FR3098482A1 - Système de direction assistée avec une colonne de direction rétractable selon une course de recul améliorée au moyen d’une cible inférieure, pour dispositif de mesure d’angle, intégrée à une roue tangente de réducteur - Google Patents

Système de direction assistée avec une colonne de direction rétractable selon une course de recul améliorée au moyen d’une cible inférieure, pour dispositif de mesure d’angle, intégrée à une roue tangente de réducteur Download PDF

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Abstract

Système de direction assistée (1) pour véhicule automobile, comprenant une colonne de direction (2) intégrant un arbre supérieur (20) et un arbre intermédiaire (21) liés en rotation et mobiles relativement en translation, un tube supérieur (22) et un tube inférieur (23) liés en rotation et mobiles relativement en translation, l’arbre supérieur étant mobile en rotation et lié en translation dans le tube supérieur, et un module d’assistance (3) intégrant un arbre de sortie (31) lié en rotation à l’arbre intermédiaire via une barre de torsion (32), un réducteur comprenant une vis sans fin (33) entraînée par un moteur d’assistance et qui engrène sur une roue tangente (34) liée à l’arbre de sortie ; et un dispositif de mesure d’angle (4) comprenant un capteur inductif (40), une cible inférieure (42) montée solidaire autour de l’arbre de sortie et une cible supérieure (41) solidaire d’une face latérale supérieure (341) d’une âme en matière plastique de la roue tangente. Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

Système de direction assistée avec une colonne de direction rétractable selon une course de recul améliorée au moyen d’une cible inférieure, pour dispositif de mesure d’angle, intégrée à une roue tangente de réducteur
L’invention se rapporte à un système de direction assistée pour véhicule automobile.
Elle se rapporte plus particulièrement à un système de direction assistée comprenant une colonne de direction rétractable en cas d’accident pour procurer une fonction d’absorption d’énergie par rétractation.
En termes de sécurité et lors d’un choc frontal du véhicule, une telle rétractation procure en effet un déplacement axial du volant de direction avec un niveau d’effort ou d’absorption pour limiter ou éviter des dommages pour le conducteur. Ce déplacement axial du volant de direction s’effectue sur une certaine course de recul (aussi appelée course de crash) qui correspond à la longueur de rétractation de la colonne de direction qui supporte le volant de direction.
De manière classique, un tel système de direction comprend une colonne de direction intégrant :
- un arbre supérieur et un arbre intermédiaire coaxiaux selon un axe principal, liés en rotation et mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre ; et
- un tube supérieur et un tube inférieur coaxiaux selon l’axe principal, liés en rotation et mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre, où l’arbre supérieur est monté mobile en rotation à l’intérieur du tube supérieur et est lié en translation axialement au tube supérieur.
Ce système de direction classique comprend en outre un module d’assistance intégrant un carter réducteur sur lequel est fixé le tube inférieur et intégrant, au moins partiellement logés à l’intérieur de carter réducteur :
- un arbre de sortie lié en rotation à l’arbre intermédiaire par l’intermédiaire d’une barre de torsion ;
- un réducteur comprenant une vis sans fin entraînée par un moteur d’assistance et qui engrène sur une roue tangente liée en rotation à l’arbre de sortie ;
- un dispositif de mesure d’angle propre à mesurer un angle de torsion entre l’arbre de sortie et l’arbre intermédiaire, ledit dispositif de mesure d’angle comprenant un capteur inductif et deux cibles disposées de part et d’autre du capteur inductif selon l’axe principal, lesdites cibles comprenant une cible supérieure montée solidaire autour de l’arbre intermédiaire et une cible inférieure montée solidaire autour de l’arbre de sortie.
Lors d’un accident, le buste du conducteur vient impacter le volant de direction portée à une extrémité supérieure de l’arbre supérieur. Ainsi, le volant impacté par le buste du conducteur entraine l’arbre supérieur dans un mouvement de recul selon l’axe principal. Cet arbre supérieur est lié par une liaison glissante à l’arbre intermédiaire qui lui est fixe, et cet arbre supérieur est relié au tube supérieur lui permettant un guidage en rotation. Aussi, lors de l’accident, le tube supérieur va lui aussi être entrainé dans un mouvement de recul selon l’axe principal et va coulisser relativement au tube inférieur lui-même fixe. Ainsi l’arbre supérieur et le tube supérieur vont être entrainés selon l’axe principal solidairement jusqu’à une butée mécanique de sorte que la course parcourue jusqu’à cette butée mécanique constitue la course de recul.
