FR2645490A1 - Servo device for rotationally driving a shaft with an intermediate torsion bar, particularly for a motor vehicle steering column - Google Patents

Abstract

The invention relates to a servo device for rotationally driving a shaft, including, in a stationary casing 304, a servo motor 306 on a driven shaft portion 302 acting as a function of the relative displacement of a driving shaft portion 301 connected to the said driven shaft portion through a torsion bar 303, with furthermore detection means 310 in the said casing serving to detect the phase shift between the two shaft portions in question 301, 302 so as to produce the servo assistance by operating the associated motor 306 when a phase shift is detected. According to the invention, the detection means 310 include, on the one hand, a screw-nut system 323, the screw 324 of which is secured to the driving shaft portion 301 and the nut 327 of which is translationally guided in the stationary casing 304 and, on the other hand, an encoding wheel 334 rotationally secured to the driven shaft portion 302, but with the ability to slide axially, interacting with a detection member 313 mounted on the stationary casing 304 to detect the phase shift between the encoding wheel 334 and the screw 324 of the screw-nut system. Application particularly to the servo-assisted steering of motor vehicles.

Description

L'invention concerne un dispositif d'assistance pour l'entraînement en rotation d'un arbre, et plus spécialement d'une colonne de direction de véhicule automobile, auquel cas le dispositif fait partie de la direction assistée du véhicule. The invention relates to an assistance device for the rotational drive of a shaft, and more particularly of a motor vehicle steering column, in which case the device is part of the power steering of the vehicle.

Il existe déjà de nombreux systèmes développés pour mettre en oeuvre des directions assistées de véhicules automobiles. There are already many systems developed to implement power steering for motor vehicles.

D'une façon générale, les systèmes connus sont conçus pour être en service en permanence, et leur action est le plus souvent indépendante de la vitesse du véhicule. In general, the known systems are designed to be in service permanently, and their action is most often independent of the speed of the vehicle.

On trouve ainsi de nombreux systèmes hydrauliques, agissant au niveau de l'essieu avant, en général par l'intermédiaire d'un piston actionné par une pompe hydraulique et coopérant avec la crémaillère de la direction du véhicule. There are thus many hydraulic systems, acting at the front axle, generally by means of a piston actuated by a hydraulic pump and cooperating with the rack of the vehicle steering.

De tels systèmes procurent une assistance à l'effort, avec un couple démultiplié sur la colonne de direction. Such systems provide assistance with effort, with a multiplied torque on the steering column.

Ces systèmes sont performants, mais sont onéreux et impliquent une consommation d'énergie élevée (celle-ci pouvant atteindre 0,8 litre d'essence pour cent kilomètres), de sorte que leur utilisation reste limitée à des véhicules haut de gamme. These systems are efficient, but are expensive and involve high energy consumption (this can reach 0.8 liters of petrol per hundred kilometers), so that their use remains limited to high-end vehicles.

De tels systèmes impliquent par ailleurs la présence de capteurs, en général pour l'effort et le sens de rotation du volant, et parfois aussi, quoique plus rarement, pour la vitesse du véhicule lorsque l'on souhaite disposer d'une stratégie de durcissement (ce dernier cas complique naturellement la structure, et augmente encore le coût de fabrication). Such systems also involve the presence of sensors, generally for the force and the direction of rotation of the steering wheel, and sometimes also, although more rarely, for the speed of the vehicle when it is desired to have a hardening strategy. (this last case naturally complicates the structure, and further increases the manufacturing cost).

Pour les deux premières fonctions, on utilise en général un organe commun qui est un tiroir rotatif associé à une barre de torsion.For the first two functions, a common member is generally used which is a rotary drawer associated with a torsion bar.

Ceci explique que les systèmes hydrauliques sont inenvisageables pour des véhicules bas de gamme, pour lesquels on recherche avant tout des systèmes de conception simple, qui soient robustes et économiques a réaliser. This explains why hydraulic systems are unthinkable for low-end vehicles, for which we are looking above all for systems of simple design, which are robust and economical to produce.

Il existe par ailleurs de nombreux systèmes électriques utilisant un moteur agissant directement soit sur la crémaillère de la direction du véhicule, soit sur la colonne de direction.  There are also many electrical systems using a motor acting directly either on the rack of the vehicle's steering, or on the steering column.

De tels systèmes peuvent procurer une assistance à l'effort ou au -nombre de tours, mais ils restent relativement onéreux pour être envisagés sur des véhicules bas de gamme. Such systems can provide assistance with effort or -number of laps, but they remain relatively expensive to be considered on low-end vehicles.

Ces systèmes impliquent également la présence de capteurs, mais ces capteurs sont souvent associés à des asservissements complexes. These systems also involve the presence of sensors, but these sensors are often associated with complex servos.

A la différence des systèmes hydrauliques précités, les systèmes électriques comportent des capteursdifférents pour l'effort et pour le sens de rotation du volant; pour l'effort, il s'agit en général d'une barre de torsion associée à un système de mesure de couple sur un arbre (anneau déformable, jauges de contraintes, etc...), de façon que le moteur d'assistance agisse sur la portion d'arbre menée en fonction du couple exercé sur la portion d'arbre menante (la barre de torsion étant intercalée entre ces deux portions d'arbres coaxiales). Unlike the aforementioned hydraulic systems, the electrical systems include different sensors for the force and for the direction of rotation of the steering wheel; for effort, it is generally a torsion bar associated with a torque measurement system on a shaft (deformable ring, strain gauges, etc.), so that the assistance motor acts on the portion of the shaft driven as a function of the torque exerted on the portion of the driving shaft (the torsion bar being inserted between these two portions of coaxial shafts).

Par ailleurs, la variation d'assistance en fonction de la vitesse du véhicule est, dans le cas des systèmes électriques, de plus en plus recherchée, essentiellement pour améliorer la sécurité. Furthermore, the variation in assistance as a function of the speed of the vehicle is, in the case of electrical systems, more and more sought after, essentially to improve safety.

Pour illustrer l'état de la technique, on peut en particulier citer le brevet français N" I 595 813 dans lequel est décrit un mécanisme de direction assistée du type de ceux utilisés il y a une vingtaine d'années. To illustrate the state of the art, mention may in particular be made of French patent N "I 595 813 in which is described a power steering mechanism of the type of those used twenty years ago.

Ce mécanisme comprend un arbre de direction divisé en deux parties désaxées, qui sont reliées par un train d'engrenages de sorte que la rotation de la première partie fait tourner la deuxième partie, un moteur électrique réversible capable de faire tourner un arbre de sortie dans les deux sens, un deuxième train d'engrenages qui relie l'arbre de Sortie du moteur électrique à la deuxième partie de l'arbre de direction de sorte que l'entraînement de cet arbre de sortie en rotation par le moteur électrique assiste la rotation de la deuxième partie de l'arbre de direction, et des moyens servant à commander le fonctionnement du moteur électrique en fonction du couple de réaction qui s'exerce entre les éléments du train d'engrenages qui relie les deux parties de l'arbre de direction.  This mechanism includes a steering shaft divided into two offset parts, which are connected by a gear train so that the rotation of the first part rotates the second part, a reversible electric motor capable of rotating an output shaft in in both directions, a second gear train which connects the output shaft of the electric motor to the second part of the steering shaft so that the drive of this output shaft in rotation by the electric motor assists the rotation of the second part of the steering shaft, and of means serving to control the operation of the electric motor as a function of the reaction torque which is exerted between the elements of the gear train which connects the two parts of the shaft of direction.

Un tel mécanisme était très complexe et très onéreux, notamment en raison de la présence de nombreux pignons et de masses basculables, et sa fiabilité était fort douteuse. De plus, la présence d'une colonne de direction coupée et désaxée constituait un inconvénient
important. Enfin, il était nécessaire de procéder fréquemment à des réglages du mécanisme, réglages qui étaient souvent très délicats.Such a mechanism was very complex and very expensive, in particular because of the presence of numerous pinions and of tiltable masses, and its reliability was highly doubtful. In addition, the presence of a cut and off-center steering column was a drawback.
important. Finally, it was necessary to make frequent adjustments to the mechanism, adjustments which were often very delicate.

Un autre système électrique plus récent est illustré dans le brevet français N" 2 242 009. Another more recent electrical system is illustrated in French Patent No. 2,242,009.

Ce mécanisme comprend des moyens détecteurs destinés à détecter un couple de rotation appliqué sur l'arbre et à fournir un signal à la suite de cette détection, et constitués soit par un torsiomètre comprenant une barre de torsion et une jauge de contrainte, soit un dynamomètre piézo-électrique, soit encore un dispositif de détection avec élément déformable en torsion dont une bride inférieure porte deux inverseurs ; il comprend en outre des moyens moteurs (motoréducteur ou -moteur électrique) destinés à être sélectivement couplés à l'arbre par un dispositif d'embrayage, ainsi que des moyens de commande (circuit de commande, amplificateur, inverseurs) destinés à commander ces moyens moteurs et le dispositif d'embrayage pour appliquer à l'arbre un couple d'assistance à la suite de la détection d'un couple de rotation exercé sur ledit arbre. This mechanism includes detector means intended to detect a torque applied to the shaft and to supply a signal following this detection, and consisting either of a torsiometer comprising a torsion bar and a strain gauge, or a dynamometer piezoelectric, or a detection device with a torsionally deformable element, a lower flange of which carries two reversers; it further comprises motor means (gearmotor or - electric motor) intended to be selectively coupled to the shaft by a clutch device, as well as control means (control circuit, amplifier, reversers) intended to control these means motors and the clutch device for applying a torque to the shaft following the detection of a torque exerted on said shaft.

Un tel système est certes avantageux dans la mesure où la colonne de direction n'est pas coupée, où le moteur électrique tourne toujours dans le même sens, et où le mécanisme est débrayable. Such a system is certainly advantageous insofar as the steering column is not cut, where the electric motor always turns in the same direction, and where the mechanism is disengageable.

Il est en particulier indiqué dans ce brevet un certain nombre de facteurs pouvant être considérés comme avantageux - le dispositif d'assistance possède un organe de liaison temporaire sous
forme d'un dispositif d'embrayage à commande électrique provoquant la
désolidarisation automatique et immédiate de l'équipement et de la
colonne de direction en cas de panne de courant - lorsque le dispositif n'est pas utilisé, y compris dans le cas d'une panne
de courant, les organes de direction sont aussi libres que sur le véhicule
dépourvu d'assistance - le conducteur a toujours le loisir de supprimer l'action de l'assistance, en
particulier lorsque son fonctionnement serait désagréable (encombre
ments urbains, montagne, promenade sur route à faible vitesse).In this patent, it is indicated in particular a number of factors which can be considered advantageous - the assistance device has a temporary connection member
form of an electrically operated clutch device causing
automatic and immediate separation of equipment and
steering column in the event of a power failure - when the device is not in use, including in the event of a failure
current, the steering components are as free as on the vehicle
without assistance - the driver always has the leisure to suppress the action of assistance, by
especially when its operation would be unpleasant (obstructed
urban, mountain, low speed road walk).

