Brevet FR2288663A1 — publié le 19760521

La présente invention se rapporte à un mécanisme de direction du type assistée destiné en général à des véhicules à moteur, et concerne plus particulièrement un mécanisme de direction assistée du type comprenant un distributeur hydraulique rotatif. Un mécanisme de direction assistée de ce genre déjà connu comprend un corps cylindrique dans lequel est enfermé un piston oeulissant axialement et portant une crémaillère qui engrène avec un secteur denté fixé sur un arbre qui porte également le levier de direction du mécanisme. Le piston peut Btre déplacé axialement, soit par une pression hydraulique sous à la commande d'un distributeur rotatif, soit mécaniquementt au moyen d'un dispositif à vis et écrou. La vis de ce dernier dispositif est fixe rigidement sur une partie du distributeur rotatif. En fonctionnement, l'accouplement entre la crémaillère du piston et le secteur denté de arbre de direction donne assanO à des composantes latérales de la force sur le piston qui sont transmises au distributeur rotatif par l'intermédiaire du dispositif à vis et écrou et qui conduisent quelquefois à un fonctionnement dfectueus du distributeur et à un mau- vais fonctionnement du mécanisme de direction. L'invention a pour objet un mécanisme de direction assistée dans lequel cet inconvénient est pratiquement élimine en évi- tant, autant que possible, le transfert au distributeur de forces perpendiculaires à son axe longitudinal. Un mécanisme de direction assistée selon l'invention comprend un corps cylindrique dans lequel coulisse axialement un piston portant une crémaillère qui engrène avec un secteur denté- fixé sur un arbre de direction, et qui est accouplé mécaniquement à un dispositif à vis et écrou de manière à etre déplace axialement par la rotation de la vis. Cette dernière est reliée à un distributeur hydraulique rotatif comprenant un rotor extérieur et un rotor intérieur pour à diriger sélectivement du fluide hydraulique d'un ctté ou de l'autre du piston en fonction de la rotation de ces rotors. Le rotor extérieur de ce distributeur rotatif est accouplé à la vis de manière à tourner avec elle au moyen dtun accouplement qui permet un mouvement relatif de la vis et du rotor ex trieur perpendiculairement à leurs axes. I, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif: la Fig. 1 est une coupe axiale d'un mécanisme de direc tion assistée suivant un mode de réalization de l'invention, la Fig. 2 est une coupe axiale à plus grande échelle d'un détail du mode de réalisation de la Fig. 1, la Fig. 3 est une coupe axiale d'une pièce du mode de réalisation de la Fig. 1, la Fig. 4 est une vue en bout de la pièce de la Fig.3 , les Fig. 5, 6 et 7 sont respectivement une coupe axiale, une vue de ctté et une vue en bout dtune autre pièce du mode de réalisation de la Fig. 1 les Fig. 8 et 9 sont respectivement une coupe axiale et une vue en bout d'une autre pièce du mode de réalisation de la Fig. 1. La Fig. 1 montre qu'un mécanisme de direction assistée selon l'invention comprend un corps cylindrique 1 dans lequel est enfermé un piston 2 coulissant axialement et por tant une crémaillère 3 sur l'un de ses cttési cette crémail 1ère engrène avec un secteur denté 4 de arbre de direction 5. L'arbre 5 transmet son mouvement de rotation à un levier de direction (non représenté) sur lequel, lorsque le méca nisme est monté sur un véhicule à moteur, sont articulées les barres de direction.Le piston 2 est accouplé à l'extré- mité d'une colonne de direction (non représentée) par l'inter- médiaire d'un accouplement 14, qui relie la colonne de direc tion à un distributeur hydraulique rotatif 9 qui est lui meme accouplé à un arbre fileté 6 coopérant avec un écrou 7 à recirculation de billes contenant des billes 8 et qui est porté par le piston. Le distributeur rotatif 9 a pour fonc tion de diriger sélectivement du fluide sous pression dans les chambres la ou lb du corps 1 par des conduits 10 et 11 suivant que le volant est tourné dans un sens ou dans autre, comme l'indiquent les flèches A. Le distributeur 9 comprend un rotor extérieur 12, et un rotor intérieur 13 qui est accouplé à la colonne de direction (non représentée) au noyez de l'accouplement 14. Les rotors 12 et 13 comportent plusieurs rainures annulaires 12a, des trous radieux 12b-13a, et des trous axiaux 13b fertés par des billes 13c et destinés à distribuer du fluide hydraulique sous pression vers les conduits 10, Il, en fonction de la rotation des rotors 12 et 13.Le rotor intérieur est fixé à la vis 6 au noyen d'une barre de torsion 15 qui est fixée sur la vis 6 au moyen d'une goupille transversale 15a.La réali- sation du distributeur 9 ne sera pas décrite ici en détail car elle ne fait pas partie de l'invention, l'ais elle est de préférence du type décrit dans la demande de brevet en Italie N 21 750-A/73. Le rotor extérieur 12 est accouplé à la vis 6 au moyen d'un acceuple-nt 16 qui n'est pas rigide, nais qui permet d. légers désalignelents axiaux transversaux entre la vis 6 et le rotor extérieur 12 sans que cela applique au distribu- teur 9 une contrainte perpendiculaire à l'axe du mécaniste. En pratique, l'accouplement entre la vis 6 et le rotor exté- rieur est d'un type connu sous le non "accouplement Oldham" qui n'autorise aucune rotation relative des deux pièces accouplées nais qui permet un léger désalignement de ces deux pincez, perpendiculairement à leurs axes. La structure de l accouple-ent 16 est représentée plus o. détail par les Fig. 2 à 9 qui montrent qu' il comporte une première partie 16a portée par une extrémité 6a de la vis 6 (Fig. 3), une bague intermédiaire 16b (Fig. 5) et une autre partie 16c (Fig. 8) faisant partie du rotor er- térieur 12 du distributeur 9. La première partie 16a comporte deux saillies axiales 6b qui font partie d'un dispositif de réaction qui n'est pas décrit ici car il n'est pas concerné par l'invention. La première partie 16a de l'accouplement (Fig. 3 et 4) conporte également deux saillies axiales 17 diamétralement opposées l'une par rapport à Il autre, et toutes deux à la même distance radiale de l'axe. La partie intermédiaire de l'accouplement 16 (Fig. 5, 6 et 7) consiste en une bague 16b comprenant deux paires de rainures radiales 18, 19, une paire sur chaque face de la bague. Les rainures de chaque paire sont diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre, et les deux paires de rainures 19 et 18 sont perpen diculaires.L'autre partie 16c de l'accouplement, qui con sistre en une partie du rotor extérieur 12 ais qui. en variante, pourrait en ttre réalisée séparément puis y ttre fixée, comporte deux saillies axiales 20 diamétralement opposées. A l'assemblage de l'accouplement, les saillies 17 de la première partie 16a de l'accouplement sont introduites dans les rainures 18 de la pièce intermédiaire 16blet les saillies 20 de l'autre partie 16c sont introduites dans les rainures 19, de la pièce intermédiaire 16b. Après l'assemblage, l'accouplement 16 se présente comme le montre la Fig. 2, et relie l'extrémité 6a de la vis 6 avec le rotor extérieur 12 de manière que ces deux pièces soient accouplées an rotation mais puissent néanmoins supporter un léger désalignement relatif perpendiculairement l'axe. Un élément annulaire d'étanchéité 21, représenté sur la Fig. 2, est placé radialement à l'intérieur des trois parties de l'accouplement 16. Le mécanisme de direction assistée fonctionne de la façon suivante. Lorsque le volant est tourné, le mouyement de rotation est transmis par la colonne de direction à la vis 6, par l'intermédiaire de la barre de torsian-15, puis de la vis 6 au rotor extérieur 12 du distributeur 9 par l'in- termédiaire de l'accouplement 16. Cet accouplement est réalisé de manière que la position angulaire du rotor extérieur 12 suive exactement la rotation de la vis 6 mais il peut ttre déplacé transversalement de sa position normale d'alignement axial avec la vis 6 à l'apparition de forces transversales qui 'exercent inévitablement sur la vis 6 pendant le fonctionnement.Ces forces transverssaleq ne sont donc pas transférées au rotor extérieur 12, ni au distributeur 9 qui peut par conséquent tourner librement sans aucune restriction ni déformati on gui seraient autrement entratnées par ces forces transversales. En pratique, lors d'un changement de direction, des forces transversales sur la vis 6 apparaissent inévitablement à cause des composantes transversales développées aux zones de contactentre les dents de la crémaillère 3 et les dents du secteur denté 4. L' Oldham 16ascure donc un fonctionnement parfait du distributeur 9 puisqu'il est libéré des forces transversales qui apparaissent de cette manière. Les autres pièces du mécanisme de direction assistée fonctionnent d'une manière connue et n'ont donc pas à titre décrites plus an détail I1 est évident que de nombreuses aodifications et variantes peuvent entre apportées à ce mécanisme sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention. En pratique, tous matériaux appropriés peuvent convenir et les dimensions peuvent être choisies en fonction des conditions particulières. REVENDICATIONS 1. - Mécanisme de direction assistée comprenant un corps cylindrique dans lequel coulisse axialement un piston portant une crémaillère qui engrène avec un secteur denté d'un arbre de direction, et qui est accouplé mécaniquement à un dispositif à vis et écrou de manière à être déplacé axialement par la rotation de la vis, cette dernière étant accouplée à un distributeur hydraulique rotatif comprenant un rotor extérieur et un rotor intérieur destinés à diriger sélectivement du fluide hydraulique d'un côté ou de l'autre du piston en fonction de la rotation de ces rotors, mécanisme caractérisé en ce que i rotor extérieur (12) dudit distributeur rotatif est accouplé à ladite vis (6) de manière à tourner avec elle au moyen d'un accouplement nOldham" (16) qui permet un mouvement relatif de la vis (6) et du rotor extérieur (12) perpendiculairement à leurs axes et empêche tout mouvement relatif axial entre cette vis et ce rotor extérieur. 2. - Mécanisme de direction assistée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit accouplement (16) comprend une première partie (16a) portée par l'extrémité -16a) de la vis (6) ou formée sur cette extrémité, une pièce annulaire intermédiaire (16b) et une autre partie (16c) fixée sur ledit rotor extérieur (12) du distributeur rotatif (9) ou formée sur ce rotor. 3. - Mécanisme de direction assistée selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pièce annulaire intermédiaire (16b) comprend une première paire de rainures radiales (18) diamétralement opposées sur l'une de ses faces, et une seconde paire de rainures radiales (19) diamétralement opposés sur l'autre de ses faces, ces deux paires de rainures étant perpendiculaires entre elles, ladite première partie (16a) de l'accouplement (16) comprenant deux saillies (17) diamétralement opposées qui pénètrent dans les rainures correspondantes (18) d'une face de ladite pièce intermédiaire (16b), et ladite autre partie (16c) de l'accouplement (16) comprenant deux saillies axiales (20) diamétralement opposées, qui pénètrent dans les rainures correspondantes (19) de l'autre face de ladite pièce intermédiaire (16b) dudit accouplement (16).