Classiquement, la butée mécanique qui limite la course du tube supérieur est situé sur le tube inférieur, soit sur le pourtour interne du tube inférieur dans le cas où le tube supérieur est à l’intérieur du tube inférieur, soit sur le pourtour externe du tube inférieur dans le cas où le tube supérieur est à l’extérieur du tube inférieur est soit intérieur ou extérieur au tube inférieur.
La course de recul est donc assurée par un mouvement télescopique de la colonne de direction. Classiquement la longueur initiale du système de direction, mesurée selon l’axe principal, est caractérisée par la distance selon l’axe principal entre l’extrémité supérieure de l’arbre supérieur (ci-après point V1) et l’extrémité inférieure de l’arbre de sortie (ci-après point V2). Lors d’un accident, le point V1 se rapproche du point V2, l’arbre supérieur reculant (ainsi qu’expliqué ci-dessus) et le point V2 étant fixe (l’arbre de sortie étant monté fixe en translation dans le carter réducteur et accouplé à la crémaillère de direction). Ainsi, le point V1 se rapproche du point V2 d’une longueur qui correspond à la course de recul. Les différents éléments de la colonne de direction qui se succèdent entre le point V1 et le point V2 permettent une course de recul plus ou moins importante.
A partir du point V2 se trouve le réducteur qui a une longueur incompressible, ensuite le dispositif de mesure d’angle qui a aussi une longueur incompressible, puis enfin jusqu’au point V1 l’ensemble constitué par l’arbre intermédiaire lié à l’arbre supérieur et par le tube inférieur lié au tube supérieur, où l’arbre supérieur et l’arbre intermédiaire sont mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre et de même le tube supérieur et le tube inférieur sont mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre.
Ainsi seule une partie de la colonne de direction est coulissante ou téléscopique pour réaliser la course de recul. Cependant, l’arbre supérieur et l’arbre intermédiaire, et de même le tube supérieur et le tube inférieur, ne coulissent pas sur la totalité de leurs longueurs respectives afin d’assurer une certaine rigidité à la colonne de direction. Les longueurs de recouvrement entre l’arbre supérieur et l’arbre intermédiaire, et entre le tube supérieur et le tube inférieur, dépendent de leurs diamètres respectifs, mais sont classiquement de l’ordre de 40 à 60 millimètres.
Un objectif de l’invention est d’augmenter la course de recul, afin d’améliorer la sécurité du conducteur par un recul accru du volant de direction lors d’un accident qui amène le conducteur à venir impacter le volant de direction.
Un autre objectif de l’invention est de proposer une solution technique qui accroit la course de recul sans nuire au fonctionnement du système de direction.
A cette fin, l’invention propose un système de direction assistée pour véhicule automobile, comprenant une colonne de direction intégrant
- un arbre supérieur et un arbre intermédiaire coaxiaux selon un axe principal, liés en rotation et mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre ; et
- un tube supérieur et un tube inférieur coaxiaux selon l’axe principal, liés en rotation et mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre, où l’arbre supérieur est monté mobile en rotation à l’intérieur du tube supérieur et est lié en translation axialement au tube supérieur ;
ce système de direction assistée comprenant en outre un module d’assistance intégrant un carter réducteur sur lequel est fixé le tube inférieur et intégrant, au moins partiellement logés à l’intérieur de carter réducteur :
- un arbre de sortie lié en rotation à l’arbre intermédiaire par l’intermédiaire d’une barre de torsion ;
- un réducteur comprenant une vis sans fin entraînée par un moteur d’assistance et qui engrène sur une roue tangente liée en rotation à l’arbre de sortie ;
- un dispositif de mesure d’angle propre à mesurer un angle de torsion entre l’arbre de sortie et l’arbre intermédiaire, ledit dispositif de mesure d’angle comprenant un capteur inductif et deux cibles disposées de part et d’autre du capteur inductif selon l’axe principal, lesdites cibles comprenant une cible supérieure montée solidaire autour de l’arbre intermédiaire et une cible inférieure montée solidaire autour de l’arbre de sortie ;
ce système de direction assistée étant remarquable en ce que la roue tangente comprend une âme en matière plastique autour de l’arbre de sortie, et en ce que la cible inférieure est solidaire d’une face latérale supérieure de ladite âme.
