FR2897916A1 - Entrainement auxiliaire de direction,dispositif de deplacement d'arbre pour cet entrainement de direction et procede de montage d'un tel entrainement - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un entraînement auxiliaire de direction pour une direction de véhicule automobile comprenant trois arbres reliés entre eux par une transmission à courroie et ne comportant de dispositif de déplacement d'arbre.L'entraînement auxiliaire de direction (1) comporte un arbre du moteur, un arbre de sortie et un arbre intermédiaire parallèle à ces deux arbres. L'arbre intermédiaire (2) est entraîné par l'arbre du moteur par une première courroie (5) et il entraîne l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'une seconde courroie (6). L'arbre intermédiaire (2) est agencé pour être déplacé, sous l'effet d'une sollicitation avec une force d'ajustement définie, dans une direction de force définie, dans un plan radial par rapport à l'arbre de moteur et à l'arbre de sortie au moyen d'un dispositif de déplacement d'arbre indépendant de l'entraînement. Des moyens de blocage (13) permettent de bloquer cet arbre intermédiaire (2) à une distance radiale souhaitée de l'arbre de moteur et de l'arbre de sortie

Description

ENTRAINEMENT AUXILIAIRE DE DIRECTION, DISPOSITIF DE DEPLACEMENT D'ARBRE

POUR CET ENTRAINEMENT DE DIRECTION ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN TIEL ENTRAINEMENT L'invention concerne un entraînement auxiliaire de direction pour une direction dans un véhicule automobile comprenant un moteur qui entraîne un arbre de moteur et un arbre de sortie disposé parallèlement à l'arbre de rnoteur, dans lequel ledit arbre de moteur est couplé cinématiquement à l'arbre de sortie au moyen d'une transmission à courroie.

L'invention concerne également un dispositif de déplacement d'arbre pour déplacer un arbre intermédiaire dans un plan radial par rapport à un arbre de moteur et/ou par rapport à un arbre de sortie d'un entraînement auxiliaire de direction dans lequel ledit dispositif de déplacement d'arbre est agencé pour attaquer l'arbre intermédiaire qu'il s'agit d'ajuster avec une force d'ajustement définie.

L'invention concerne enfin le procédé de montage d'un tel entraînement auxiliaire de direction.

Le document DE 103 04 189 Al a pour objet différents entraînements auxiliaires de direction comprenant chacun une transmission à courroie à un étage. Le couple d'un moteur électrique destiné à l'assistance de l'effort de direction est transmis au moyen de la courroie à un arbre d'un mécanisme à écrou à circulation de billes qui convertit le mouvement de rotation de l'arbre en un mouvement de translation d'une crémaillère. Pour tendre la courroie entre l'arbre du moteur et l'arbre, il est connu de modifier la distance radiale entre l'arbre du moteur et l'arbre de la transmission à courroie à un étage. Dans ce cas, la tension préalable est généralement appliquée à la courroie au moyen d'un dispositif de déplacement de course qui agit sur l'arbre ou sur l'arbre du moteur et qui déplace cet arbre dans une direction radiale. Pour appliquer une force de tension préalable souhaitée à la courroie, il est nécessaire d'actionner le dispositif de déplacement de course par pas successifs et de mesurer la tension de la courroie après chaque actionnement. En général, plusieurs opérations d'ajustement et de mesure sont nécessaires avant qu'on obtienne la force de tension préalable souhaitée sur la courroie.

Ce mode opératoire demande beaucoup de temps et il est donc très coûteux. II est également possible de mesurer la tension de la courroie pendant l'opération d'ajustement de la course et de régler ou de commander le dispositif d'ajustement de la course en fonction de la tension variable de la courroie. Un inconvénient de ces entraînements auxiliaires de direction déjà connus consiste en ce qu'on doit impérativement disposer d'une voie d'accès à la courroie afin de pouvoir y appuyer un palpeur d'appareil de mesure. Cette voie d'accès doit de nouveau être refermée après l'opération de réglage. Un autre inconvénient consiste en ce que le brin doit présenter une certaine longueur minimale pour qu'il soit possible d'appuyer le ou les palpeurs d'appareils de mesure.

Par ailleurs, il est connu, par ce mêrne document DE 103 04 189 Al, d'attaquer l'arbre du moteur dans une direction radiale au moyen d'une force élastique définie. Dans cette forme de réalisation, on supprime certes le processus d'approche par pas successifs de la force de tension préalable optimale mais l'arbre du moteur n'est pas immobilisé dans la direction radiale, de sorte que, dans le cas de grandes charges, l'arbre du moteur risque de se rapprocher de l'arbre de sortie dans une direction radiale, ce qui, à la limite, peut avoir pour résultat un patinage de la courroie. Le dispositif connu ne satisfait pas aux conditions de fiabilité exigées pour un entraînement auxiliaire de direction.

L'invention a donc pour but de proposer un entraînement auxiliaire de direction fiable et, en même temps, de construction simple et économique, ainsi qu'un dispositif de déplacement d'arbre et qu'un procédé de montage pour un tel entraînement auxiliaire de direction.