Cependant, il n'en reste pas moins indispensable de prévoir, là encore, des asservissements relativement complexes, altérant sensiblement la fiabilité du système (sensibilité aux vibrations, présence de frotteurs sensibles à l'usure), de sorte que la structure reste complexe et le coût de fabrication élevé. However, it is nonetheless essential to provide, here again, relatively complex control systems, appreciably altering the reliability of the system (sensitivity to vibrations, presence of wear-sensitive friction shoes), so that the structure remains complex and the high manufacturing cost.

L'invention a pour objet de concevoir un dispositif d'assistance pour l'en?raînement d'un arbre à barre intermédiaire de torsion, et plus particulièrement (mais pas nécessairement) d'une colonne de direction de véhicule automobile, dont la structure soit plus simple et plus robuste que celle des systèmes connus rappelés plus haut, notamment de façon à pouvoir être monté sur des véhicules bas de gamme. The object of the invention is to design an assistance device for driving a shaft with an intermediate torsion bar, and more particularly (but not necessarily) of a motor vehicle steering column, the structure of which is simpler and more robust than that of the known systems mentioned above, in particular so that it can be mounted on low-end vehicles.

L'invention a aussi pour objet de concevoir un dispositif d'assistance dont les capteurs sont intégrés dans un carter logeant ledit dispositif. The invention also aims to design an assistance device whose sensors are integrated in a housing housing said device.

L'invention a également pour objet de réaliser un dispositif qui ne soit pas en service en permanence, et qui dépende de façon simple de la vitesse du véhicule lorsque ledit dispositif fait partie de la direction assistée d'un véhicule automobilé. En effet, si l'assistance est appréciée à basse vitesse, elle est souvent jugée inutile, voire inopportune, à des vitesses élevées. The object of the invention is also to provide a device which is not in continuous operation, and which depends in a simple manner on the speed of the vehicle when said device is part of the power steering of a motor vehicle. Indeed, if assistance is appreciated at low speed, it is often considered unnecessary, even inappropriate, at high speeds.

I1 s'agit plus particulièrement d'un dispositif d'assistance pour l'entraînement en rotation d'un arbre, notamment d'une colonne de direction d'un véhicule automobile, comportant un moteur d'assistance agissant sur une portion d'arbre menée en fonction du déplacement relatif d'un arbre menant, ledit arbre menant étant relié à ladite portion d'arbre menée par l'intermédiaire d'une barre de torsion, caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un carter fixe formant logement pour la barre intermédiaire de torsion et dans lequel tourillonnent une portion d'arbre menante et la portion d'arbre menée, et d'autre part des moyens de détection disposés dans ledit carter et servant à détecter le déphasage angulaire entre ladite portion d'arbre menante et ladite portion d'arbre menée, de façon à réaliser l'assistance par la commande du moteur associé lorsqu'un déphasage est détecté, lesdits moyens de détection comprenant des premiers moyens de détection associés à ladite portion d'arbre menante et des seconds moyens de détection associés à ladite portion d'arbre menée. It is more particularly an assistance device for driving in rotation of a shaft, in particular a steering column of a motor vehicle, comprising an assistance motor acting on a portion of the shaft. driven as a function of the relative displacement of a driving shaft, said driving shaft being connected to said portion of shaft driven by means of a torsion bar, characterized in that it comprises on the one hand a fixed casing forming a housing for the intermediate torsion bar and in which a portion of the driving shaft and the portion of the driven shaft rotate, and on the other hand detection means arranged in said casing and serving to detect the angular phase shift between said portion d driving shaft and said driven shaft portion, so as to provide assistance by controlling the associated motor when a phase shift is detected, said detection means comprising first associated detection means s to said driving shaft portion and second detection means associated with said driven shaft portion.

Selon une première variante possible, les premiers et les seconds moyens de détection respectivement associés à la portion d'arbre menante et à la portion d'arbre menée sont essentiellement constitués par une première roue codeuse solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menante, par une seconde roue codeuse adjacente à la première et solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menée, et par un organe de détection monté sur le carter fixe et servant à détecter le déphasage entre les deux roues codeuses. According to a first possible variant, the first and second detection means respectively associated with the driving shaft portion and with the driven shaft portion essentially consist of a first coding wheel integral in rotation with said driving shaft portion, by a second coding wheel adjacent to the first and integral in rotation with said portion of driven shaft, and by a detection member mounted on the fixed casing and serving to detect the phase difference between the two coding wheels.

Avantageusement dans ce cas, le dispositif d'assistance comporte un premier manchon cylindrique monté sur la portion d'arbre menante solidairement et coaxialement à celle-ci, et portant la première roue codeuse, et un deuxième manchon cylindrique monté sur la portion d'arbre menée, solidairement et coaxialement à celle-ci, et portant la deuxième roue codeuse, chacune desdites roues codeuses étant munie au voisinage de sa périphérie de trous organisés circulairement, et l'organe de détection étant essentiellement constitué par une fourche optique à cellule photoélectrique dans laquelle passe la périphérie desdites roues codeuses en particulier, le manchon cylindrique solidaire de la portion d'arbre menée présente en outre une couronne dentée, engrènant avec un pignon monté sur l'arbre de sortie du moteur d'assistance. Advantageously in this case, the assistance device comprises a first cylindrical sleeve mounted on the shaft portion driving integrally and coaxially therewith, and carrying the first coding wheel, and a second cylindrical sleeve mounted on the shaft portion driven, integrally and coaxially thereto, and carrying the second coding wheel, each of said coding wheels being provided in the vicinity of its periphery of holes organized circularly, and the detection member being essentially constituted by an optical fork with photoelectric cell in which passes the periphery of said coding wheels in particular, the cylindrical sleeve integral with the driven shaft portion also has a ring gear, meshing with a pinion mounted on the output shaft of the assistance motor.

Selon une deuxième variante possible, les premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante sont essentiellement constitués par une roue codeuse solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menante, tandis que les seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée sont essentiellement constitués par un organe de détection solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menée et réalisé selon au moins une fourche optique à cellule photoélectrique dans laquelle passe la périphérie de ladite roue codeuse.  According to a second possible variant, the first detection means associated with the driving shaft portion essentially consist of a coding wheel integral in rotation with said driving shaft portion, while the second detection means associated with the portion of driven shaft are essentially constituted by a detection member integral in rotation with said portion of driven shaft and produced according to at least one optical fork with photoelectric cell through which the periphery of said coding wheel passes.

Avantageusement dans ce cas, L'organe de détection comporte deux fourches optiques identiques disposées en quadrature, au niveau desquelles passent des lumières calibrées dont est-munie la roue codeuse au voisinage de sa périphérie, de façon à permettre simultanément la détection supplémentaire du sens de rotation ; en particulier, la roue codeuse comporte deux lumières calibrées, incurvées dans une direction circonférentielle, et légèrement décalées par rapport à la quadrature, par exemple selon un angle de l'ordre de 3 , de façon que la commande du moteur d'assistance intervienne dans le sens convenable lors d'un déphasage détecté par l'une des deux fourches optiques. Advantageously in this case, the detection member comprises two identical optical forks arranged in quadrature, at the level of which pass calibrated lights with which the encoder wheel is provided in the vicinity of its periphery, so as to simultaneously allow the additional detection of the direction of rotation; in particular, the coding wheel comprises two calibrated lights, curved in a circumferential direction, and slightly offset with respect to the squaring, for example at an angle of the order of 3, so that the control of the assistance motor intervenes in the correct direction during a phase shift detected by one of the two optical forks.

Il est également intéressant que le dispositif d'assistance comporte un premier manchon cylindrique monté sur la portion d'arbre menante, solidairement et coaxialement à celle-ci, et portant la roue codeuse, et un deuxième manchon cylindrique monté sur la portion d'arbre menée, solidairement et coaxialement à celle-ci, et portant la ou les fourches optiques de détection ; en particulier, le manchon cylindrique solidaire de la portion d'arbre menée présente en outre une couronne dentée, engrènant avec un pignon monté sur l'arbre de sortie du moteur d'assistance. It is also interesting that the assistance device comprises a first cylindrical sleeve mounted on the driving shaft portion, integrally and coaxially with it, and carrying the encoder wheel, and a second cylindrical sleeve mounted on the shaft portion carried out, integrally and coaxially thereto, and carrying the optical detection fork (s); in particular, the cylindrical sleeve integral with the driven shaft portion also has a toothed ring, meshing with a pinion mounted on the output shaft of the assistance motor.

Selon une troisième variante possible, les premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante sont essentiellement constitués par un système vis-écrou, dont la vis est montée sur ladite portion d'arbre menante, solidairement et coaxialement, et dont l'écrou est guidé en translation dans le carter fixe, et par un capteur de proximité monté sur le carter fixe et associé audit écrou pour permettre une détection supplémentaire du sens de rotation, tandis que les seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée sont essentiellement constitués par une roue codeuse solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menée, avec cependant possibilité d'un coulissement axial par rapport à celle-ci, et par un organe de détection monté sur le carter fixe et servant à détecter le déphasage entre ladite roue codeuse et ladite vis du système vis-écrou.  According to a third possible variant, the first detection means associated with the driving shaft portion essentially consist of a screw-nut system, the screw of which is mounted on said driving shaft portion, integrally and coaxially, and whose nut is guided in translation in the fixed casing, and by a proximity sensor mounted on the fixed casing and associated with said nut to allow additional detection of the direction of rotation, while the second detection means associated with the driven shaft portion are essentially constituted by a coding wheel integral in rotation with said portion of driven shaft, with however the possibility of axial sliding relative to the latter, and by a detection member mounted on the fixed casing and serving to detect the phase shift between said encoder wheel and said screw of the screw-nut system.

Il est alors avantageux que la roue codeuse et la vis du système vis-écrou comportent des dentures axiales homologues dont le glissement relatif provoque le coulissement axial de ladite roue proportionnel au déphasage, contre l'action d'un moyen de rappel associe. It is then advantageous for the coding wheel and the screw of the screw-nut system to have homologous axial teeth, the relative sliding of which causes the axial sliding of said wheel proportional to the phase shift, against the action of an associated return means.