En effet, un dispositif de mesure d’angle avec capteur inductif met en œuvre deux cibles en matériau électriquement conducteur, généralement en matériau métallique, qui sont placées l’une sur l’arbre de sortie, l’autre sur l’arbre intermédiaire et qui permettent au capteur inductif de mesurer l’angle relatif entre les deux cibles et donc entre l’arbre intermédiaire et l’arbre de sortie. En mesurant cet angle, il est alors possible de calculer le couple exercé par le conducteur sur le volant de direction comme le produit de la raideur de la barre de torsion et de l’angle mesuré. Un courant induit est créé entre les cibles et le capteur inductif, situé entre les deux cibles, permet par un principe connu de mesurer l’angle.
Il est par contre nécessaire d’isoler électriquement les cibles de toute masse métallique importante qui pourrait perturber les courants induits entre chaque cible et le capteur inductif. De manière classique avec une roue tangente métallique, il est indispensable d’établir une distance minimale (selon l’axe principal) entre la cible inférieure (celle du côté de la roue tangente) et la roue tangente, généralement entre 5 et 20 millimètres, pour éviter que la roue tangente perturbe les courants induits entre la cible inférieure et le capteur inductif.
L’invention, en proposant de plaquer la cible inférieure sur ou d’intégrer la cible inférieure à la face latérale supérieure d’une âme plastique de la roue tangente, permet de gagner sur la course de recul la distance minimale précitée entre entre 5 et 20 millimètres, étant noté que cette âme plastique, nécessairement non conductrice électriquement, permet de ne pas perturber les courants induits entre la cible inférieure et le capteur inductif. Il est en outre indiqué que la roue tangente est solidaire en rotation de l’arbre de sortie de sorte que la cible inférieure tourne avec l’arbre de sortie, et donc cette cible inférieure rempli bien sa fonction de marqueur de la rotation de l’arbre de sortie dans le cadre du dispositif de mesure d’angle.
La cible inférieure est solidaire de la face latérale supérieure de l’âme par collage, ou par soudage (nécessairement sans usage de matière métallique), ou par clippage, ou par bouterollage, ou par surmoulage, ou par vissage.
En variante, la cible inférieure est solidaire de la face latérale supérieure de l’âme par un dépôt métallique sur la face latérale supérieure.
Ce dépôt métallique formant la cible inférieure est par exemple réalisé par un marquage à chaud d’un film métallique porté par un film support, ou par une métallisation sélective de la face latérale supérieure de l’âme.
Un marquage à chaud consiste à appliquer sur la face latérale supérieure un film métallique porté par un film support au moyen d’un outil chauffant comprenant en relief le motif de la cible inférieure, cet outil chauffant servant à appliquer une pression sur le film métallique placé sur la face latérale supérieure. Lors du contact avec la température de l’outil chauffant et de la pression exercée, le film métallique se transfert à la face latérale supérieure pour former la cible inférieure. Les avantages d’un tel marquage à chaud sont d’être d’un coût réduit et d’une grande précision.
Une métallisation sélective consiste à apposer un masque sur la face latérale supérieure, et à appliquer un dépôt métallique, généralement sous vide et par exemple par pulvérisation ou projection, dont les contours seront définis par le masque.
Selon une variante, la cible inférieure présente une épaisseur comprise entre 100 et 300 micromètres.
Selon une variante, la cible inférieure est réalisée dans un matériau métallique tel que par exemple de l’aluminium, de l’acier, du cuivre, du fer, ou un alliage de métaux.
Selon une caractéristique, l’âme comprend une jante en matière plastique et une couronne dentée en matière plastique surmoulée autour de la jante, et la cible inférieure est solidaire de la jante et/ou de la couronne.