Ce but est atteint par un entraînement auxiliaire de direction tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu'il comporte un arbre intermédiaire, parallèle à l'arbre de moteur et à l'arbre de sortie, qui est entraîné par l'arbre de moteur moyen d'une première courroie et qui est couplé cinématiquement à l'arbre de sortie au moyen d'une seconde courroie, en ce que ledit arbre intermédiaire est agencé pour être déplacé, sous l'effet d'une sollicitation avec une force d'ajustement définie, dans une direction de force définie, dans un plan radial par rapport à l'arbre de moteur et à l'arbre de sortie au moyen d'un dispositif de déplacement d'arbre externe, et en ce ledit entraînement comporte des moyens de blocage destinés à bloquer l'arbre intermédiaire à une distance radiale souhaitée de l'arbre de moteur et de l'arbre de sortie.

Il est également atteint par un dispositif de déplacement d'arbre tel que défini en préambule et caractérisé en ce que ledit dispositif de déplacement d'arbre est constitué par un outil indépendant.

II est enfin atteint par le procédé de montage d'un tel d'un entraînement auxiliaire de direction équipé de ce dispositif de déplacement d'arbre indépendant L'invention est fondée sur l'idée de prévoir, en plus de l'arbre du moteur et de l'arbre de sortie, un arbre intermédiaire parallèle. L'arbre intermédiaire est entraîné par l'arbre du moteur par une première courroie et il entraîne l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'une seconde courroie. L'arbre de sortie est de préférence constitué par une colonne de direction du dispositif de direction ou par l'arbre d'entrée d'un mécanisme de direction. Lorsque le blocage a été relâché, l'arbre intermédiaire peut être déplacé par rapport à l'arbre de sortie, et donc aussi par rapport à l'arbre de moteur, ces arbres étant de préférence tous deux montés fixes en position. De cette façon, il est possible de tendre en même temps aussi bien la première courroie que la seconde courroie en déplaçant radialement un seul élément, ici l'arbre intermédiaire, au moyen d'un outil extérieur de déplacement d'arbre, en particulier par application d'une force d'ajustement définie dans une direction de force définie. Selon l'invention, l'entraînement auxiliaire de direction est dépourvu de dispositif de déplacement d'arbre, c'est-à-dire d'une construction sans dispositif de déplacement d'arbre. On a seulement prévu des moyens de blocage pour bloquer l'arbre intermédiaire sans risque de déplacement à une distance radiale souhaitée de l'arbre de moteur et de l'arbre de sortie. Dans l'entraînement de l'invention, il n'est pas prévu de donner un appui dans une direction radiale au moyen d'un dispositif de déplacement d'arbre. Le dispositif de déplacement d'arbre ne fait plus partie de l'entraînement auxiliaire de direction mais il est constitué par un outil séparé qui est nécessaire uniquement pour le montage de l'entraînement auxiliaire de direction. Le fait que le dispositif de déplacement d'arbre soit éliminé de l'entraînement auxiliaire de direction permet d'économiser des frais considérables. Etant donné que le dispositif de déplacement d'arbre est constitué par un élément indépendant, ce dernier n'a plus nécessairement à être, comme auparavant, d'une réalisation aussi économique que possible mais, au contraire, il peut être optimisé pour l'obtention d'une position précise de l'arbre et d'une tension préalable résultante précise. Par exemple, on peut prévoir plusieurs palpeurs d'appareils de mesure pour la détermination de la force d'ajustement et/ou de la direction souhaitée de la force. La constitution indépendante permet aussi de disposer d'assez de place pour cela. Un avantage essentiel de l'invention consiste en ce que, pendant l'opération d'ajustement, on n'a plus à mesurer la tension des courroies sur les courroies elles-mêmes, puisque, avec le dispositif de déplacement d'arbre, une force d'ajustement définie est appliquée à l'arbre intermédiaire, dans une direction de force prédéterminée. Les forces souhaitées de tension de courroie sont obtenues automatiquement. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir une voie d'accès aux courroies, voie qui devrait être refermée après l'opération de réglage. En outre, le brin peut être extrêmement court puisqu'on n'y appuie que des palpeurs d'appareils de mesure.

Il est possible d'immobiliser l'arbre intermédiaire, placé dans la position précise, par exemple par soudage, pliage de pièces de tôle, calage ou vissage.

Cependant, de préférence, le blocage de l'arbre intermédiaire s'effectue exclusivement par un blocage axial réalisé avec au moins un élément, en particulier un élément de l'entraînement auxiliaire de direction, d'e préférence avec un boîtier. On peut avantageusement se dispenser d'un appui direct dans une direction radiale. Ici, l'arbre intermédiaire ou l'élément qui porte l'arbre intermédiaire est de préférence logé dans une ouverture, ou enfilé à travers cette dernière, avec un jeu radial sur toute la périphérie.

Il existe différentes possibilités pour le montage rotatif de l'arbre intermédiaire.

Selon une première variante, il est prévu que l'arbre intermédiaire est monté rotatif sur un axe. En particulier, cet axe est bloqué axialement contre un élément à l'aide des moyens de blocage. Dans ce cas, l'axe est de préférence enfilé à travers au moins une ouverture avec un jeu radial sur toute la périphérie, de sorte que l'axe, et avec lui l'arbre intermédiaire, peuvent être déplacés dans une direction radiale, dans les limites prédéterminées par le bord de l'ouverture, lorsque le blocage axial a été relâché. Il est possible de bloquer l'axe seulement unilatéralement ou encore sur les deux côtés, avec un élément.

Selon une deuxième variante, l'arbre intermédiaire est logé radialement à l'intérieur d'un palier d'arbre. Le palier d'arbre peut à son tour être bloqué dans une direction axiale avec un élément ou avec plusieurs éléments. Ici, il est préférable de prévoir un jeu radial autour du palier de l'arbre afin de déplacer l'arbre intermédiaire avec le palier d'arbre dans un plan radial lorsque les moyens de blocage sont relâchés, et ainsi de pouvoir tendre au moins une courroie.