De préférence aussi, l'organe de détection monté sur le carter fixe est essentiellement constitué par une fourche optique à cellule photoélectrique entre les branches axiales de laquelle passe une couronne cylindrique ménagée à la périphérie de la roue codeuse, et le capteur de proximité est un capteur à effet Hall coopérant avec un aimant porté par l'écrou du système vis-écrou. Preferably also, the detection member mounted on the fixed casing is essentially constituted by an optical fork with a photocell between the axial branches from which passes a cylindrical crown formed at the periphery of the coding wheel, and the proximity sensor is a Hall effect sensor cooperating with a magnet carried by the nut of the screw-nut system.

Il est également intéressant que le dispositif d'assistance comporte un manchon cylindrique monté sur la portion d'arbre menée, solidairement et coaxialement à celle-ci, et supportant la roue codeuse accouplée en rotation audit manchon avec possibilité d'un coulissement axial par rapport à celui-ci, ainsi qu'un ressort hélicoldal tendant à appliquer ladite roue codeuse contre la vis du système vis-écrou ; en particulier, le manchon cylindrique présente en outre une couronne dentée, engrènant avec un pignon monté sur l'arbre de sortie du moteur d'assistance. It is also interesting that the assistance device comprises a cylindrical sleeve mounted on the portion of the driven shaft, integrally and coaxially therewith, and supporting the encoder wheel coupled in rotation to said sleeve with the possibility of axial sliding relative to to the latter, as well as a helical spring tending to apply said coding wheel against the screw of the screw-nut system; in particular, the cylindrical sleeve also has a ring gear, meshing with a pinion mounted on the output shaft of the assistance motor.

Selon une quatrième variante possible, les premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante sont essentiellement constitués par une roue solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menante, avec cependant possibilité d'un coulissement axial par rapport à celle-ci, et par un double capteur de proximité monté sur le carter fixe et associé à ladite roue pour permettre une détection supplémentaire du sens de rotation, tandis que les seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée sont essentiellement constitués par des biellettes de transmission, reliant ladite portion d'arbre menée à ladite roue de façon à déplacer celle-ci, dans une direction axiale ou dans la direction axiale opposée, proportionnellement au déphasage relatif entre les portions d'arbres. According to a fourth possible variant, the first detection means associated with the driving shaft portion essentially consist of a wheel integral in rotation with said driving shaft portion, with however the possibility of axial sliding relative to the latter. , and by a double proximity sensor mounted on the fixed casing and associated with said wheel to allow additional detection of the direction of rotation, while the second detection means associated with the driven shaft portion are essentially constituted by connecting rods transmission, connecting said portion of the driven shaft to said wheel so as to move the latter, in an axial direction or in the opposite axial direction, in proportion to the relative phase shift between the portions of shafts.

Il est alors avantageux que la roue porte une couronne périphérique aimantée passant entre deux capteurs à effet Hall constituant le double capteur de proximité.  It is then advantageous for the wheel to carry a magnetic peripheral ring passing between two Hall effect sensors constituting the double proximity sensor.

De préférence aussi, la roue est soumise à l'action de moyens élastiques de rappel tendant à la repousser vers la portion d'arbre menée, disposés entre ladite roue et une couronne de butée solidaire en rotation de la portion d'arbre menante. Preferably also, the wheel is subjected to the action of elastic return means tending to push it towards the driven shaft portion, arranged between said wheel and a stop crown integral in rotation with the driving shaft portion.

II est également intéressant que le dispositif d'assistance comporte un manchon cylindrique monté sur la portion d'arbre menée, solidairement et coaxialement à celle-ci, et sur lequel sont articulées les biellettes de transmission disposées tangentiellement ; en particulier, le manchon cylindrique présente en outre une couronne dentée, engrènant avec un pignon monté sur l'arbre de sortie du moteur d'assistance. It is also advantageous for the assistance device to comprise a cylindrical sleeve mounted on the portion of the driven shaft, integrally and coaxially with the latter, and on which the transmission links tangentially arranged are articulated; in particular, the cylindrical sleeve also has a ring gear, meshing with a pinion mounted on the output shaft of the assistance motor.

D'une façon générale, le moteur d'assistance sera de préférence un moteur électrique logé dans le carter fixe. Generally, the assistance motor will preferably be an electric motor housed in the fixed casing.

Enfin, conformément à une application préférée dans le cadre de la présente invention, le dispositif d'assistance est un dispositif faisant partie de la direction assistée d'un véhicule automobile, dans lequel la portion d'arbre menante est un arbre de la colonne de direction côté volant et la portion d'arbre menée est un arbre de la colonne de direction côté roues, et ce dispositif est alors caractérisé par le fait que les moyens de détection agissent sur commande du mateur d'assistance en fonction de la vitesse du véhicule, au regard d'une vitesse faible prédéterminée, de façon à ne réaliser l'assistance que lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à cette vitesse faible prédéterminée. Finally, in accordance with a preferred application in the context of the present invention, the assistance device is a device forming part of the power steering of a motor vehicle, in which the portion of driving shaft is a shaft of the column of steering on the steering wheel side and the driven portion of the shaft is a shaft of the steering column on the wheel side, and this device is then characterized by the fact that the detection means act on command of the assistance indicator as a function of the speed of the vehicle , with regard to a predetermined low speed, so as to perform assistance only when the vehicle speed is lower than this predetermined low speed.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap?araî- tront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant des modes de réalisation particuliers, en référence aux figures, où : - la figure 1 est une coupe illustrant une première variante du dispositif
d'assistance conforme à l'invention, utilisant comme capteur -de couple
deux roues de codage et une cellule photoélectrique fixe, le capteur (non
représenté) associé au sens de rotation étant alors séparé - la figure 2 est une coupe illustrant une deuxième variante, avec un
système de capteurs permettant à la fois la détection du couple et celle
du sens de rotation, grâce à deux fourches optiques mobiles et deux
lumières calibrées associées - les figures 3a, 3b et 3c sont des vues schématiques illustrant le
fonctionnement du dispositif de la figure 2, respectivement au repos ou
sans déphasage, avec déphasage dans un sens, avec déphasage dans l'autre
sens - les figures 4a, 4b, 4c sont des diagrammes indiquant l'allure du signal
associé des deux capteurs (amplitude en fonction du temps) dans les
positions respectives précitées - la figure 5 est une coupe illustrant une troisième variante, avec aussi un
système de capteurs permettant à la fois la détection du couple et celle
du sens de rotation, mais ces capteurs (cellule photoélectrique, capteur à
effet Hall) sont ici fixes, c'est-à-dire solidaires du carter logeant le
dispositif d'assistance - les figures 6a et 6b sont des coupes partielles selon VI-VI de la figure 5,
illustrant, respectivement en position de repos et en position de travail,
I'accouplement à dents entre la roue codeuse et la vis du système
vis-écrou, prévu de telle sorte que le glissement relatif des dentures
provoque un coulissement axial de la roue codeuse - la figure 7 est une coupe illustrant une quatrième variante, avec un
système couplé de capteurs permettant encore la double détection du
couple et du sens de rotation, avec des bielletes de transmission et des
capteurs (fixes) à effet Hall - les figures 8a, 8b, 8c sont des vues schématiques illustrant le fonction
nement du dispositif de la figure 7, respectivement avec déphasage dans
un sens, au repos ou sans déphasage, et avec déphasage dans l'autre sens
(on a représenté schématiquement une biellette de transmission dans ces
trois positions angulaires, et la position correspondante de la couronne
périphérique aimantée entre les deux capteurs à effet Hall associés).Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly in the light of the description which follows and of the appended drawings, relating to particular embodiments, with reference to the figures, where: - Figure 1 is a section illustrating a first variant of the device
assistance according to the invention, using as torque sensor
two coding wheels and a fixed photocell, the sensor (not
shown) associated with the direction of rotation then being separated - Figure 2 is a section illustrating a second variant, with a
sensor system allowing both the detection of the torque and that
direction of rotation, thanks to two movable optical forks and two
associated calibrated lights - Figures 3a, 3b and 3c are schematic views illustrating the
operation of the device of FIG. 2, respectively at rest or
without phase shift, with phase shift in one direction, with phase shift in the other
direction - Figures 4a, 4b, 4c are diagrams showing the shape of the signal
associated with the two sensors (amplitude versus time) in the
respective positions mentioned above - Figure 5 is a section illustrating a third variant, also with a
sensor system allowing both the detection of the torque and that
direction of rotation, but these sensors (photocell,
Hall effect) are here fixed, that is to say integral with the housing housing the
assistance device - FIGS. 6a and 6b are partial sections along VI-VI of FIG. 5,
illustrating, respectively in the rest position and in the working position,
The tooth coupling between the encoder wheel and the system screw
screw-nut, provided so that the relative sliding of the teeth
causes an axial sliding of the coding wheel - FIG. 7 is a section illustrating a fourth variant, with a
coupled system of sensors still allowing double detection of the
torque and direction of rotation, with transmission rods and
(fixed) Hall effect sensors - Figures 8a, 8b, 8c are schematic views illustrating the function
ment of the device of FIG. 7, respectively with phase shift in
one direction, at rest or without phase shift, and with phase shift in the other direction
(a transmission link is schematically shown in these
three angular positions, and the corresponding position of the crown
magnetic device between the two associated Hall effect sensors).

La-figure I illustre un arbre constitué par une portion d'arbre menante 101, une portion d'arbre menée 102, et une barre intermédiaire de torsion 103. Dans le cas particulier où le dispositif d'assistance 100 qui va être décrit en détail ci-après fait partie de la direction assistée d'un véhicule automobile, la portion d'arbre menante 101 correspond à un arbre de la colonne de direction côté volant, et la portion d'arbre menée 102 correspond à un arbre de la colonne de direction côté roues. Il convient de noter que dans ce cas, la colonne de direction n'est pas coupée, et est constituée de portions coaxiales. FIG. I illustrates a shaft constituted by a portion of driving shaft 101, a portion of driven shaft 102, and an intermediate torsion bar 103. In the particular case where the assistance device 100 which will be described in detail below is part of the power steering of a motor vehicle, the driving shaft portion 101 corresponds to a shaft of the steering column on the steering wheel side, and the driven shaft portion 102 corresponds to a shaft of the steering column wheel side steering. It should be noted that in this case, the steering column is not cut, and is made up of coaxial portions.

Le dispositif d'assistance 100 comporte un carter fixe 104 formant logement pour la barre intermédiaire de torsion 103, et dans lequel tourillonnent la portion d'arbre menante 101 et la portion d'arbre menée 102 par l'intermédiaire -de paliers tels que le palier 105. The assistance device 100 comprises a fixed casing 104 forming a housing for the intermediate torsion bar 103, and in which the portion of the driving shaft 101 and the portion of the driven shaft 102 rotate via bearings such as the bearing 105.