La formation d’une telle âme en matière plastique avec jante et couronne dentée est connue par exemple des documents EP2952321, EP3155296 et EP3134246, qui concernent tous un procédé de surmoulage consistant à surmouler dans une première matière plastique une jante en forme de corolle sur l’arbre de sortie, puis à enrober cette jante dans une seconde matière plastique, formant une couronne à la périphérie de laquelle sont ensuite façonnées des dents destinées à engrener avec la vis sans fin du réducteur.
La ou les matières plastiques employées pour l’âme sont par exemple du type polyamide, polybuthyltherephtalate ou polypropylène renforcé par des fibres de verre, de carbone ou d’aramide ou une combinaison des trois.
Dans une réalisation particulière, le capteur inductif est monté sur un support annulaire fixe, réalisé dans un matériau isolant électriquement et s’étendant à l’intérieur du carter réducteur autour de l’arbre intermédiaire ou de l’arbre de sortie.
Ce matériau isolant électriquement est par exemple un matériau plastique, tel qu’un matériau plastique renforcé (polyamide ou polybuthylène therephtalate ou polyphenylène sulphone ou autres thermoplastiques techniques ou un thermodurcissable époxy, polyurethane, … renforcé avec des fibres de verre, de carbone, d’aramide ou une combinaison de ces fibres).
Selon une possibilité, le support annulaire présente une bague externe disposée autour du capteur inductif et montée sur le carter réducteur.
Ainsi, le support annulaire est porté par le carter réducteur, et ce support annulaire peut être bloqué en rotation à l’aide de formes autour du câble de connexion qui relie le capteur inductif à un contrôleur et à une alimentation.
Selon une autre possibilité, la bague externe du support annulaire est montée directement sur le carter réducteur, ou est montée sur une platine solidaire du tube inférieur et fixée sur le carter réducteur, ou est montée sur un plateau d’un manchon de fixation fixé sur le carter réducteur, ledit manchon de fixation comprenant une douille solidaire du plateau et sur laquelle est fixée le tube inférieur.
En effet, cette bague externe peut être montée directement sur le carter réducteur, dans un palier s’étendant autour de l’arbre intermédiaire ou de l’arbre de sortie, ou en variante cette bague externe peut être montée sur une platine du tube inférieur qui vient dans le palier précité (cette platine du tube inférieur étant fixée sur le carter réducteur), ou en variante cette bague externe peut être montée sur le plateau du manchon de fixation qui vient dans le palier précité (le tube inférieur étant fixé sur la douille de ce manchon de fixation).
Selon une autre possibilité, le capteur inductif est surmoulé à l’intérieur du support annulaire ou assemblé sur le support annulaire.
Dans une réalisation particulière, le tube supérieur est monté autour du tube inférieur ou le tube supérieur est monté à l’intérieur du tube inférieur.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
est une vue schématique en coupe axiale d’un premier système de direction selon l’invention, où le tube supérieur est monté autour du tube inférieur ;
est une vue schématique en coupe axiale d’un second système de direction selon l’invention, où le tube supérieur est monté à l’intérieur du tube inférieur ;
est une vue schématique zoomée sur une partie du premier système de direction de la Figure 1, centrée sur le dispositif de mesure d’angle ;
est une vue schématique de l’ensemble roue tangente et dispositif de mesure d’angle, monté autour de l’arbre de sortie et de l’arbre intermédiaire, du premier système de direction ou du second système de direction des Figures 1 et 2 ;
est une vue schématique en perspective et en éclatée de l’ensemble roue tangente et dispositif de mesure d’angle, avec la roue tangente intégrée par surmoulage à l’arbre de sortie.
En référence aux Figures 1 et 2, un système de direction assistée 1 selon l’invention comprend une colonne de direction 2 couplée à un module d’assistance 3.
La colonne de direction 2 est du type télescopique et elle comprend :
- un arbre supérieur 20 et un arbre intermédiaire 21 coaxiaux selon un axe principal AP, où l’arbre supérieur 20 et l’arbre intermédiaire 21 sont liés en rotation et sont mobiles en translation axialement (selon l’axe principal AP) l’un relativement à l’autre ; et
- un tube supérieur 22 et un tube inférieur 23 coaxiaux selon l’axe principal AP, où le tube supérieur 22 et le tube inférieur 23 sont liés en rotation et mobiles en translation axialement (selon l’axe principal AP) l’un relativement à l’autre, et où l’arbre supérieur 20 est monté mobile en rotation à l’intérieur du tube supérieur 22 et est lié en translation axialement au tube supérieur 22.