Etant donné que le dispositif de déplacement d'arbre, réalisé sous la forme d'un élément séparé, doit appliquer une force d'ajustement sur l'arbre qu'il s'agit d'ajuster, et donc d'avoir un contact avec l'arbre et/ou avec l'axe qui supporte l'arbre et/ou avec le palier d'arbre, il est prévu, dans une forme de réalisation de l'invention, de prévoir au moins uni segment d'appui, de préférence deux segments d'appui espacés dans la direction axiale pour le dispositif de déplacement d'arbre. En prévoyant deux segments d'appui espacés dans la direction axiale, un couple résultant des forces de courroies qui agissent dans différentes directions peut mieux être absorbé.

Selon l'invention, le dispositif de déplacement d'arbre destiné au déplacement de l'arbre intermédiaire est constitué par un outil séparé, indépendant, qui ne fait pas partie de la direction, en particulier qui ne fait pas partie de l'entraînement auxiliaire de direction et qui peut donc être utilisé pour le montage d'un grand nombre d'entraînements auxiliaires de direction. Le dispositif de déplacement d'arbre selon l'invention est constitué de telle manière que le réglage de la tension de la courroie s'effectue, non pas par ajustement d'une course prédéterminée, mais par application d'une force d'ajustement définie. Lorsque l'arbre qu'il s'agit d'ajuster est attaqué avec une force d'ajustement définie, il en résulte une force de tension préalable définie sur la courroie ou les courroies reliée(s) à l'arbre. On peut ainsi se dispenser de mesurer la tension de la courroie pendant et après l'ajustement. L'approche progressive de la tension optimale de la courroie effectuée par de multiples ajustements de la course et mesures de la tension de la courroie est avantageusement supprimée. Dans un mode préféré, seule la force d'ajustement appliquée est mesurée.

Selon une forme de réalisation de l'invention, une force d'ajustement définie peut être produite au moyen d'un moteur électrique équipé d'un appareil de commande, la force d'ajustement présente ou appliquée, ou encore un couple appliqué, pouvant alors être mesuré au moyen d'un capteur. L'appareil de commande pilote le moteur de telle manière que le moteur produise un couple d'où résulte la force d'ajustement souhaitée.

Par ailleurs, il est possible de produire une force d'ajustement définie au moyen 30 d'un mécanisme à ressort. La force de gravité d'un poids défini peut aussi être utilisée comme force d'ajustement.

Selon l'invention, pour appliquer une force d'ajustement définie au moyen d'une pression et/ou d'une traction sur l'arbre qu'il s'agit de déplacer, il est prévu au moins un élément d'attaque. Ce dernier exerce une pression et/ou une traction avec la force d'ajustement définie sur l'arbre qu'il s'agit d'ajuster ou sur des éléments reliés rigidement à l'arbre. Le dispositif de déplacement d'arbre muni d'un élément d'attaque doit ici être réalisé de manière à pouvoir absorber des couples qui se manifestent lors du déplacement de l'arbre, sous l'effet de forces de courroies de différentes valeurs et/ou qui agissent dans différentes directions. L'élément d'attaque présente deux degrés de liberté de mouvement et il peut donc être déplacé dans le plan radial. Pour cela, l'élément d'attaque peut être ajusté dans la direction d'application de la force d'ajustement ainsi que dans une direction perpendiculaire Ici, l'élément d'attaque applique la force d'ajustement à l'arbre à déplacer dans la direction de l'application de la force d'ajustement.

Pour obtenir les deux degrés de liberté, il existe plusieurs possibilités. Dans la réalisation de l'invention, il est prévu que l'élément d'attaque soit constitué par un chariot d'appui monté mobile en translation le long d'un axe.

Selon une première variante, le chariot d'appui fait partie d'un chariot à mouvements croisés, ce chariot d'appui étant monté mobile sur un chariot d'ajustement et le chariot d'ajustement étant monté mobile perpendiculairement à l'axe de déplacement du chariot d'appui.

Selon une deuxième variante, le chariot d'appui est monté mobile le long d'un bras oscillant. Le bras oscillant peut pivoter autour d'une articulation de pivotement qui possède un axe de pivotement perpendiculaire au plan radial. La force d'ajustement est de préférence appliquée au bras oscillant ou à l'axe de pivotement du bras oscillant, à la suite de quoi ce bras oscillant pivote dans la direction de l'application de la force d'ajustement autour de l'articulation de pivotement.

Une troisième variante prévoit de relier l'élément d'attaque rigidement à un premier bras oscillant qui est relié de façon articulée à un second bras oscillant, situé de préférence dans le même plan, au moyen d'une articulation de rotation. Ce second bras oscillant peut à son tour pivoter autour d'une articulation de pivotement dont l'axe de pivotement s'étend perpendiculairement au plan radial. Un couple pour la production de la force d'ajustement utilisée pour ajuster l'arbre peut être transmis au second bras oscillant ou à l'axe de pivotement de ce second bras oscillant au moyen d'un moteur.

Selon une quatrième variante, l'application d'une force pour le déplacement de l'arbre s'effectue par une modification de la longueur d'un bras oscillant avec une force prédéterminée. Ici, l'élément d'attaque placé à l'extrémité libre du bras oscillant peut pivoter autour d'une articulation de pivotement ayant un axe de pivotement qui s'étend perpendiculairement au plan radial.

