Brevet FR2323564A1 — publié le 19770408

La présente invention a pour objet une direction assistée pour véhicules à moteur. Elle convient particulièrement bien à des véhicules à commande électrique, mais elle ne se limite pas à cette application et on peut l'utiliser sur tout véhicule comportant une direction munie d'organes d'assistance. De façon plus précise, l'invention a pour but une direction assistée dans laquelle l'assistance n1 agit que lorsque l'effort demandé au conducteur est assez grand pour qu'elle soit nécessaire, cette assistance n'étant pas utilisée én dehors d'une telle situation, ce qui diminue l'énergie consommée et, par suite, permet de réaliser une économie par rapport aux directions assistées classiques à fonctionnement permanent. Conformément à l'invention, la direction assistée pour véhicules comprend un mécanisme de direction commandé au moyen d'un organe de direction à commande manuelle, une source d'énergie destinée à assister la commande de ce mécanisme de direction, une commande électrique prévue pour déclencher cette source d'énergie et un dispositif de détection d'efforts associé audit mécanisme et servant à fournir un signal électrique en fonction de l'effort dans le mécanisme, ledit dispositif de détection d'efforts étant branché sur cette commande électrique de manière que cette source d'énergie ne devienne opér=Etive que lorsque l'effort dans ce mécanisme dépasse une valeur prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective, d'une direction de véhicule à moteur conforme à l'invention ; la figure 2 est une représentation schématique de cette direction ; et la figure 3 est une coupe transversale d'un vérin du type utilisé dans cette direction. La direction telle que représentée est destinée à être utilisée sur un véhicule à moteur comportant deux roues dirigeables 10. Ces roues sont reliées à un volant de direction 11 par l'intermédiaire d'une colonne tournante de direction 12 et d'un boîtier démultiplicateur de direction, désigné.dans son ensemble par la référence 13, d'où part un bras de direction 14. Ce dernier pénètre dans un vérin 15 d'où part une tige de piston 16 qui pivote sur une bielle 17, montée de façon pivotante sur des barres de timonerie 18, 19 associées aux deux roues 10. Il'est bien entendu que l'on peut également utiliser d'autres dispositifs de direction de type connu. L'assistance de la direction est assurée par le vérin 15 alimenté en liquide hydraulique à partir d'un réservoir 20. Ce dernier alimente une pompe 21 par l'intermédiaire d'un tuyau 22. Des tuyaux 23 et 24 d'alimentation et de retour sont raccordés à ce vérin 15. Le vérin 15, qui est représenté'de façon plus détaillée sur la figure 3, comprend deux tubes télescopiques 25 et 26 engagés à coulissement l'un dans l'autre. A l'extrémité extérieure du tube 26 est reliée la tige de piston 16 signalée plus haut. Sur cette tige est fixé un piston 27 pouvant coulisser dans l'autre tube 25. Un palier 28 portant la tige de piston16 est monté à l'extrémité du tube 25. A l'autre extrémité, ou extrémité extérieure, du tube 25 se trouve un bloc 29 où le bras 14 est engagé dans une articulation sphérique 30. Ce bloc renferme également les branchements (non représentés) des tuyaux 23 et 24 qui partent et arrivent à la pompe 21. A l'extérieur du tube 25 du vérin 15 se trouve un relais 31.Ce dernier est relié (d'une façon non représentée), à une soupape de détente 32 comprenant un plongeur 33 et une bille 34 soumise à l'action d'un ressort représentée également sur la figure 2. Ce plongeur 33 et entraîne par le relais 31, en vue de faire varier la force exercée par le ressort 35 sur la bille 34 et, par suite, faire varier la pression hydraulique pour laquelle se produit 1a détente de pression. Dans cette installation, la pompe est commandée à partir de la source d'énergie du véhicule et l'assistance de la direction est mise en jeu lorsque l'on exerce un effort de braquage prédéterminé sur le vol-ant de direction. Cela a pour effet de commander l'introduction de liquide provenant de la pompe dans l'extrémité du cylindre situé de part et d'autre du piston 27, qui se déplace pour assister 11 effort de direction. La soupape de détente 32 sert à régler l'assitance fournie à la direction du véhicule. Dans l'assistance de direction de-l'invention la source d'énergie du véhicule est un moteur électrique alimenté par des accumulateurs. Cette direction assistée selon l'invention n'est pas destinée à fonctionner en permanence, mais au contraire, uniquement lorsque l'effort exercé par le conducteur sur le volant de direction 11 dépasse la valeur préétablie. Afin de mesurer l'effort exercé sur le conducteur, la colonne de direction 12 courte une jauge d'effort 36. Celle-ci est montée près du milieu de la colonne de direction, où le moment d'inertie de cette colonne est le plus faible. Cette jauge d'effort 36 comporte deux branchements écartes