Le tube supérieur 22 et l’arbre supérieur 20 forment la partie haute de la colonne de direction 2, avec l’arbre supérieur 20 qui présente une extrémité supérieure 201 (formant le point V1 précédemment évoqué) sur laquelle est monté un volant de direction (non illustré). Un roulement 24 est prévu entre le tube supérieur 22 et l’arbre supérieur 20, au niveau d’une extrémité supérieure 221 du tube supérieur 22, pour guider la rotation de l’arbre supérieur 20 à l’intérieur du tube supérieur 22.
Le tube inférieur 23 et l’arbre intermédiaire 21 forment la partie basse de la colonne de direction 2, avec le tube inférieur 23 qui présente une extrémité inférieure 232 fixée sur le module d’assistance 3, et plus particulièrement sur un carter réducteur 30.
Dans le mode de réalisation de la Figure 1, le tube inférieur 23 est solidaire d’un manchon de fixation 5 comprenant :
- une douille 50 (de forme générale cylindrique) sur laquelle est fixée le tube inférieur 23, le tube inférieur 23 étant emmanché sur cette douille 50, et
- un plateau 51 solidaire de la douille 50, ce plateau 51 étant fixé sur le carter réducteur 30, par exemple par vissage, ce plateau 51 étant engagé dans un palier supérieur 300 cylindrique du carter réducteur 30 s’étendant autour de l’arbre intermédiaire 21, et ce plateau 51 est pourvu d’un trou central traversée par l’arbre intermédiaire 21.
Dans le mode de réalisation de la Figure 2, le tube inférieur 23 a son extrémité inférieure 232 qui est solidaire d’une platine 233 fixée sur le carter réducteur 30, par exemple par vissage, cette platine 233 étant engagée dans un palier supérieur 300 cylindrique du carter réducteur 30 s’étendant autour de l’arbre intermédiaire 21, et cette platine 233 est pourvue d’un trou central traversée par l’arbre intermédiaire 21.
L’arbre supérieur 20 présente une extrémité inférieure 202 liée par une liaison coulissante selon l’axe principal AP à une extrémité supérieure 211 de l’arbre intermédiaire 21 qui lui est fixe. Le tube supérieur 22 est lié par une liaison coulissante selon l’axe principal AP au tube inférieur 23 qui lui est fixe, avec :
- soit le tube supérieur 22 qui est monté autour du tube inférieur 23 comme dans l’exemple de la Figure 1 (et dans cas le tube supérieur 22 est externe au tube inférieur 23),
- soit le tube supérieur 22 qui est monté à l’intérieur du tube inférieur 23 comme dans l’exemple de la Figure 2 (et dans cas le tube supérieur 22 est interne au tube inférieur 23).
Lors d’un accident, le buste du conducteur vient impacter le volant de direction, entrainant à la fois l’arbre supérieur 20 dans un mouvement de recul selon l’axe principal AP par coulissement sur l’arbre intermédiaire 21, et le tube supérieur 22 dans un mouvement de recul selon l’axe principal AP par coulissement sur ou dans tube inférieur 23 ; l’arbre supérieur 20 et le tube supérieur 22 étant entrainés selon l’axe principal AP solidairement sur une distance maximale correspondant à la course de recul.
Le module d’assistance 3 comprend le carter réducteur 30 sur lequel est fixé le tube inférieur 23 et ce module d’assistance 3 comprend, au moins partiellement logés à l’intérieur de carter réducteur 30 :
- un arbre de sortie 31 (aussi appelé pignon) lié en rotation à l’arbre intermédiaire 21 par l’intermédiaire d’une barre de torsion 32 ;
- un réducteur comprenant une vis sans fin 33 entraînée par un moteur d’assistance (non illustré) et qui engrène sur une roue tangente 34 liée en rotation à l’arbre de sortie 31 ;
- un dispositif de mesure d’angle 4 propre à mesurer un angle de torsion entre l’arbre de sortie 31 et l’arbre intermédiaire 21.