Dans le procédé selon l'invention, le déplacement de l'arbre à ajuster s'effectue avec une force d'ajustement définie, préalablement déterminée, qui présente une direction de force déterminée. Pour produire une force antagoniste à la force d'ajustement, on doit tout d'abord, avant l'opération d'ajustement, monter la première courroie sur l'arbre de moteur et sur l'arbre intermédiaire ainsi que la seconde courroie sur l'arbre de sortie et sur l'arbre intermédiaire. Par ailleurs, le dispositif auxiliaire de direction et le dispositif de déplacement d'arbre doivent être alignés l'un par rapport à l'autre de telle manière que la force d'ajustement souhaitée puisse être appliquée à l'arbre intermédiaire à ajuster par le dispositif de déplacement d'arbre dans la direction de force souhaitée. On obtient par ce moyen un ajustement défini de l'arbre intermédiaire, avec une force de tension de la courroie, d'une valeur définie, qui en résulte. Lorsqu'on a atteint cette position optimale, l'arbre intermédiaire est immobilisé, en particulier par un blocage axial.

Tout d'abord, on détermine la force d'ajustement souhaitée, ainsi que la direction de force souhaitée. La direction de la force se trouve sur la ligne d'action de la force qui résulte des tensions de consigne des deux courroies. La valeur de la force résultante, c'est-à-dire la valeur de la force d'ajustement, peut être déterminée, par exemple graphiquement, au moyen d'un parallélogramme des forces. L'application de la force de déplacement dans la direction de la force, établit automatiquement les forces de tension préalable souhaitées sur les deux courroies. Avec le procédé selon l'invention, les tensions des deux courroies sont réglées par l'ajustement d'un seul élément, ici l'arbre intermédiaire. II n'est pas nécessaire de régler tout d'abord la tension préalable de la courroie entre l'arbre intermédiaire et l'arbre de moteur et d'ajuster ensuite l'arbre intermédiaire sur le rayon autour de l'arbre de moteur qui en résulte jusqu'à ce que la tension de la courroie entre l'arbre intermédiaire et l'arbre de sortie corresponde elle aussi à sa valeur de consigne.

On peut se dispenser de mesurer continuellement les tensions des courroies pendant l'opération de réglage, puisqu'une force d'ajustement définie est appliquée au moyen du dispositif de déplacement d'arbre. Naturellement, des mesures de contrôle peuvent être exécutées. Toutefois, ces mesures n'ont à être exécutées que sur une seule courroie, la force de tension préalable de l'autre courroie étant automatiquement correcte.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description de différentes formes de réalisation préférées, données à titre d'exemples non limitatifs, et des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un entraînement auxiliaire de direction selon l'invention comprenant un arbre intermédiaire monté rotatif sur un axe, l'axe étant bloqué axialement unilatéralement contre une partie du boîtier, la figure 2 représente une première variante de réalisation d'un entraînement auxiliaire de direction dans laquelle l'axe qui porte l'arbre est bloqué axialement bilatéralement à chaque fois contre une partie du boîtier,

la figure 3 illustre une seconde variante de réalisation d'un entraînement auxiliaire de direction selon l'invention comprenant un palier d'arbre bloqué axialement, la figure 4 est une représentation d'un parallélogramme des forces pour la détermination de la force d'ajustement et de la direction de la force,

la figure 5 est une représentation des forces des courroies, décomposées en 10 composantes de force, qui agissent sur l'arbre intermédiaire,

la figure 6 illustre une première forme de réalisation d'un dispositif de déplacement d'arbre selon l'invention,

15 la figure 7 illustre une deuxième, forme de réalisation d'un dispositif de déplacement d'arbre selon l'invention,

la figure 8 illustre une troisième forme de réalisation d'un clispositif de déplacement d'arbre selon l'invention, et la figure 9 illustre une quatrième forme de réalisation d'un clispositif de déplacement d'arbre selon l'invention.

Sur ces figures, les éléments identiques et les éléments ayant la même fonction 25 sont désignés par les mêmes références.

ILa figure 1 représente un entraînement auxiliaire de direction 1! pour une direction, non représentée en détail, prévue dans un véhicule automobile. A l'aide de l'entraînement auxiliaire de direction 1, l'effort de direction appliqué par 30 le conducteur peut être assisté. Pour cela, le couple développé par un moteur est transmis à un arbre de direction, en particulier à la colonne de direction, par l'intermédiaire d'une transmission à courroie à deux étages. 20

L'entraînement auxiliaire de direction comprend un arbre intermédiaire 2 portant deux poulies à courroie 3, 4 de diamètres différents pour une première courroie 5, qui relie l'arbre intermédiaire à un arbre de moteur non représenté sur la figure 1, et une seconde courroie 6 qui relie l'arbre intermédiaire 2 à un arbre de sortie, en particulier à la colonne de direction.

L'arbre 2 qui est essentiellement composé des deux poulies à courroie 3, 4 est monté rotatif, et immobilisé en translation dans la direction axiale, sur un axe 9 au moyen de deux roulements espacés 7, 8. L'axe 9 est enfilé avec un jeu radial sur toute sa périphérie à travers une première ouverture 10 dans une première partie 11 du boîtier de l'entraînement auxiliaire de direction 1. Parallèlement à la première partie de boîtier 11, est disposée une seconde partie de boîtier 12, l'arbre intermédiaire 2 monté sur l'axe 9 étant disposé entre les deux parties 11 et 12 du boîtier.