l'un de l'autre(non représentés), sur la colonne de direction 12 et elle contient des moyens de connexion servant à assurer une liaison électrique lorsque le couple dans la colonne de direction dépasse la valeur prédéterminée. La jauge d'effort 36 est branchée au moyen d'un conducteur 37, sur une boite de commande électrique 38 qui contient essentiellement un amplificateur. Cette boîte de commande 38 présente une liaison électrique de sortie 39 vers le relais 31, auquel elle transmet un signal chaque fois qu'un signal est reçu à partir de la jauge d'effort 36, indiquant que le couple exercé par le conducteur sur le volant de direction 11 dépasse la valeur prédéterminée. Le conducteur 37 est enroulé de façon lâche sur la colonne de direction. La rotation de celle-ci dans un sens tend à enrouler le fil sur la colonne, mais le montage tâche de ce fil suffit pour l'empêcher de se serrer trop fortement sur la colonne. La rotation de la colonne de direction dans l'autre sens a pour effet de desserrer le conducteur 37. Une telle disposition permet de se passer d'un organe tournant de détection du signal électrique provenant de la jauge d'effort 36, de la colonne de direction 12 ; toutefois, on peut utiliser un tel organe tournant de détection comme variante du montage ci-dessus. Pour des valeurs de l'effort supérieures à l'effort prédéterminé l'assistance augmente progressivement sous l'effet de l'augmentation de la pression exercée par le ressort sur la bille 34 de la soupape de détente. Grâce à ces moyens permettant de ne déclencher l'assistance que lorsque le couple dans la colonne de direction dépasse une valeur prédéterminée, on peutse passer dans les organes d'assistance, d'un moteur fonctionnant en permanence, ce qui réduit au minimum la consommation d'énergie. La direction assistée selon l'invention a été décrite cidessus dans son application à un véhicule électrique, mais elle peut bien entendu s'appliquer à un véhicule à moteur à combustion interne. Suivant une variante de la commande de cette direction assistée, il est prévu un limiteur d'écoulement de fluide entre le réservoir et le, vérin. L'ouverture de ce limiteur est réglée par le relais 31. Un tel montage convient spécialement à une direction assistée commandée par des moyens pneumatiques. Si la direction assistée est commandée électriquement, le signal émis par la jauge d'effort de la colonne de direction est reçu par un dispositif de réglage de l'intensité du courant. Le réglage de celle-ci a pour-effet le reglage de l'effort d'assistance fournie par l'installation. 11 existe également, de même que dans les autres variantes 'de direction assistée décrites, une valeur prédéterminée en-dessous de laquelle la 'direction n'est pas assistée et au-dessus de laquelle il y a même une assistance réglée de façon progressive. REVENDICATIONS l.- Direction assistée pour véhicules caractérisée par le fait qu'elle comprend un mécanisme de direction qui agit lorsque l'effort demandé au conducteur la rend nécessaire, cette assistance n'étant pas utilisée en dehors d'une telle situation, ce qui diminue l'énergie consommée et permet, par suite, de réaliser une économie de carburant par rapport aux directions classiques à fonctionnement permanent. 2.- Direction assistée selon la revendication 1, pourvue de moyens de détection d'efforts constitués par un dispositif de commutation monté sur une colonne de direction tournante, détectant l'effort dans cette colonne de direction lorsque l'on exerce sur cette dernière un effort de direction. 3.- Direction assistée selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le dispositif de commutation est une jauge d'effort fixée sur la colonne comportant des contacts de commutation branchés de maniere à fournir un signal électrique lorsque l'effort de direction dépasse une valeur prédéterminée. 4.- Direction assistée selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée par le fait que la commande électrique comprend un amplificateur et un relais servant à régler la source d'énergie. 5.- Direction assistée selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ce relais est conçu pour commander un vérin à commande par pression de fluide qui constitue la source d'énergie servant à assister le mécanisme de direction. 6.- Direction assistée selon la revendication 5, caractérisée par le fait que ledit vérin est alimenté en liquide hydraulique par une pompe. 7.- Direction assistée selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée par le-fait que ce relais agit sur une soupape de détente du vérin commandant le déclenchement de ce vérin. 8.- Direction assistée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que ledit dispositif de détection d'efforts est branché sur ladite commande électrique par l'intermédiaire d'un conducteur installé de manière à permettre le déplacement du mécanisme de direction sans déranger ledit branchement électrique.