité dans deux sens opposés d'application du couple à l'arbre (1) précité. 7. Device according to claims 3 and 5 or 6, characterized in that the aforementioned contact elements comprise a central flexible conductive strip (11) embedded by its two ends between the two circular sector portions (8e) of the bowl (8 ) in the longitudinal median plane passing through the axis (X-X ') of the aforementioned shaft (1) and through the midpoints of the two portions of circular sector (8e) and at least two electrical contacts (12a, 13b; 12b, 13a), integral with the housing part (10) and arranged symmetrically on either side of the flexible blade (11) in the vicinity of one of its ends to define the aforementioned preset torque threshold in two directions application of torque to the aforementioned shaft (1). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments de contact précités comprennent deux autres contacts électriques solidaires de la partie formant boTtier (10) disposés de part et d'autre de la lame flexible (11) au voisinage de son autre extrémité à une distance de la lame supérieure à celle séparant de la lame les deux contacts précités et définissant un second seuil de couple préétabli dans deux sens opposés d'application du couple à l'arbre (1) précité. 8. Device according to claim 7, characterized in that the aforementioned contact elements comprise two other electrical contacts secured to the housing part (10) arranged on either side of the flexible blade (11) in the vicinity of its other end at a distance from the blade greater than that separating the two aforementioned contacts from the blade and defining a second preset torque threshold in two opposite directions of application of the torque to the aforementioned shaft (1). 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une pièce (14) de positionnement précis de la lamelle flexible (11) par rapport aux contacts fixes précités et comportant deux paires de pions (14a) solidaires de la pièce (14), deux à deux opposés et écartés l'un de l'autre d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur de la lame flexible et s'engageant sans jeu respectivement à travers des orifices (lOf) du fond (10e) de l-a partie formant bottier (10), lesquels orifices sont réalisés symétriquement par rapport au plan diamétral de symétrie de la partie formant boîtier (10) et des paires de lamelles reliant au fond (10e) de ce dernier les. contacts précités. 9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that it further comprises a part (14) for precise positioning of the flexible strip (11) relative to the above fixed contacts and comprising two pairs of pins ( 14a) integral with the part (14), two by two opposite and spaced from each other by a distance substantially equal to the thickness of the flexible blade and engaging without play respectively through orifices (lOf ) from the bottom (10e) of the boot-forming part (10), which orifices are made symmetrically with respect to the diametrical plane of symmetry of the housing part (10) and pairs of lamellae connecting the bottom (10e) of the latter . contacts mentioned above. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce de positionnement (14) précitée est amovible et retirée de la partie formant boîtier (10) après montage du dispositif de détection de couple. 10. Device according to claim 9, characterized in that the above-mentioned positioning part (14) is removable and removed from the housing part (10) after mounting of the torque detection device. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (1) précité est un tube de colonne de direction d'un véhicule automobile et l'organe tubulaire (.3a) est un manchon à chape d'un. joint de transmission à croisillon et en ce que le signal électrique provenant de la coopération de l'un des contacts avec la lame flexible (11) est appliqué à un dispositif d'assitance de direction du véhicule. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned shaft (1) is a steering column tube of a motor vehicle and the tubular member (.3a) is a yoke sleeve. a. transmission joint to cross and in that the electrical signal coming from the cooperation of one of the contacts with the flexible blade (11) is applied to a vehicle steering assistance device. 12. Procédé de montage d'un dispositif de détection de couple tel que défini dans au moins la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à préassembler par les moyens de solidarisation (8b, 10e) précités les deux parties (8, 10) précitées, à fixer angulairement l'une (10) précitée des parties à l'organe tubulaire (1), à positionner angulairement les parties de manière que leurs éléments de contact respectifs soient en position relative écartée de repos et à appliquer l'autre partie (8) sur la pièce transversale .(7) de manière à réaliser leur solidarisation par le moyen (9) d'adhérence chimique ou magnétique pendant qu'aucun couple n'est soumis au manchon élastique (6).  12. A method of mounting a torque detection device as defined in at least claim 1, characterized in that it consists in preassembling by the securing means (8b, 10e) the aforementioned two parts (8, 10 ) above, to fix angularly one (10) above of the parts to the tubular member (1), to angularly position the parts so that their respective contact elements are in relative position apart from rest and apply the other part (8) on the transverse part. (7) so as to secure them by means (9) of chemical or magnetic adhesion while no torque is subjected to the elastic sleeve (6).
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