Des moyens de blocage 13 sont prévus pour le blocage de l'arbre intermédiaire 2. Dans le cas présent, ces moyens sont composés d'une rondelle 14 et d'un écrou de blocage 15. La rondelle 14 est enfilée sur l'axe 9. L'écrou de blocage 15 est vissé sur un filetage extérieur de l'arbre 9. Au moyen de l'écrou de blocage 15, l'unité composée de l'axe 9 et de l'arbre intermédiaire 2 est arrêtée à force dans la direction axiale contre la première partie 11 du boîtier. Sur le côté intérieur de la première partie 11 du boîtier, l'axe 9 s'appuie contre ladite première partie 11 du boîtier dans la direction axiale, par une surface d'appui 17 formée par un côté frontal d'un segment élargi 16. Au moyen de l'écrou de blocage 15, l'arbre intermédiaire 2 est bloqué exclusivement par un maintien à force dans la direction axiale. En variante, l'axe 9 peut aussi être bloqué dans une position orientée de façon optimale par soudage ou par la déformation de pièces de tôle.

Après le desserrage de l'écrou de blocage 15, l'axe 9, avec l'arbre intermédiaire 2, peuvent être ajustés dans un plan radial dans les limites définies par la paroi périphérique de la première ouverture 10. Par suite du déplacement de l'axe 9, avec l'arbre intermédiaire 2, la distance à l'arbre de moteur (non représenté) et à l'arbre de sortie (non représenté) est modifiée, de sorte que les deux courroies 5, 6 sont tendues avec une tension préalable définie. Le dispositif de déplacement d'arbre 18 représenté schématiquement sur la figure 1 ne fait pas partie de l'entraînement auxiliaire de direction 1. Ce dispositif attaque l'axe 9 au moyen de deux éléments d'attaque espacés 19, 20 par lesquels une force d'ajustement définie est appliquée à l'axe 9 dans une direction radiale, selon une direction de force prédéterminée, de sorte que les courroies 5, 6 sont tendues. Le couple agissant sur l'axe 9 est absorbé par les éléments d'attaque 19, 20 du dispositif de déplacement: d'arbre 18. Pour cela, l'axe 9 est en outre entouré de surfaces d'appui latérales 21. Après l'ajustement de l'axe 9, avec l'arbre intermédiaire 2, ledit axe 9 est de nouveau maintenu axialement contre la première partie 11 du boîtier au moyen de l'écrou de blocage 15.

Pour l'opération d'ajustement ou de déplacement, il est nécessaire que l'entraînement auxiliaire de direction 1 soit positionné précisément par rapport au dispositif de déplacement d'arbre 18. Pour cela, il est prévu sur l'entraînement auxiliaire de direction de préférence sur les parties 11 et 12 du boîtier, des moyens de centrage non représentés, en particulier des perçages de centrage, qui permettent un positionnement axial précis de l'entraînement auxiliaire de direction par rapport au dispositif de déplacement d'arbre.

Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 2, l'axe 9 est maintenu à force bilatéralement dans la direction axiale contre les deux parties 11, 12 du boîtier au moyen de deux écrous de blocage 15. L'axe 9 est enfilé à travers la première ouverture 10 de la première partie 11 du boîtier, avec un jeu radial sur toute la périphérie, et il est enfilé à travers une seconde ouverture 22, ménagée exactement en face dans la seconde partie 12 du boîtier. L'axe 9 déborde axialement au-delà des écrous de blocage 15 vissés sur l'axe 9. Ces segments latéralement débordants forment des segments d'appui pour les éléments d'attaque 19, 20 du dispositif de déplacement d'arbre 18. Il est à remarquer que les deux éléments d'attaque 19 sont pourvus de surfaces d'appui latérales 21 pour pouvoir absorber les couples qui se manifestent lors du déplacement de l'axe 9 et de l'arbre intermédiaire 2.

A la différence des exemples de réalisation illustrés par les figures 1 et 2, l'arbre intermédiaire de l'exemple de réalisation selon la figure 3 est monté rotatif, non pas sur un axe mais, au contraire, dans deux paliers d'arbre espacés 23, 24. Les paliers 23, 24 sont logés avec un jeu radial sur toute la périphérie dans deux ouvertures 10, 22 disposées face à face et formées dans des parties du boîtier mutuellement espacées 11, 12. Sur le côté extérieur de chacun des deux paliers d'arbre 23, 24, se trouve un filetage extérieur et, sur chaque palier 23, 24, se trouve un écrou de blocage 15 avec lequel le palier 23, 24 est maintenu axialement à force contre l'une des parties du boîtier 11, 12. L'entraînement auxiliaire de direction représenté sur la figure 3 est lui aussi sans dispositif de déplacement d'arbre.

La figure 4 représente un entraînement auxiliaire de direction 1 vu de dessus. On peut y remarquer l'arbre intermédiaire 2 avec la première poulie à courroie 3 et la seconde poulie à courroie 4. Un arbre de moteur 25 et un arbre de sortie 26 sont montés en position fixe à distance de l'arbre intermédiaire 2. L'arbre de sortie 26 porte une poulie à courroie 27. L.'arbre de moteur 25 est le support d'une seconde poulie à courroie 28. La seconde courroie 6 est tendue entre l'arbre intermédiaire 2 et l'arbre de sortie 26 et la première courroie 5 est tendue entre l'arbre de moteur 25 et l'arbre intermédiaire 2. La force de tension préalable souhaitée pour la première courroie 5 est désignée par Fv1. La force de tension préalable souhaitée pour la seconde courroie 6 est désignée par Fv2. Une force de tension préalable résultante FR est calculée au moyen d'un parallélogramme des forces. La force d'ajustement qui doit être appliquée par le dispositif de déplacement d'arbre correspond en grandeur, à la force de tension préalable résultante FR et elle est dirigée en sens inverse de cette dernière, c'est-à-dire qu'elle se trouve sur la même droite d'action.