Conformément à un aspect essentiel de l'invention, le carter fixe 104 sert également de logement pour des moyens de détection disposés dans ledit carter et servant à détecter le déphasage angulaire entre la portion d'arbre menante 101 et la portion d'arbre menée 102, de façon à réaliser l'assistance par la commande d'un moteur d'assistance associé 106 lorsqu'un déphasage est détecté. Dans les différentes variantes qui vont être décrites ci-après, les moyens de détection 110 comportent des premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante, et des seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée. In accordance with an essential aspect of the invention, the fixed casing 104 also serves as a housing for detection means arranged in said casing and serving to detect the angular phase shift between the driving shaft portion 101 and the driven shaft portion 102 , so as to provide assistance by controlling an associated assistance motor 106 when a phase shift is detected. In the different variants which will be described below, the detection means 110 comprise first detection means associated with the driving shaft portion, and second detection means associated with the driven shaft portion.

Selon une première variante de l'invention, illustrée à la figure I, le dispositif drassistance 100 utilise comme capteur de couple deux roues de codage et une cellule photoélectrique fixe, ainsi qu'un capteur (non représenté ici) associé au sens de rotation, ce dernier capteur étant par exemple un capteur d'angle de volant séparé, dans le cas d'une application à la direction assistée d'un véhicule automobile. According to a first variant of the invention, illustrated in FIG. I, the assistance device 100 uses two encoding wheels and a fixed photocell as a torque sensor, as well as a sensor (not shown here) associated with the direction of rotation, the latter sensor being for example a separate steering wheel angle sensor, in the case of an application to the power steering of a motor vehicle.

On distingue ainsi une première roue codeuse 111 solidaire en rotation de la partie menante 101, en étant coaxiale à celle-ci, et une seconde roue codeuse 112, adjacente à la première et solidaire en rotation à la portion d'arbre menée 102, en étant également coaxiale à cette dernière. Il est en outre prévu un organe de détection 113 monté sur le carter fixe 104, et servant à détecter le déphasage entre les deux roues codeuses 111, 112. Ces moyens constituent des moyens de détection référencés 110, servant à détecter le déphasage angulaire entre la portion d'arbre menante 101 et la portion d'arbre menée 102, de façon à réaliser l'assistance par la commande du moteur t06 qui agit sur la portion d'arbre menée.  There is thus a first coding wheel 111 integral in rotation with the driving part 101, while being coaxial with the latter, and a second coding wheel 112, adjacent to the first and integral in rotation with the driven shaft portion 102, in also being coaxial with the latter. There is further provided a detection member 113 mounted on the fixed casing 104, and serving to detect the phase difference between the two coding wheels 111, 112. These means constitute detection means referenced 110, serving to detect the angular phase difference between the driving shaft portion 101 and the driven shaft portion 102, so as to provide assistance by controlling the motor t06 which acts on the driven shaft portion.

II est avantageux d'organiser la structure du dispositif comme illustré à la figure 1, de façon à disposer d'un ensemble compact et robuste. It is advantageous to organize the structure of the device as illustrated in FIG. 1, so as to have a compact and robust assembly.

On distingue ainsi un premier manchon cylindrique 114, dont une extrémité 115 est solidarisée à l'extrémité de la portion d'arbre menante 101, et dont l'autre extrémité a la forme d'un disque circulaire constituant la roue codeuse III, laquelle est munie au voisinage de sa périphérie de trous 116 organisés circulairement. Il est également prévu un deuxième manchon cylindrique 117, monté par une extrémité 118 sur l'extrémité de la portion d'arbre menée 102, solidairement et coaxialement à ceHe-ci comme pour le premier manchon cylindrique 114, ce deuxième manchon se terminant par une portion en forme de disque circulaire constituant la deuxième roue codeuse 112, laquelle est également munie au voisinage de sa périphérie de trous 119 organisés circulairement.Bien que cela ne soit pas nécessaire, il sera avantageux de prévoir un même nombre de trous sur chacune des roues codeuses 111, 112. Subsidiairement, il convient de noter que le manchon cylindrique 117 solidaire de la portion d'arbre menée 102 présente en outre une couronne dentée 109, engrènant avec un pignon 108 monté sur l'arbre de sortie 107 du moteur d'assistance 106. Le moteur d'assistance 106 agit ainsi directement sur le manchon cylindrique 117, dont le diamètre extérieur est nettement plus grand que celui de la portion d'arbre menée 102, ce qui permet d'utiliser un moteur électrique de puissance modérée, par exemple 100 à 200 Watts. Ce moteur électrique pourra en outre être de préférence débrayable. There is thus a first cylindrical sleeve 114, one end 115 of which is secured to the end of the drive shaft portion 101, and the other end of which has the shape of a circular disc constituting the coding wheel III, which is provided in the vicinity of its periphery with holes 116 arranged circularly. There is also provided a second cylindrical sleeve 117, mounted by one end 118 on the end of the driven shaft portion 102, integrally and coaxially with it as for the first cylindrical sleeve 114, this second sleeve ending in a portion in the form of a circular disc constituting the second encoding wheel 112, which is also provided in the vicinity of its periphery with holes 119 arranged circularly. Although this is not necessary, it will be advantageous to provide the same number of holes on each of the wheels coders 111, 112. In the alternative, it should be noted that the cylindrical sleeve 117 integral with the driven shaft portion 102 also has a toothed ring 109, meshing with a pinion 108 mounted on the output shaft 107 of the engine. assistance 106. The assistance motor 106 thus acts directly on the cylindrical sleeve 117, the outside diameter of which is significantly larger than that of the port n driven shaft 102, which makes it possible to use an electric motor of moderate power, for example 100 to 200 Watts. This electric motor may also preferably be disengageable.

L'organe de détection 113 est ici essentiellement constitué par une fourche optique à cellule photoélectrique, dont une branche 121 constitue la partie émettrice, et dont l'autre branche 122 la partie réceptrice, la base 120 de cette fourche optique permettant sa fixation au carter fixe 104. Ainsi, la périphérie des deux roues codeuses 111, 112 passe dans la fourche optique 113, ce qui permet de détecter aisément le déphasage angulaire entre la portion d'arbre menante 101 et la portion d'arbre menée 102 : dès qu'un déphasage prédéterminé intervient, il y a rupture du rayon émis par la cellule photoélectrique, ce qui produit un signal indiquant la présence d'un couple dépassant un seuil prédéterminé, de sorte qu'une assistance devient requise.Ce signal permet d'intervenir sur la commande du moteur d'assistance 106, lequel agit dans le sens convenable (grâce à l'indication d'un capteur séparé de rotation) pour supprimer le déphasage entre les roues codeuses 111, 112, donc entre les portions d'arbres 101, 102. The detection member 113 here essentially consists of an optical fork with a photocell, one branch 121 of which constitutes the transmitting part, and the other branch of which 122 the receiving part, the base 120 of this optical fork allowing it to be fixed to the casing fixed 104. Thus, the periphery of the two coding wheels 111, 112 passes through the optical fork 113, which makes it possible to easily detect the angular phase shift between the portion of driving shaft 101 and the portion of driven shaft 102: as soon as a predetermined phase shift occurs, there is a break in the ray emitted by the photoelectric cell, which produces a signal indicating the presence of a torque exceeding a predetermined threshold, so that assistance becomes required. the control of the assistance motor 106, which acts in the appropriate direction (thanks to the indication of a separate rotation sensor) to eliminate the phase shift between the encoder wheels 111, 112, therefore between the tree portions 101, 102.

Dans le cadre de l'application particulière à une direction assistée d'un véhicule automobile, les moyens de détection 110 seront de préférence prévus pour agir sur la commande du moteur d'assistance 106 en fonction de la vitesse du véhicule, au regard d'une vitesse faible prédéterminée, de façon à ne réaliser l'assistance que lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à cette vitesse faible prédéterminée (par exemple 10 ou 20 km/h). Ainsi, lorsque le conducteur manoeuvre -le volant, il applique un couple à l'arbre 101 de la colonne de direction côté volant, et ce couple entraîne une déformation de la barre de torsion 103, ainsi qu'un déphasage entre les roues codeuses 111 et 112, déphasage qui est proportionnel au couple appliqué.Le capteur optique émet un signal, et le moteur électrique 106 est alimenté (à condition naturellement que la vitesse du véhicule soit inférieure à la vitesse faible prédéterminée). Grâce à la présence du capteur séparé déterminant le sens de rotation de l'arbre de la colonne de direction côté volant, le moteur 106 entraîne, par l'intermé- diapre de la couronne dentée 109, l'arbre de la colonne de direction des roues dans le sens désiré, à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation du volant, jusqu'à ce que les deux roues codeuses 111, 112, soient à nouveau en phase. In the context of the specific application to a power steering of a motor vehicle, the detection means 110 will preferably be provided to act on the control of the assistance motor 106 as a function of the speed of the vehicle, with regard to a predetermined low speed, so as to perform assistance only when the vehicle speed is lower than this predetermined low speed (for example 10 or 20 km / h). Thus, when the driver maneuvers the steering wheel, he applies a torque to the shaft 101 of the steering column on the steering wheel side, and this torque results in a deformation of the torsion bar 103, as well as a phase shift between the coding wheels 111 and 112, phase shift which is proportional to the applied torque. The optical sensor emits a signal, and the electric motor 106 is powered (naturally provided that the vehicle speed is lower than the predetermined low speed). Thanks to the presence of the separate sensor determining the direction of rotation of the steering column shaft on the flywheel side, the motor 106 drives, through the toothed crown 109, the shaft of the steering column wheels in the desired direction, at a speed greater than the speed of rotation of the flywheel, until the two coding wheels 111, 112 are again in phase.

La première variante qui vient d'être décrite ne comporte, ainsi que cela a été expliqué, que des moyens de détection du couple, de sorte qu'un capteur séparé est nécessaire pour détecter le sens de rotation. The first variant which has just been described comprises, as has been explained, only means for detecting the torque, so that a separate sensor is necessary to detect the direction of rotation.

Il peut s'avérer cependant utile, dans le cadre de l'invention, de concevoir des agencements différents permettant une double détection, à la fois du couple et du sens de rotation.It may however prove useful, in the context of the invention, to design different arrangements allowing a double detection, both of the torque and of the direction of rotation.

La figure 2 illustre ainsi une deuxième variante, comportant un système de capteur permettant cette double détection du couple et du sens de rotation, grâce à des fourches optiques mobiles et des lumières calibrées associées.  FIG. 2 thus illustrates a second variant, comprising a sensor system allowing this double detection of the torque and the direction of rotation, thanks to mobile optical forks and associated calibrated lights.