L’arbre de sortie 31 présente une extrémité supérieure 311 liée en rotation à une extrémité inférieure 212 de l’arbre intermédiaire 21 par l’intermédiaire de la barre de torsion 32. L’arbre de sortie 31 présente une extrémité inférieure 312 (formant le point V2 précédemment évoqué) et au niveau de laquelle est prévue un pignon 313 en prise avec une crémaillère de direction (non illustrée) ; une telle crémaillère de direction étant munie de deux extrémités prévues pour être accouplées à des biellettes de direction respectives, elles-mêmes raccordées à des boîtiers de rotule côté roue associés respectivement aux roues directrices droite et gauche du véhicule automobile.
Ainsi, un couple moteur additionnel (ou éventuellement un couple résistant) peut être transmis à l’arbre de sortie 31, et donc au pignon 313 en prise avec la crémaillère de direction, ce couple additionnel s’ajoutant au couple exercé manuellement par le conducteur du véhicule automobile, sur le volant de direction lié à la colonne de direction 2.
L’arbre de sortie 31 est monté tournant autour de l’axe principal AP à l’intérieur du carter réducteur 30 au moyen d’au moins un roulement 38 porté par le carter réducteur 30.
La roue tangente 34 comprend une âme en matière plastique autour de l’arbre de sortie 31, la roue tangente 34 étant alors intégrée à l’arbre de sortie 31 par un surmoulage dans au moins une matière plastique de l’âme sur cet arbre de sortie 31.
Cette âme en matière plastique est composée d’une jante 35 réalisée dans une première matière plastique et formant une corolle sur et autour de l’arbre de sortie 31, et d’une couronne 36 dentée réalisée dans une seconde matière plastique en périphérie de la jante 35 ; où cette couronne 36 forme la partie externe de l’âme de la roue tangente 34 qui est en engrènement avec la vis sans fin 33.
Cette âme en matière plastique peut être réalisée selon des procédés de surmoulage décrits par exemple dans les documents EP2952321, EP3155296 et EP3134246, auxquels l’homme du métier se référera utilement pour de plus amples détails.
Cette âme en matière plastique de la roue tangente 34 présente deux faces latérales 341, 342 opposées et jointes par une périphérie externe 343 dans laquelle sont ménagées des dents, ces faces latérales 341, 342 comprenant :
- une face latérale supérieure 341 tournée du côté de l’arbre supérieur 20 et donc aussi du dispositif de mesure d’angle 4 ; et
- une face latérale inférieure 342 tournée du côté du pignon 313.
Le dispositif de mesure d’angle 4 est intégralement logé à l’intérieur du carter réducteur 30 et il s’étend autour de l’arbre intermédiaire 21 ou de l’arbre de sortie 31, du moins autour d’une portion inférieure de l’arbre intermédiaire 21 qui est logée à l’intérieur du carter réducteur 30 ou autour d’une portion supérieure de l’arbre de sortie 31. Le dispositif de mesure d’angle 4 est interposé entre la roue tangente 34 et le tube inférieur 23, et plus précisément entre la roue tangente 34 et la platine 233 du tube inférieur 23 ou entre la roue tangente 34 et le plateau 51 du manchon de fixation 5.
Ce dispositif de mesure d’angle 4 comprend un capteur inductif 40 et deux cibles 41, 42 disposées de part et d’autre du capteur inductif 40 selon l’axe principal AP. Ces cibles 41, 42 comprennent :
- une cible supérieure 41 montée solidaire autour de l’arbre intermédiaire 21, de sorte que cette cible supérieure 41 est située du côté de l’arbre supérieur 20 vis-à-vis du capteur inductif 40 ;
- une cible inférieure 42 montée solidaire autour de l’arbre de sortie 31, de sorte que cette cible supérieure 41 est située du côté de la roue tangente 34 et du pignon 313 vis-à-vis du capteur inductif 40.
Ces cibles 41, 42 sont solidaires en rotation de l’arbre intermédiaire 21 et de l’arbre de sortie 31 respectivement, et ces cibles 41, 42 sont réalisées en matériau électriquement conducteur, généralement en matériau métallique, de sorte que le capteur inductif 40 permet de mesurer l’angle relatif entre les deux cibles 41, 42 et donc entre l’arbre intermédiaire 21 et l’arbre de sortie 31 ; un courant induit étant créé entre les cibles 41, 42 et le capteur inductif 40 pour effectuer une mesure de l’angle.