Sur la figure 5, les forces de tension préalable Fvi et FV2 qui agissent sur l'arbre intermédiaire 2 sont décomposées en composantes de force. Les deux composantes de force FK1a et FK2a sont orientées à l'opposé de la direction de la force ou dans la direction de la force de tension préalable résultante, et le dispositif de déplacement d'arbre aura à absorber leur somme. Les deux autres composantes de force FKlb et FK2bs'étendent perpendiculairement à la direction de la force, dans des directions opposées et engendrent un couple qui agit sur l'arbre intermédiaire 2. L'arbre intermédiaire 2 doit donc être rigide vis-à-vis des couples. Lors de l'opération d'ajustement, le couple doit être absorbé par le dispositif de déplacement d'arbre, pour éviter que l'arbre intermédiaire 2 ne se place en biais.

Les figures 6 à 8 représentent différentes formes de réalisation de dispositifs de déplacement d'arbre 18 selon l'invention. L'entraînement auxiliaire de direction 1 représenté également sur les figures 6 à 8 correspond à l'entraînement auxiliaire de direction illustré par la figure 4, de sorte que, pour un exposé plus détaillé, on se référera à la description correspondant à cette figure 4.

La figure 6 représente un dispositif de déplacement d'arbre indépendant 18. Ce dispositif comporte un chariot d'appui qui porte les deux éléments d'attaque 19 et 20. Le chariot d'appui entoure l'arbre intermédiaire 2 dans trois directions décalées de 90 l'une par rapport à l'autre. Les éléments d'attaque sont montés mobiles en translation longitudinale sur un bras oscillant 29 qui, à son tour, peut pivoter autour d'une articulation de pivotement 30, ayant un axe de pivotement parallèle à l'arbre 2. Le chariot d'appui présente donc deux degrés de liberté de mouvement. Au début de l'opération de tension servant à tendre la première courroie 5 et la seconde courroie 6, l'entraînement auxiliaire de direction 1 est exactement aligné sur l'axe de pivotement de l'articulation de pivotement 30 du dispositif de déplacement d'arbre 18. Pour cela, il est prévu des moyens de centrage (non représentés) sur l'entraînement auxiliaire de direction 1 et/ou sur le dispositif de déplacement d'arbre 18. On oriente l'entraînement auxiliaire de direction 1 et le dispositif de déplacement d'arbre 18 l'un par rapport à l'autre de telle manière que le bras oscillant 29 s'étende au moins sensiblernent perpendiculairement à la direction de la force d'ajustement Fverste,i. Si le bras oscillant 29 a une longueur suffisante, par exemple d'environ 0.5 m, l'écart angulaire de la direction de force à régler par rapport à la direction de force précédemment déterminée est négligeable, puisqu'on ne déplace l'arbre radialement que de quelques millimètres à quelques centimètres au maximum. L'erreur décroît avec l'accroissement de la longueur du bras oscillant.

La force d'ajustement Fversteli résulte d'un couple appliqué au bras oscillant 29 par un moteur 31, et avec lequel ledit bras oscillant 29 est sollicité pour pivoter autour de l'articulation de pivotement 30. Au moteur 31, est associé un appareil de commande 32 avec lequel le couple moteur appliqué est limité à une valeur prédéterminée. Un capteur de couple (non représenté) est prévu pour la détermination du couple moteur réel. Il est aussi possible d'envisager de piloter le moteur 31 en fonction de la force d'ajustement Fverstem effectivement appliquée et qui est mesurée au moyen d'un capteur (non représenté).

Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 7, l'élément d'attaque 19 n'est pas constitué par un chariot mais il est relié rigidement à un premier bras oscillant 33 qui s'étend parallèlement au plan radial. Ce bras est monté pivotant autour d'une articulation de pivotement intermédiaire 34 ayant un axe de pivotement qui s'étend perpendiculairement au plan radial. L'articulation de pivotement intermédiaire 34 est à son tour reliée rigidement à un second bras oscillant 35. Ce second bras oscillant 35 est disposé dans le même plan que le premier bras oscillant 33 et il forme à peu près un angle de 90 avec lui. Le second bras oscillant 35 peut pivoter autour d'une articulation de pivotement 30 ayant un axe de pivotement parallèle à l'axe de pivotement de l'articulation de pivotement intermédiaire. Un moteur 31 pourvu d'un appareil de commande 32 permet de faire tourner le bras oscillant 35 autour de l'articulation de pivotement 30. Lorsqu'on oriente l'entraînement auxiliaire de direction 1 par rapport au dispositif de déplacement d'arbre 18, on doit veiller à ce que le premier bras oscillant 33 soit aligné sur la direction de la force d'ajustement FVerste,i. Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, l'erreur angulaire qui se produit sous l'effet du pivotement des bras oscillants 33, 35 est également négligeable, étant donné que la course d'ajustement cle l'arbre est très réduite.