Le dispositif d'assistance 200 illustré à la figure 2 comporte des organes analogues ou identiques à ceux du dispositif d'assistance 10G précédemment décrit, de sorte que ces organes seront affectés des mêmes références augmentées de cent. The assistance device 200 illustrated in FIG. 2 comprises members similar or identical to those of the assistance device 10G previously described, so that these members will be assigned the same references increased by one hundred.

On retrouve ainsi une portion d'arbre menante 201, une portion d'arbre menée 202, et une barre intermédiaire de torsion 203, un carter fixe 204 formant logement pour le dispositif d'assistance, et un palier 205 associé à la portion d'arbre menante 201. There is thus a portion of driving shaft 201, a portion of driven shaft 202, and an intermediate torsion bar 203, a fixed casing 204 forming a housing for the assistance device, and a bearing 205 associated with the portion of leading tree 201.

Dans cette deuxième variante, les premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante 201 sont essentiellement constitués- par une roue codeuse 211 solidaire en rotation de la portion de l'arbre menante 201, tandis que les seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée 202 sont ici essentiellement constitués par un organe de détection solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menée. In this second variant, the first detection means associated with the driving shaft portion 201 are essentially constituted by a coding wheel 211 fixed in rotation with the portion of the driving shaft 201, while the second detection means associated with the driven shaft portion 202 are here essentially constituted by a detection member integral in rotation with said driven shaft portion.

Cet organe de détection est réalisé selon au moins une fourche optique à cellule photoélectrique dans laquelle passe la périphérie -de la roue codeuse 211. De façon analogue à la roue codeuse 111 précédemment décrite, la roue codeuse 211 est portée par un manchon cylindrique 214 fixé par son extrémité 215 à la portion d'arbre menante 201.This detection member is produced according to at least one optical fork with a photocell through which the periphery of the coding wheel 211 passes. In a similar manner to the coding wheel 111 previously described, the coding wheel 211 is carried by a cylindrical sleeve 214 fixed by its end 215 to the drive shaft portion 201.

L'organe de détection comporte quant à lui de préférence deux fourches optiques identiques 213', 213" disposées en quadrature (la fourche optique 213' est seule visible sur la figure 2), au niveau desquelles passent des lumières calibrées associées 216', 216", dont est munie la roue codeuse 211 au voisinage de sa périphérie, permettant ainsi simultanément la détection supplémentaire du sens de rotation. Les lumières calibrées 216', 216" de la roue codeuse 211 ont été représentées sur les figures 3a à 3c qui seront décrites ci-après pour illustrer le fonctionnement du dispositif de la figure 2. The detection member preferably comprises two identical optical forks 213 ′, 213 "arranged in quadrature (the optical fork 213 ′ is only visible in FIG. 2), at the level of which pass associated calibrated lights 216 ′, 216 ", which is provided with the encoder wheel 211 in the vicinity of its periphery, thus simultaneously allowing the additional detection of the direction of rotation. The calibrated lights 216 ′, 216 ″ of the coding wheel 211 have been shown in FIGS. 3a to 3c which will be described below to illustrate the operation of the device in FIG. 2.

Comme précédemment, on retrouve un deuxième manchon cylindrique 217 monté sur la portion d'arbre menée 202, solidairement et coaxialement à celle-ci, et portant la ou les fourches optiques de détection 213', 213". La fourche optique 213' portant une partie émettrice 221 et une partie réceptrice 222, est par exemple fixée par sa base 220 sur le manchon cylindrique 217. Par ailleurs, comme précédemment, une couronne dentée 209 est prévue sur le manchon cylindrique 217, engrènant avec un pignon 208 monté sur l'arbre de sortie 207 du moteur d'assistance 206.  As before, there is a second cylindrical sleeve 217 mounted on the portion of driven shaft 202, integrally and coaxially therewith, and carrying the optical detection fork or forks 213 ′, 213 ". The optical fork 213 'carrying a emitting part 221 and receiving part 222, is for example fixed by its base 220 on the cylindrical sleeve 217. Furthermore, as previously, a toothed crown 209 is provided on the cylindrical sleeve 217, meshing with a pinion 208 mounted on the output shaft 207 of the assistance motor 206.

Comme on va le voir, les moyens de détection 210 ainsi constitués permettent une double détection du couple et du sens de rotation. As will be seen, the detection means 210 thus formed allow a double detection of the torque and the direction of rotation.

Sur les figures 3a, 3b, 3c, on a représenté schématiquement les deux fourches optiques 213', 213", disposées en quadrature, et les deux lumières calibrées associées 216', 216" dont est munie la roue codeuse 211 au voisinage de sa périphérie. Les lumières calibrées 216', 216" sont de préférence incurvées dans une direction circonférentielle, et légèrement décalées par rapport à la quadrature, par exemple selon un angle /3 de l'ordre de 3 . Les moyens de détection 210 agissent sur les commandes du moteur d'assitance 206 de façon que celui-ci intervienne dans le sens convenable lors drun déphasage détecté par l'une des deux fourches optiques 213', 213".Les trois situations possibles illustrées aux figures 3a à 3c vont être maintenant brièvement décrites, en association aux figures 4a à 4c illustrant les diagrammes associés représentant l'allure du signal des deux capteurs (amplitude en fonction du temps) dans les positions respectives correspondantes - Figure 3a : il s'agit d'une position de repos, ou d'une position sans
déphasage, de sorte que les rayons émis par les cellules photoélectriques
213', 213" passant par les lumières calibrées associées 216', 216" (le léger
décalage angulaire de ces deux lumières par rapport à la quadrature est
repéré par l'anglep ) ; dans cette position, les signaux de réception des
deux capteurs correspondent au diagramme A', A" illustré à- la figure 4a,
et le moteur électrique d'assistance 106 n'est pas alimenté.In FIGS. 3a, 3b, 3c, there is shown diagrammatically the two optical forks 213 ′, 213 ", arranged in quadrature, and the two associated calibrated lights 216 ′, 216" which the encoder wheel 211 is provided in the vicinity of its periphery. . The calibrated lights 216 ′, 216 ″ are preferably curved in a circumferential direction, and slightly offset relative to the squaring, for example at an angle / 3 of the order of 3. The detection means 210 act on the controls of the assistance motor 206 so that it intervenes in the proper direction during a phase shift detected by one of the two optical forks 213 ′, 213 ". The three possible situations illustrated in FIGS. 3a to 3c will now be briefly described, in association with FIGS. 4a to 4c illustrating the associated diagrams representing the shape of the signal from the two sensors (amplitude as a function of time) in the respective respective positions - Figure 3a: this is a rest position, or a position without
phase shift, so that the rays emitted by the photocells
213 ', 213 "passing through the associated calibrated lights 216', 216" (the light
angular offset of these two lights from the squaring is
marked by the angle p); in this position, the reception signals of
two sensors correspond to diagram A ', A "illustrated in FIG. 4a,
and the electric assistance motor 106 is not supplied.

- Figure 3b: à la suite d'un couple appliqué sur la portion d'arbre menante,
ici selon un sens de rotation horaire, la roue codeuse est déplacée dans le
sens de la flèche B, ce qui induit un déphasage tel que la lumière
calibrée 216' est sortie de la zone active de la cellule photoélectrique
213', ce qui n'est toujours pas le cas pour l'autre lumière calibrée 216"
les amplitudes A' et A" des signaux correspondants sont alors conformes
aux diagrammes illustrés à la figure 4b, et je moteur électrique
d'assistance 206 peut être alors alimenté de façon à tourner dans le sens
convenable, et réaliser ainsi l'assistance désirée jusqu'au retour à une
position conforme à celle illustrée en figure 3a. - Figure 3b: following a torque applied to the drive shaft portion,
here in a clockwise direction, the encoder wheel is moved in the
direction of arrow B, which induces a phase shift such as light
calibrated 216 'left the active area of the photocell
213 ', which is still not the case for the other 216 "calibrated light
the amplitudes A 'and A "of the corresponding signals then conform
to the diagrams illustrated in Figure 4b, and the electric motor
assistance 206 can then be supplied so as to turn in the direction
suitable, and thus carry out the desired assistance until the return to a
position in accordance with that illustrated in FIG. 3a.

- Figure 3c : la situation est alors inverse de la précédente, à la suite d'un
couple de rotation exercé sur la portion d'arbre menante dans la
direction opposée, induisant une rotation de la roue codeuse dans le sens
de la flèche C, de sorte qu'un signal est maintenant reçu au niveau de la
cellule photoélectrique 213', contrairement à ce qui se passe pour l'autre
cellule photoélectrique 213" ; l'allure des signaux de réception A', A"
correspond alors aux diagrammes illustrés en figure 4c, et le moteur
électrique d'assistance 206 peut être alors alimenté, et sa vitesse de
rotation est commandée dans le sens convenable jusqu'au retour à la
position qui est illustrée en figure 3a.- Figure 3c: the situation is then reversed from the previous one, following a
torque exerted on the drive shaft portion in the
opposite direction, inducing a rotation of the encoder wheel in the direction
of arrow C, so that a signal is now received at the
photocell 213 ', unlike what happens for the other
photocell 213 "; the shape of the reception signals A ', A"
then corresponds to the diagrams illustrated in FIG. 4c, and the engine
electric assistance 206 can then be supplied, and its speed
rotation is controlled in the proper direction until the return to the
position which is illustrated in Figure 3a.

Ainsi, le moteur électrique d'assistance 206 n'est commandé, de façon à tourner dans le sens désiré, que lorsque les signaux de réception correspondent aux diagrammes des figures 4b ou 4c. La commande pourra naturellement utiliser une combinaison logique des deux signaux (ET, OU, etc...). Cependant, dans le cadre de l'application à une direction assistée de véhicule automobile, la commande du moteur d'assistance sera de préférence subordonnée au cas où la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse faible prédéterminée. Thus, the electric assistance motor 206 is controlled, so as to rotate in the desired direction, only when the reception signals correspond to the diagrams of FIGS. 4b or 4c. The command can naturally use a logical combination of the two signals (AND, OR, etc.). However, in the context of the application to a power-assisted steering of a motor vehicle, the control of the assistance motor will preferably be subordinated to the case where the speed of the vehicle is lower than a predetermined low speed.

Il convient en outre de noter que 5i l'angle de déphasage est supérieur à l'angle4, par exemple de l'ordre de 3 , les capteurs sont au repos à l'état bas, et le moteur électrique d'assistance 206 n'est pas alimenté : ceci constitue un mode de sécurité extrêmement utile, par exemple pour le cas où les roues du véhicule seraient tournées complètement, et où le conducteur continuerait à exercer un couple sur le volant, ce qui écarte tout risque de casser la barre intermédiaire de torsion. It should also be noted that 5i the phase shift angle is greater than the angle 4, for example of the order of 3, the sensors are at rest in the low state, and the electric assistance motor 206 does not is not powered: this constitutes an extremely useful safety mode, for example in the case where the wheels of the vehicle are turned completely, and where the driver continues to exert a torque on the steering wheel, which eliminates any risk of breaking the intermediate bar of torsion.