Le capteur inductif 40 est ainsi connecté à un câble de connexion 43, pour connecter le capteur inductif 40 à une une unité de commande (par exemple de type contrôleur ou processeur) et à une alimentation électrique, au moyen d’une connectique 44 adéquate.
Ces cibles 41, 42 peuvent par exemple être réalisées en tôle d’acier d’une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 millimètres. En référence à la Figure 5, ces cibles 41, 42 se présentent par exemple sous la forme de disques munies en périphérie externe d’une multitude de secteurs dentées.
Ainsi, ce dispositif de mesure d’angle 4 permet de mesurer l’angle relatif entre l’arbre intermédiaire 21 et l’arbre de sortie 31 , et cette mesure pourra être injecté dans une unité de commande qui pourra calculer le couple exercé par le conducteur sur le volant de direction comme le produit de la raideur de la barre de torsion et de l’angle mesuré ; ce couple étant ensuite exploité pour piloter le moteur d’assistance.
Selon l’invention, la cible inférieure 42 est solidaire de la face latérale supérieure 341 de l’âme en matière plastique de la roue tangente 34. Cette cible inférieure 42 est solidaire de la jante 35 et/ou de la couronne 36, selon les dimensions de la jante 35 et de la couronne 36 sur la face latérale supérieure 341 et selon les dimensions (diamètre interne et diamètre externe) de la cible inférieure 42.
Dans le mode de réalisation illustré sur les Figures 1 à 4, la cible inférieure 42 est solidaire uniquement de la jante 35, tandis que dans une variante non illustrée, la cible inférieure 42 est solidaire à la fois de la jante 35 et de la couronne 36, autrement dit cette cible inférieure 42 s’étend à cheval sur la jante 35 et la couronne 36, et dans une autre variante non illustrée, la cible inférieure 42 est solidaire uniquement de la couronne 36.
La cible inférieure 42 peut être fixée directement sur la roue tangente 34 par collage, clippage, soudage, bouterollage, vissage ou surmoulage ou tout autre procédé permettant de lier solidairement la cible inférieure 42 et la roue tangente 34, comme par exemple un marquage à chaud sur la face latérale supérieure 341 de l’âme d’un film métallique porté par un film support, ou une métallisation sélective de la face latérale supérieure 341 de l’âme.
En adoptant une roue tangente 34 avec une âme en matière plastique et notamment comportant une jante 35 et une couronne 36 en matière plastique, les interactions et perturbations électriques entre la cible inférieure 42 et la roue tangente 34 sont supprimées et ainsi la cible inférieure 42 est fixée sur la roue tangente 34, ce qui permet de supprimer toute distance entre la cible inférieure 42 et la roue tangente 34, ce qui a pour conséquence un gain pour la course de recul de l’arbre supérieur 20 et du tube supérieur 22 en cas d’accident.
Par ailleurs, le capteur inductif 40 est monté sur un support annulaire 49 fixe, réalisé dans un matériau isolant électriquement (par exemple en plastique) et s’étendant à l’intérieur du carter réducteur 30 autour de l’arbre intermédiaire 21 ou de l’arbre de sortie 31.
Dans l’exemple illustré, le capteur inductif 40 est surmoulé à l’intérieur du support annulaire 49, et dans une variante non illustrée ce capteur inductif 40 est assemblé sur le support annulaire 49.
Ce support annulaire 49 est traversé par l’arbre intermédiaire 21 ou l’arbre de sortie 31, et ce support annulaire 49 présente une bague externe 490 disposée autour du capteur inductif 40 et montée dans le palier supérieur 300 du carter réducteur 30.
Dans l’exemple illustré, la bague externe 490 est montée directement dans le palier supérieur 300 du carter réducteur 30, par emmanchement, et cette bague externe 490 est bloquée axialement d’un côté par un épaulement interne 301 (référencée sur la Figure 3) ménagé dans le carter réducteur 30 à la suite du palier supérieur 300, et de l’autre côté par le plateau 51 du manchon de fixation 5 ou par la platine 233.
Dans une variante non illustrée, la bague externe 490 est montée sur la platine 233 du tube inférieur 23. Dans une autre variante non illustrée, la bague externe 490 est montée sur le plateau 51 du manchon de fixation 5.