La figure 8 représente un exemple de réalisation dans lequel l'élément d'attaque 19 et l'élément d'attaque 20 (non représenté), qui en est espacé, sont reliés rigidement à un bras oscillant 29 comme dans l'exemple cle réalisation illustré par la figure 7. Le bras oscillant 29 peut pivoter autour d'une articulation de pivotement 30 ayant un axe de pivotement disposé perpendiculairement au plan radial. La longueur effective du bras oscillant 29 peut être modifiée par un mécanisme 36 de variation de la longueur, par exemple, une unité à piston-cylindre ou, comme dans ce cas, par une transmission à vis comportant un moteur 31 et un appareil de commande 32. Une force d'ajustement définie Fversteu est appliquée à l'arbre 2 au moyen du moteur 31. Lorsqu'on aligne l'entraînement auxiliaire de direction 1 sur le dispositif de déplacement d'arbre 18, on doit veiller à ce que le bras oscillant 29 soit aligné sur la direction de la force d'ajustement à développer Fversteu.

L'entraînement auxiliaire de direction 1 représenté par la figure 9 correspond par son principe de construction à l'entraînement auxiliaire de direction 1 illustré par la figure 2. On se reportera donc à la description concernant ce dispositif. A la différence de l'entraînement auxiliaire de direction 1 décrit en référence à la figure 2, l'axe 9 ne présente pas de segments débordant latéralement. Le dispositif de déplacement d'arbre 18 est engagé latéralement, dans la direction axiale, dans des perçages de centrage de l'axe 9. Pour cela, le dispositif de déplacement d'arbre 18 comporte deux éléments d'attaque 19, 20 qui peuvent être déplacés indépendamment l'un de l'autre et qui comportent des pointes coniques dirigées l'une en sens inverse de l'autre. Des palpeurs d'appareils de mesure (non représentés) associés aux éléments d'attaque 19, 20 sont destinés à mesurer la force d'ajustement de chacun des éléments. Les forces d'ajustement sont déterminées avant l'ajustement sur la base de force de consigne sur les courroies et des couples qui s'exercent. Les palpeurs

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d'appareils de mesure sont placés dans des positions aussi près que possible de l'axe 9. Le dispositif de déplacement d'arbre 18, ou les éléments d'attaque 19, 20, sont maintenant ajustés jusqu'à ce que les forces de déplacement calculées précédemment, ou forces sur les courroies, soient appliquées aux éléments d'attaque 19, 20. L'axe 9 est alors entraîné sur des trajectoires qui permettent un réglage aussi indépendant que possible des forces souhaitées, c'est-à-dire sur des trajectoires qui s'étendent radialement par rapport à l'arbre du moteur, ou à l'arbre de sortie, et tangentiellement à l'autre arbre fixe (arbre de sortie, arbre de moteur). L'exemple de réalisation selon la figure 9 a l'avantage consistant en ce que l'orientation de l'entraînement auxiliaire de direction par rapport au dispositif de déplacement d'arbre 18 ne doit pas nécessairement s'effectuer très précisément et que les éventuels défauts résultant d'un frottement sont évités puisque les palpeurs d'appareils de mesure sont disposés dans la région de l'arbre intermédiaire 2 et que, en conséquence, seul le frottement existant dans l'entraînement auxiliaire de direction 1, et pas le frottement existant dans le dispositif de déplacement d'arbre, peut fausser l'opération.

La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation préférées décrites, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Entraînement auxiliaire de direction (1) pour une direction dans un véhicule automobile comprenant un moteur (31) qui entraîne un arbre de moteur (25) et un arbre de sortie disposé parallèlement à l'arbre de, moteur (25), dans lequel ledit arbre de moteur (25) est couplé cinématiquement à l'arbre de sortie au moyen d'une transmission à courroie, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre intermédiaire (2), parallèle à l'arbre de moteur (25) et à l'arbre de sortie (26), qui est entraîné par l'arbre de moteur (25) au moyen d'une première courroie (5) et qui est couplé cinématiquement à l'arbre de sortie (26) au moyen d'une seconde courroie (6), en ce que ledit arbre intermédiaire est agencé pour être déplacé, sous l'effet d'une sollicitation avec une force d'ajustement définie (Fversteii), dans une direction de force définie, dans un plan radial par rapport à l'arbre de moteur (25) et à l'arbre de sortie (26) au moyen d'un dispositif de déplacement d'arbre externe, et en ce ledit entraînement comporte des moyens de blocage (14, 15) destinés à bloquer l'arbre intermédiaire (2) à une distance radiale souhaitée de l'arbre de moteur (25) et de l'arbre de sortie (26).

2. Entraînement auxiliaire de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que seul l'arbre intermédiaire (2) peut être déplacé dans un plan radial par rapport à l'arbre de moteur (25) et à l'arbre de sortie (26).

3. Entraînement auxiliaire de direction la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre intermédiaire (2) est agencé pour être bloqué à l'aide des rnoyens de blocage (14, 15), uniquement par maintien axial à force contre au rnoins un élément (11, 12).

4. Entraînement auxiliaire de direction selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (26) est la colonne de direction de la direction ou l'arbre d'entrée d'un mécanisme de direction. 18

5. Entraînement auxiliaire de direction la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre intermédiaire (2) est monté rotatif sur au moins un axe (9) ou dans au moins un palier d'arbre (23, 24) et en ce que l'axe (9,1 ou le palier d'arbre (23, 24) est bloqué sur le au moins un élément (11, 12).

6. Entraînement auxiliaire de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que, à l'état bloqué, l'axe (9) ou le palier d'arbre (23, 24) est logé, avec un jeu radial sur toute la périphérie, dans au moins une ouverture (10, 22) ménagée dans le au moins un élément (11, 12).