La deuxième variante de l'invention qui vient d'être décrite est intéressante, mais elle présente cependant l'inconvénient que les capteurs optiques sont reliés à une partie tournante, ce qui complique quelque peu la réalisation des liaisons électriques. The second variant of the invention which has just been described is interesting, but it nevertheless has the drawback that the optical sensors are connected to a rotating part, which somewhat complicates the production of the electrical connections.

Pour remédier à cet inconvénient, il est possible de concevoir d'autres variantes dans lesquelles on recherche comme précédemment la double détection du couple et du sens de rotation, mais en évitant un montage mobile des capteurs utilisant des liaisons électriques.  To overcome this drawback, it is possible to design other variants in which, as before, double detection of the torque and the direction of rotation is sought, but avoiding mobile mounting of the sensors using electrical connections.

Une troisième variante est ainsi illustrée à la figure 5, le
dispositif d'assistance correspondant 300 étant alors muni d'un système de capteurs permettant à la fois la détection du couple et celle du sens de
rotation, et lesdits capteurs (cellule photoélectrique, capteurs à effet Hall) sont ici fixes, c'est-à-dire solidaires du carter logeant le dispositif d'assistance.A third variant is thus illustrated in FIG. 5, the
corresponding assistance device 300 then being provided with a system of sensors allowing both the detection of the torque and that of the direction of
rotation, and said sensors (photoelectric cell, Hall effect sensors) are here fixed, that is to say integral with the housing housing the assistance device.

Le dispositif d'assistance 300 illustré en figure 5 comporte un certain nombre d'organes analogues ou identiques à ceux du dispositif
précédemment décrit, de sorte que ces organes seront affectés des mêmes références augmentées de cent, et ne seront pas à nouveau décrits pour ne pas alourdir le texte de la description.The assistance device 300 illustrated in FIG. 5 comprises a certain number of organs similar or identical to those of the device
previously described, so that these members will be given the same references increased by a hundred, and will not be described again so as not to make the text of the description cumbersome.

Les premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante 301 sont ici essentiellement constitués par un système vis-écrou 323, dont la vis 324 est montee sur la portion d'arbre menante 301, solidairement et coaxialement à celle-ci, et dont l'écrou 327 est guidé-en translation dans le carter fixe 304, et par un capteur de proximité 332
monté sur le carter fixe 304 et associé audit écrou pour permettre une détection supplémentaire du sens de rotation.The first detection means associated with the drive shaft portion 301 are here essentially constituted by a screw-nut system 323, the screw 324 of which is mounted on the drive shaft portion 301, integrally and coaxially with it, and whose nut 327 is guided in translation in the fixed casing 304, and by a proximity sensor 332
mounted on the fixed casing 304 and associated with said nut to allow additional detection of the direction of rotation.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 5, la vis 324 est fixée par
une bride 325 sur la portion d'arbre menante 301, et présente un filetage périphérique 326 sur lequel est prévu un écrou 327 fileté intérieurement, ledit écrou présentant deux pattes d'extrémité 329 passant dans des rainures de guidage associé 330 ménagées dans le carter fixe 304. Ainsi, la rotation de la portion d'arbre menante 301 est directement liée à un déplacement en translation axiale de l'écrou 327, ce qui amène à prévoir sur l'une des pattes 329 un aimant 331 avec lequel peut coopérer un capteur 332 à effet Hall constituant le capteur de proximité précité. Le capteur 332 émet un signal proportionnel à l'induction magnétique produite pàr l'aimant 331, ce qui permet ainsi de différencier le sens de déplacement de écrou, et donc le sens de rotation de la portion d'arbre menante 301. As can be seen in Figure 5, the screw 324 is fixed by
a flange 325 on the drive shaft portion 301, and has a peripheral thread 326 on which is provided a nut 327 internally threaded, said nut having two end tabs 329 passing through associated guide grooves 330 formed in the fixed casing 304. Thus, the rotation of the driving shaft portion 301 is directly linked to a displacement in axial translation of the nut 327, which leads to providing on one of the legs 329 a magnet 331 with which a sensor can cooperate. 332 Hall effect constituting the aforementioned proximity sensor. The sensor 332 emits a signal proportional to the magnetic induction produced by the magnet 331, which thus makes it possible to differentiate the direction of movement of the nut, and therefore the direction of rotation of the portion of the driving shaft 301.

Par ailleurs, les seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée 302 sont essentiellement constitués par une roue codeuse 334 solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menée, avec cependant possibilité d'un coulissement axial par rapport à celle-ci, et par un organe de détection 313 monté sur le carter fixe 304 et servant à détecter le déphasage entre ladite roue codeuse et la vis 324 du système vis-écrou 323. Furthermore, the second detection means associated with the driven shaft portion 302 essentially consist of a coding wheel 334 integral in rotation with said driven shaft portion, with however the possibility of axial sliding relative to the latter. , and by a detection member 313 mounted on the fixed casing 304 and serving to detect the phase shift between said coding wheel and the screw 324 of the screw-nut system 323.

Il est prévu un manchon cylindrique 317 monté sur la portion d'arbre menée 302, solidairement et coaxialement à celle-ci, et supportant la roue codeuse 334 accouplée en rotation audit manchon avec possibilité d'un coulissement axial par rapport à celui-ci. Un ressort hélicoidal 338 sert en outre à appliquer la roue codeuse 334 contre la vis 324 du système vis-écrou 323 (ceci pour un mode d'accouplement par dentures axiales qui sera ultérieurement décrit). La roue codeuse 334 est montée par un moyeu 335 sur le manchon cylindrique 317, auquel elle est accouplée en rotation par une clavette 336, avec possibilité de coulissement axial. Le ressort hélicoïdal de rappel 338 est disposé autour de cette portion 335, en prenant appui contre un épaulement 339 du manchon cylindrique 317.A la périphérie de la roue codeuse 334, il est prévu une couronne cylindrique coaxiale 337 passant entre les branches axiales 321 et 322 de l'organe de détection monté sur le carter fixe 304, lequel est ici essentiellement constitué par une fourche optique 313 à cellule photoélectrique. Le mode de détection est analogue à celui déjà décrit avec une telle cellule photoélectrique, mais il convient cependant d'observer que la direction du rayon lumineux est ici radiale, la portion émettrice 321 étant disposée au-dessus de la portion réceptrice 322 : ceci résulte en effet de la disposition axiale de la couronne 337. There is provided a cylindrical sleeve 317 mounted on the driven shaft portion 302, integrally and coaxially with the latter, and supporting the encoder wheel 334 coupled in rotation to said sleeve with the possibility of axial sliding relative thereto. A helical spring 338 is also used to apply the encoder wheel 334 against the screw 324 of the screw-nut system 323 (this for a coupling mode by axial teeth which will be described later). The encoder wheel 334 is mounted by a hub 335 on the cylindrical sleeve 317, to which it is coupled in rotation by a key 336, with the possibility of axial sliding. The return helical spring 338 is disposed around this portion 335, bearing against a shoulder 339 of the cylindrical sleeve 317. At the periphery of the encoder wheel 334, there is provided a coaxial cylindrical crown 337 passing between the axial branches 321 and 322 of the detection member mounted on the fixed casing 304, which here is essentially constituted by an optical fork 313 with a photocell. The detection mode is analogous to that already described with such a photoelectric cell, but it should however be observed that the direction of the light ray is here radial, the emitting portion 321 being disposed above the receiving portion 322: this results indeed the axial arrangement of the crown 337.

Les moyens de détection 310 ainsi constitués permettent de détecter un déphasage entre la roue codeuse 334 et la vis 324 du système vis-écrou 323, donc entre les portions d'arbre 302 et 301, grâce à un système de dentures axiales homologues : la roue codeuse 334 présente en effet des dentures axiales 333, et la vis 324 des dentures axiales 340, de telle sorte que le glissement relatif des dentures homologues provoque automatiquement un coulissement axial de la roue codeuse 334, I'amplitude de ce mouvement de coulissement étant proportionnelle au déphasage.Ceci est illustré par les figures schématiques 6a et 6b, montrant l'accouplement à dents entre la roue codeuse et la vis du système vis-écrou, respectivement en position de repos et en position de travail - Figure 6a : il s'agit d'une position de repos, dans laquelle la roue 334
contacte la vis 324 avec imbrication complète des dentures homologues
340, 333, la position étant assurée par le ressort de rappel 338 ; dans
cette position, la couronne 337 de la roue 334 laisse passer le rayon
lumineux de-la cellule photo-électrique 313 par sa fenêtre associée, et le
moteur électrique d'assistance 306 n'est pas alimenté.The detection means 310 thus formed make it possible to detect a phase shift between the coding wheel 334 and the screw 324 of the screw-nut system 323, therefore between the shaft portions 302 and 301, by virtue of a system of homologous axial teeth: the wheel encoder 334 indeed has axial teeth 333, and screw 324 has axial teeth 340, so that the relative sliding of the homologous teeth automatically causes axial sliding of the encoder wheel 334, the amplitude of this sliding movement being proportional This is illustrated by schematic figures 6a and 6b, showing the tooth coupling between the encoder wheel and the screw of the screw-nut system, respectively in the rest position and in the working position - Figure 6a: acts from a rest position, in which the wheel 334
contacts screw 324 with complete nesting of homologous teeth
340, 333, the position being provided by the return spring 338; in
this position, the crown 337 of the wheel 334 lets the spoke pass
of the photocell 313 through its associated window, and the
assistance electric motor 306 is not supplied.

- Figure 6b : à la suite d'un couple exercé sur la portion d'arbre menante
301, la rotation correspondante de la vis 324 du système vis-écrou
repousse la roue 334 contre l'action du ressort 338, le déplacement e
correspondant résultant du glissement relatif des dentures homologues
340, 333 ; le rayon lumineux de la cellule photoélectrique est alors
interrompu, et le déphasage ainsi détecté permet d'agit sur la commande
du moteur électrique d'assistance 306, et ce dans le sens convenable
grâce au signal obtenu par le capteur à effet Hall 332 qui donne
l'indication du sens de rotation.- Figure 6b: following a torque exerted on the drive shaft portion
301, the corresponding rotation of the screw 324 of the screw-nut system
pushes the wheel 334 against the action of the spring 338, the displacement e
corresponding resulting from the relative sliding of the homologous teeth
340, 333; the light beam of the photocell is then
interrupted, and the phase difference thus detected acts on the control
electric assistance motor 306, in the proper direction
thanks to the signal obtained by the Hall effect sensor 332 which gives
indication of the direction of rotation.