Claims (15)

  1. Système de direction assistée (1) pour véhicule automobile, comprenant une colonne de direction (2) intégrant :
    - un arbre supérieur (20) et un arbre intermédiaire (21) coaxiaux selon un axe principal (AP), liés en rotation et mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre ; et
    - un tube supérieur (22) et un tube inférieur (23) coaxiaux selon l’axe principal (AP), liés en rotation et mobiles en translation axialement l’un relativement à l’autre, où l’arbre supérieur (20) est monté mobile en rotation à l’intérieur du tube supérieur (22) et est lié en translation axialement au tube supérieur (22) ;
    ledit système de direction assistée (1) comprenant en outre un module d’assistance (3) intégrant un carter réducteur (30) sur lequel est fixé le tube inférieur (23) et intégrant, au moins partiellement logés à l’intérieur de carter réducteur (30) :
    - un arbre de sortie (31) lié en rotation à l’arbre intermédiaire (21) par l’intermédiaire d’une barre de torsion (32) ;
    - un réducteur comprenant une vis sans fin (33) entraînée par un moteur d’assistance et qui engrène sur une roue tangente (34) liée en rotation à l’arbre de sortie (31) ;
    - un dispositif de mesure d’angle (4) propre à mesurer un angle de torsion entre l’arbre de sortie (31) et l’arbre intermédiaire (21), ledit dispositif de mesure d’angle (4) comprenant un capteur inductif (40) et deux cibles (41, 42) disposées de part et d’autre du capteur inductif (40) selon l’axe principal (AP), lesdites cibles (41, 42) comprenant une cible supérieure (41) montée solidaire autour de l’arbre intermédiaire (21) et une cible inférieure (42) montée solidaire autour de l’arbre de sortie (31) ;
    ledit système de direction assistée (1) étant caractérisée en ce que la roue tangente (34) comprend une âme en matière plastique autour de l’arbre de sortie (31), et en ce que la cible inférieure (42) est solidaire d’une face latérale supérieure (341) de ladite âme.
  2. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par collage.
  3. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par soudage.
  4. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par clippage.
  5. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par bouterollage.
  6. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par surmoulage.
  7. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par vissage.
  8. Système de direction assistée (1) selon la revendication 1, dans lequel la cible inférieure (42) est solidaire de la face latérale supérieure (341) de l’âme par un dépôt métallique sur la face latérale supérieure (341).
  9. Système de direction assistée (1) selon la revendication 8, dans lequel le dépôt métallique formant la cible inférieure (42) est réalisé par un marquage à chaud d’un film métallique porté par un film support, ou par une métallisation sélective de la face latérale supérieure (341) de l’âme.
  10. Système de direction assistée (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’âme comprend une jante (35) en matière plastique et une couronne dentée (36) en matière plastique surmoulée autour de la jante, et la cible inférieure (42) est solidaire de la jante (35) et/ou de la couronne (36).
  11. Système de direction assistée (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le capteur inductif (40) est monté sur un support annulaire (49) fixe, réalisé dans un matériau isolant électriquement et s’étendant à l’intérieur du carter réducteur (30) autour de l’arbre intermédiaire (21) ou de l’arbre de sortie (31).
  12. Système de direction assistée (1) selon la revendication 11, dans lequel le support annulaire (49) présente une bague externe (490) disposée autour du capteur inductif (40) et montée sur le carter réducteur (30).
  13. Système de direction assistée (1) selon la revendication 12, dans lequel la bague externe (490) du support annulaire (49) est montée directement sur le carter réducteur (30), ou est montée sur une platine (233) solidaire du tube inférieur (23) et fixée sur le carter réducteur (30), ou est montée sur un plateau (51) d’un manchon de fixation (5) fixé sur le carter réducteur (30), ledit manchon de fixation (5) comprenant une douille (50) solidaire du plateau (51) et sur laquelle est fixée le tube inférieur (23).
  14. Système de direction assistée (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le capteur inductif (40) est surmoulé à l’intérieur du support annulaire (49) ou assemblé sur le support annulaire (49).
  15. Système de direction assistée (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel le tube supérieur (22) est monté autour du tube inférieur (23) ou le tube supérieur (22) est monté à l’intérieur du tube inférieur (23).
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