7. Entraînement auxiliaire de direction selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'axe (9) est: bloqué unilatéralement ou bilatéralement à l'aide des moyens de blocage (14, 15). 15

8. Entraînement auxiliaire de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe (9) et/ou l'arbre intermédiaire (2) et/ou le palier d'arbre (23, 24), comportent au moins un segment d'appui et de préférence deux segments d'appui espacés dans la direction axiale, pour un dispositif de déplacement d'arbre indépendant (18). 20

9. Dispositif de déplacement d'arbre pour déplacer un arbre intermédiaire (2) dans un plan radial par rapport à un arbre de moteur (25) et/ou par rapport à un arbre de sortie (26) d'un entraînement auxiliaire de direction (1), selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit 25 dispositif de déplacement d'arbre (18) est agencé pour attaquer l'arbre intermédiaire (2) qu'il s'agit d'ajuster avec une force d'ajustement définie (Fversteii), caractérisé en ce que ledit dispositif de déplacement d'arbre (18) est constitué par un outil indépendant. 30

10. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 9, caractérisé en ce que qu'il comporte, pour attaquer l'arbre (2) qu'il s'agit 10 d'ajuster avec la force d'ajustement définie (Fversteä), un moteur (31) doté d'un appareil de commande (32).

11. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 9, caractérisé en ce que la force d'ajustement définie (Fversteä) peut être produite au moyen d'un mécanisme à ressort et/ou au moyen d'un poids défini.

12. Dispositif de déplacement d'arbre selon les revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément d'attaque (19, 20) agencé pour être appliqué directement contre l'arbre (2) qu'il s'agit de déplacer, pour attaquer ledit arbre (2) avec la force d'ajustement (Fversteii) et pour absorber des couples qui sont produits lors du déplacement de l'arbre (2), et en ce que ledit élément d'attaque (19, 20) présente deux degrés de liberté de mouvement et est agencé pour être ajusté dans le plan radial de l'arbre (2), dans la direction de l'application de la force d'ajustement, ainsi que perpendiculairement à cette direction.

13. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément d'attaque (19, 20) est constitué par un chariot 20 d'appui monté mobile le long d'un axe de déplacement.

14. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 13, caractérisé en ce que le chariot d'appui (19, 20) est monté mobile sur un chariot d'ajustement qui est monté mobile en translation perpendiculairement à l'axe de 25 déplacement dudit chariot d'appui (19; 20).

15. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins un degré de liberté de mouvement est obtenu au moyen d'un palier de pivotement.

16. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 13, caractérisé en ce que le chariot d'appui (19, 20) est monté sur un bras oscillant 30 (29) qui s'étend parallèlement au plan radial et qui est agencé pour pivoter autour d'une articulation de pivotement (30) comportant un axe de pivotement perpendiculaire au plan radial.

17. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément d'attaque (19, 20) est relié rigidement à un premier bras oscillant (33) s'étendant parallèlement au plan radial et qui est agencé pour pivoter autour d'une articulation de pivotement intermédiaire (34) comportant un axe de pivotement intermédiaire qui s'étend perpendiculairement au plan radial, et en ce que ladite articulation de pivotement intermédiaire (34) est reliée rigidement à un second bras oscillant (35) s'étendant parallèlement au plan radial et qui est agencé pour pivoter autour d'une articulation de pivotement (30) comportant un axe de pivotement qui s'étend perpendiculairement au plan radial.

18. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément d'attaque (19, 20) est relié rigidement à un bras oscillant (29) qui s'étend parallèlement au plan radial et qui peut pivoter autour d'une articulation de pivotement (30) comportant un axe de pivotement qui s'étend perpendiculairement au plan radial, et en ce que la longueur effective dudit bras oscillant (29) peut être ajustée dans la direction et avec la force d'ajustement souhaitée (Fverstell).

19. Dispositif de déplacement d'arbre selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments d'attaque espacés l'un de l'autre dans la direction axiale, qui peuvent être ajustés indépendamment l'un de l'autre.

20. Procédé de montage d'un entraînement auxiliaire de direction (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant au moins un arbre de moteur (25), un arbre de sortie (26) et un arbre intermédiaire (2) qui leur est parallèle, qui est entraîné par l'arbre de moteur (25) au moyen d'une première courroie (5) et qui est couplé cinématiquement à l'arbre de sortie (26) au moyen d'une seconde courroie (6), et avec l'aide d'un dispositif de déplacement d'arbre indépendant (18), selon l'une quelconque des revendications 9 à 19, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: - détermination de la grandeur et de la direction de la force d'ajustement souhaitée (Fversteu) sur la base des valeurs de consigne de la tension de courroie (Fv1, Fv2), accouplement de l'arbre de moteur (25) et de l'arbre intermédiaire (2) au moyen de la première courroie (5), -accouplement de l'arbre de sortie (26) et de l'arbre intermédiaire (2) au moyen de la seconde courroie (6), - alignement de l'entraînement auxiliaire de direction (1) et du dispositif de déplacement d'arbre (18) l'un par rapport à l'autre, - attaque de l'arbre intermédiaire (2) avec la force d'ajustement souhaitée (Fverstell) dans la direction de force souhaitée au moyen du dispositif de déplacement d'arbre (18) à l'encontre des forces de tension de courroie, et - blocage de l'arbre intermédiaire (2) dans la position résultante, en particulier exclusivement par un maintien à force axial.