II convient d'observer que les deux capteurs utilisés (fourche optique 313 et capteur à effet Hall 332) sont solidaires du carter fixe 304, ce qui constitue un avantage non négligeable. It should be noted that the two sensors used (optical fork 313 and Hall effect sensor 332) are integral with the fixed casing 304, which constitutes a non-negligible advantage.

Ainsi, dans le cadre d'une application à la direction assistée d'un véhicule automobile, lorsque le conducteur manoeuvre le volant du véhicule, le couple transmis fait tourner l'arbre de la colonne de direction côté volant par rapport à l'arbre de la colonne de direction côté roues, et la roue codeuse 334 se déplace d'une valeur e proportionnelle à la valeur du déphasage entre les arbres de la colonne de direction : selon le cas, l'écrou du système vis-écrou s'éloigne ou se rapproche du capteur à effet
Hall 332, ce qui permet de détecter le sens de rotation, et donc de déterminer le sens dans lequel doit agir le moteur d'assistance 306 grâce au couple détecté par la fourche optique qui est sensible au déphasage entre les arbres de la colonne de direction. Thus, in the context of an application to the power steering of a motor vehicle, when the driver operates the steering wheel of the vehicle, the transmitted torque rotates the steering column shaft on the steering wheel side relative to the steering shaft. the steering column on the wheel side, and the encoder wheel 334 moves by a value e proportional to the value of the phase shift between the shafts of the steering column: depending on the case, the nut of the screw-nut system moves away or approaches the effect sensor
Hall 332, which makes it possible to detect the direction of rotation, and therefore to determine the direction in which the assistance motor 306 must act thanks to the torque detected by the optical fork which is sensitive to the phase difference between the shafts of the steering column .

Comme précédemment, les moyens de détection 310 agissent de préférence sur la commande du moteur d'assistance 306 en fonction de la vitesse du véhicule, de façon à ne réaliser l'assistance que lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse faible prédéterminée. As before, the detection means 310 preferably act on the control of the assistance motor 306 as a function of the speed of the vehicle, so as to perform assistance only when the vehicle speed is lower than a predetermined low speed.

Lorsque ces conditions sont réunies, le moteur électrique d'assistance 356 agit dans la direction convenable jusqu'à suppression du déphasage entre les arbres de la colonne de direction. Comme précédemment aussi, le manchon cylindrique 317 présente en outre une couronne dentée 309, engrènant avec un pignon 308 monté sur l'arbre de sortie 307 du moteur d'assistance 306.When these conditions are met, the electric assistance motor 356 acts in the appropriate direction until the phase difference between the shafts of the steering column is eliminated. As previously also, the cylindrical sleeve 317 also has a ring gear 309, meshing with a pinion 308 mounted on the output shaft 307 of the assistance motor 306.

La figure 7 illustre une quatrième variante, permettant comme précédemment la double détection du couple et du sens de rotation, avec des capteurs montés fixes, mais évitant ici l'utilisation de fourches optiques : le dispositif d'assistance 400 utilise ainsi un système couplé de capteurs à effet Hall, ainsi qu'un système de biellettes de transmission. FIG. 7 illustrates a fourth variant, allowing as before the double detection of the torque and the direction of rotation, with sensors mounted fixed, but avoiding here the use of optical forks: the assistance device 400 thus uses a coupled system of Hall effect sensors, as well as a system of transmission rods.

Comme précédemment, le dispositif d'assistance 400 comporte un certain nombre d'organes analogues-ou identiques à ceux du dispositif précédemment décrit, de Sorte que ces organes seront affectés des mêmes références augmentées de cent, sans être autrement décrits. As previously, the assistance device 400 comprises a certain number of organs analogous or identical to those of the device described above, so that these organs will be assigned the same references increased by one hundred, without being otherwise described.

Les premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante 401 ici essentiellement constitués par une roue 441 solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menante, avec cependant possibilité d'un coulissement axial par rapport à celle-ci, et par un double capteur de proximité 445, 446 monté sur le carter fixe 404, ce double capteur étant associé à la roue 441 pour permettre une détection supplémentaire du sens de rotation. La roue 441 est ainsi montée par un moyeu 442 sur la portion d'arbre menante 401, a' laquelle elle est solidarisée en rotation par une clavette 443 ; cette roue porte par ailleurs une couronne périphérique aimantée 444, qui passe entre deux capteurs à effet Hall 445, 446 qui constituent le double capteur de proximité précité. Le déplacement axial, dans un sens ou dans l'autre, de la roue 441 peut alors être aisément détecté par les deux capteurs 445, 446, de préférence en procédant par différence de signaux. La roue 441 est par ailleurs en permanence soumise à l'action de moyens élastiques de rappel, tels que des ressorts 450, tendant
à la repousser vers la portion d'arbre menée 402 : ces ressorts 450 sont ici
disposés entre ladite roue et une couronne de butée 451 solidaire en rotation de la portion d'arbre menante 401. Un tel agencement permet ainsi de détecter aisément le sens de rotation.The first detection means associated with the driving shaft portion 401 here essentially constituted by a wheel 441 integral in rotation with said driving shaft portion, with however the possibility of axial sliding relative to the latter, and by a double proximity sensor 445, 446 mounted on the fixed casing 404, this double sensor being associated with the wheel 441 to allow additional detection of the direction of rotation. The wheel 441 is thus mounted by a hub 442 on the drive shaft portion 401, to which it is secured in rotation by a key 443; this wheel also carries a magnetic peripheral ring 444, which passes between two Hall effect sensors 445, 446 which constitute the aforementioned double proximity sensor. The axial displacement, in one direction or the other, of the wheel 441 can then be easily detected by the two sensors 445, 446, preferably by proceeding by difference of signals. The wheel 441 is also permanently subjected to the action of elastic return means, such as springs 450, tending
to push it back towards the driven shaft portion 402: these springs 450 are here
disposed between said wheel and a stop ring 451 integral in rotation with the driving shaft portion 401. Such an arrangement thus makes it possible to easily detect the direction of rotation.

Pour ce qui est du couple à détecter, on utilise ici un agencement essentiellement mécanique, à la différence des moyens de détection précédemment décrits. As regards the torque to be detected, an essentially mechanical arrangement is used here, unlike the previously described detection means.

Les seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée 402 sont en effet essentiellement constitués par des biellettes de transmission 447 reliant ladite portion d'arbre menée à la roue 441, de façon à déplacer ladite roue dans une direction axiale ou dans la direction axiale opposée, proportionnellement au déphasage relatif entre les portions d'arbre 401, 402. Plus précisément, le dispositif d'assistance 400 comporte un manchon cylindrique 417 monté sur la portion d'arbre menée 402, solidairement et coaxialement à celle-ci, et sur lequel sont articulées les biellettes de transmission 447 disposées tangentiellement. Ces biellettes de transmission 447 son-t articulées à l'une de Beurs extrémités par un pion 448 fixé au manchon cylindrique 417, et à leur autre extrémité par un pion 449 fixé au moyeu 442 de la roue 441. The second detection means associated with the driven shaft portion 402 are in fact essentially constituted by transmission rods 447 connecting said driven shaft portion to the wheel 441, so as to move said wheel in an axial direction or in the opposite axial direction, in proportion to the relative phase shift between the shaft portions 401, 402. More specifically, the assistance device 400 comprises a cylindrical sleeve 417 mounted on the driven shaft portion 402, integrally and coaxially with it, and on which are articulated the connecting rods 447 arranged tangentially. These transmission links 447 are articulated at one of their ends by a pin 448 fixed to the cylindrical sleeve 417, and at their other end by a pin 449 fixed to the hub 442 of the wheel 441.

Comme précédemment, le manchon cylindrique 417 présente en outre une couronne dentée 409, engrènant avec un pignon 408 monté sur l'arbre de sortie 407 du moteur d'assistance 406. As before, the cylindrical sleeve 417 also has a ring gear 409, meshing with a pinion 408 mounted on the output shaft 407 of the assistance motor 406.

Les biellettes de transmission 447 seront de préférence choisies légèrement déformables en torsion, afin d'éviter la présence de rotules qui compliqueraient notablement la structure. The transmission links 447 will preferably be chosen to be slightly deformable in torsion, in order to avoid the presence of ball joints which would significantly complicate the structure.

Ainsi que cela est aisé de le comprendre, le déphasage entre les portions d'arbres 401 et 402 résultant d'un couple produit automatiquement une rotation des biellettes de transmission 447, et donc un déplacement proportionnel de la roue 441 dans une direction axiale correspondant au sens de rotation. On parvient ainsi à détecter aisément le couple appliqué, et ce par des moyens purement mécaniques, les moyens de détection 410 ainsi constitués formant ici un capteur couplé à double détection du couple du sens de rotation.  As is easy to understand, the phase shift between the portions of shafts 401 and 402 resulting from a torque automatically produces a rotation of the transmission links 447, and therefore a proportional displacement of the wheel 441 in an axial direction corresponding to the sense of rotation. One thus succeeds in easily detecting the applied torque, and this by purely mechanical means, the detection means 410 thus formed here forming a sensor coupled with double detection of the torque in the direction of rotation.

Les figures 8a, 8b, 8c, permettent d'illustrer clairement le fonctionnement du dispositif de la figure 7, respectivement avec déphasage dans un sens, au repos ou sans déphasage, et avec déphasage dans l'autre sens. Figures 8a, 8b, 8c, illustrate clearly the operation of the device of Figure 7, respectively with phase shift in one direction, at rest or without phase shift, and with phase shift in the other direction.

Sur ces figures, on a présenté schématiquement l'extrémité du manchon 417 (solidaire en rotation de la portion d'arbre menée 402), une biellette de transmission 447 avec ses pions d'attache associés 448 et 449, et d'autre part l'extrémité de la couronne périphérique aimantée 444 qui est disposée entre les deux capteurs à effet Hall 445, 446. In these figures, we have shown schematically the end of the sleeve 417 (integral in rotation with the driven shaft portion 402), a transmission link 447 with its associated attachment pins 448 and 449, and on the other hand l end of the magnetic peripheral ring 444 which is arranged between the two Hall effect sensors 445, 446.

- Figure 8a : à la suite d'un couple exercé sur la portion d'arbre menante,
ici dans un sens horaire, la biellette de transmission 447 a tourné d'un
angle aCpar rapport à sa position de repos (dans laquelle le pion 449 est
passé de 0 à 1), ce qui a induit un déplacement axial x a de la roue
portant la couronne aimantée 444 ; la couronne aimantée 444 est espacée
d'un intervalle Y1 du capteur 445 et d'un intervalle Y2 du capteur 446,
ces déplacements étant liés par la relation xa = Y2 - Y1.Le signal
représentatif de cette différence permet alors d'agir sur le moteur
d'assistance 406, dans le sens convenable, pour supprimer le déphasage
entre les portions d'arbres, en ramenant la couronne aimantée 444 à
égale distance des capteurs à effet Hall 445, 446.- Figure 8a: following a torque exerted on the drive shaft portion,
here clockwise, the 447 transmission link has rotated
angle aC relative to its rest position (in which pin 449 is
passed from 0 to 1), which induced an axial displacement xa of the wheel
wearing the magnetic crown 444; the magnetic crown 444 is spaced
an interval Y1 of the sensor 445 and an interval Y2 of the sensor 446,
these displacements being linked by the relation xa = Y2 - Y1.The signal
representative of this difference then makes it possible to act on the engine
assistance 406, in the proper direction, to eliminate the phase shift
between the tree portions, bringing the magnetic crown 444 to
equal distance from Hall effect sensors 445, 446.

Figure 8b : il s'agit d'une position de repos ou sans déphasage, position 0
dans laquelle le pion 449 la biellette de transmission 447 subit un
déplacement xb qui est nul, et la couronne aimantée 444 est espacée des
capteurs 445 et 446 par des intervalles alors égaux Yl, Y2. La différence
entre ces intervalles est de ce fait nulle, et aucune instruction de
commande. n'est adressée au moteur électrique d'assistance 406.Figure 8b: it is a rest position or without phase shift, position 0
in which the pin 449 the transmission rod 447 undergoes a
displacement xb which is zero, and the magnetic ring 444 is spaced from
sensors 445 and 446 by then equal intervals Y1, Y2. The difference
between these intervals is therefore zero, and no instruction from
ordered. is not addressed to the electric assistance motor 406.

- Figure 8c : la position est alors l'inverse de celle illustrée en figure 8a,
la biellette 447 a tourné d'un angle > , , et l'on retrouve un déplacement
Xc du pion 449 par rapport à la position de repos (le pion 449 est passé
de 0 à 2), la couronne aimantée 444 se rapprochant alors du capteur à
effet Hall 446, et on a la relation xc = Y1 - Y2. Le signal représentatif
de la différence des intervalles détectés Y1 - Y2 permet alors d'agir sur
la commande du moteur électrique d'assistance 406, et ce dans le sens
convenable, jusqu'à suppression du déphasage entre les portions d'arbre,
c'est-à-dire jusqu'au retour à la position de repos illustrée en figure 8b. - Figure 8c: the position is then the reverse of that illustrated in Figure 8a,
the rod 447 turned by an angle>,, and we find a displacement
Xc of pawn 449 relative to the rest position (pawn 449 has passed
from 0 to 2), the magnetic ring 444 then approaches the sensor at
Hall effect 446, and we have the relation xc = Y1 - Y2. The representative signal
of the difference in the detected intervals Y1 - Y2 then acts on
the control of the electric assistance motor 406, and this in the direction
suitable, until the phase difference between the shaft portions is eliminated,
that is to say until the return to the rest position illustrated in FIG. 8b.

Les moyens de détection 410 qui viennent d'être décrits ont l'avantage de la simplicité et de la fiabilité, mais ils impliquent un couplage nécessaire de la détection du couple et du sens de rotation, de sorte que cette variante ne conviendra pas si l'on souhaite utiliser deux informations différentes, par exemple dans le cas particulier où l'on recherchera une gestion de la suspension d'un véhicule, ou des roues directrices du véhicule. The detection means 410 which have just been described have the advantage of simplicity and reliability, but they involve a necessary coupling of the detection of the torque and the direction of rotation, so that this variant will not be suitable if the 'We want to use two different pieces of information, for example in the particular case where we are looking for management of the suspension of a vehicle, or of the steering wheels of the vehicle.

Dans le cas particulier où le dispositif d'assistance 400 fait partie de la direction assistée d'un véhicule automobile, les moyens - de détection 410 sont, comme précédemment, de préférence prévus pour agir sur la commande du moteur d'assistance 406 en fonction de la vitesse du véhicule au regard d'une vitesse faible prédéterminée, de façon à ne réaliser l'assistance que lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à.cette vitesse faible prédéterminée. In the particular case where the assistance device 400 is part of the power steering of a motor vehicle, the detection means 410 are, as before, preferably provided for acting on the control of the assistance motor 406 in function of the vehicle speed with regard to a predetermined low speed, so as to perform assistance only when the vehicle speed is less than this predetermined low speed.

Les différentes variantes qui viennent d'être décrites montrent à l'évidence que les moyens de détection disposés dans le carter fixe et servant à détecter le déphasage angulaire entre les portions d'arbre peuvent être de structures très variables. The different variants which have just been described show clearly that the detection means arranged in the fixed casing and serving to detect the angular phase shift between the shaft portions can be of very variable structures.

II en resulte que l'invention n'est nullement limitée aux différents modes de réalisation qui ont été décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles figurant aux revendications.  It follows that the invention is in no way limited to the various embodiments which have been described, but on the contrary encompasses any variant incorporating, with equivalent means, the essential characteristics appearing in the claims.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance pour l'entraînement en rotation d'un arbre, notamment d'une colonne de direction d'un véhicule automobile, comportant un moteur d'assistance agissant sur une portion d'arbre menée en fonction du déplacement relatif d'une portion d'arbre menante reliée à ladite portion d'arbre menée par l'intermédiaire d'une barre de torsion, ledit dispositif comportant en outre d'une part un carter fixe formant logement pour la barre intermédiaire de torsion et dans lequel tourillonnent ladite portion d'arbre menante-et ladite portion d'arbre menée, et d'autre part des moyens de détection disposés dans ledit carter et servant à détecter le déphasage angulaire entre ladite portion d'arbre menante et ladite portion d'arbre menée, de façon à réaliser l'assistance par la commande dudit moteur associé lorsqu'un déphasage est détecté, caractérisé par le fait que les moyens de détection (310) comprennent d'une part des premiers moyens de détection associés à la portion d'arbre menante (301), lesdits premiers moyens de détection étant essentiellement constitués par un système vis-écrou (323), dont la vis (324) est montée sur ladite portion d'arbre menante, solidairement et coaxialement, et dont l'écrou (327) est guidé en translation dans le carter fixe (304), et par un capteur de proximité (332) monté sur le carter fixe (304) et associé audit écrou pour permettre une détection supplémentaire du sens de rotation, et d'autre part des seconds moyens de détection associés à la portion d'arbre menée (302), lesdits seconds moyens de détection étant essentiellement constitués par une roue codeuse (334) solidaire en rotation de ladite portion d'arbre menée, avec cependant possibilité d'un coulissement axial par rapport à celle-ci, et par un organe de détection (313) monté sur le carter fixe (304) et servant à détecter le déphasage entre ladite roue codeuse et ladite vis du système vis-écrou. 1. Assistance device for driving a shaft in rotation, in particular a steering column of a motor vehicle, comprising an assistance motor acting on a portion of the shaft driven as a function of the relative displacement d a portion of driving shaft connected to said portion of shaft driven by means of a torsion bar, said device further comprising on the one hand a fixed casing forming a housing for the intermediate torsion bar and in which revolve said portion of driving shaft and said portion of driven shaft, and on the other hand detection means arranged in said casing and serving to detect the angular phase shift between said portion of driving shaft and said portion of driven shaft, so as to provide assistance by controlling said associated motor when a phase shift is detected, characterized in that the detection means (310) comprise on the one hand first associated detection means s to the drive shaft portion (301), said first detection means being essentially constituted by a screw-nut system (323), the screw (324) of which is mounted on said drive shaft portion, integrally and coaxially, and whose nut (327) is guided in translation in the fixed casing (304), and by a proximity sensor (332) mounted on the fixed casing (304) and associated with said nut to allow additional detection of the direction of rotation , and secondly second detection means associated with the driven shaft portion (302), said second detection means being essentially constituted by a coding wheel (334) integral in rotation with said driven shaft portion, with however, possibility of axial sliding relative to the latter, and by a detection member (313) mounted on the fixed casing (304) and serving to detect the phase shift between said coding wheel and said screw of the screw-nut system. 2. Dispositif d'assistance selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la roue codeuse (334) et la vis (324) du système vis-écrou (323) comportent des dentures axiales homologues (340, 333) dont le glissement relatif provoque le coulissement axial de ladite roue proportionnel au déphasage, contre l'action d'un moyen de rappel associé (338).  2. Assistance device according to claim 1, characterized in that the encoder wheel (334) and the screw (324) of the screw-nut system (323) have homologous axial teeth (340, 333) whose relative sliding causes the axial sliding of said wheel proportional to the phase shift, against the action of an associated return means (338). 3. Dispositif -d'assistance selon les revendications I et 2, caractérisé par le fait que l'organe de détection monté sur le carter fixe (304) est essentiellement constitué par une fourche optique (313) à cellule photoélectrique entre les branches axiales de laquelle passe une couronne cylindrique (337) ménagée à la périphérie de la roue codeuse (334). 3. Assistance device according to claims I and 2, characterized in that the detection member mounted on the fixed casing (304) essentially consists of an optical fork (313) with a photocell between the axial branches of which passes a cylindrical crown (337) formed at the periphery of the encoder wheel (334). 4. Dispositif d'assistance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le capteur de proximité (332) est un capteur à effet Hall coopérant avec un aimant (331) porté par l'écrou (327) du système vis-écrou (323).  4. Assistance device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the proximity sensor (332) is a Hall effect sensor cooperating with a magnet (331) carried by the nut (327) of the screw-nut system (323). 5. Dispositif d'assistance selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un manchon cylindrique (317) monté sur la portion d'arbre menée (302), solidairement et coaxialemént à celle-ci, et supportant la roue codeuse (334) accouplée en rotation audit manchon avec possibilité d'un coulissement axial par rapport à celui-ci, ainsi- qu'un ressort hélicoïdal (338) tendant à appliquer ladite roue codeuse contre la vis (324) du système vis-écrou (323). 5. Assistance device according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a cylindrical sleeve (317) mounted on the portion of driven shaft (302), integrally and coaxially with it, and supporting the coding wheel (334) rotatably coupled to said sleeve with the possibility of axial sliding relative to the latter, as well as a helical spring (338) tending to apply said coding wheel against the screw (324) of the screw-nut system (323). 6. Dispositif d'assistance selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le manchon cylindrique (317) présente en outre une couronne dentée (309), engrènant avec un pignon (308) monté sur l'arbre de sortie (307) du moteur d'assistance (306).  6. Assistance device according to claim 5, characterized in that the cylindrical sleeve (317) also has a ring gear (309), meshing with a pinion (308) mounted on the output shaft (307) of the assistance motor (306).