Brevet FR2402568A1 — publié le 19790406

La présente invention se rapporte à un dispositif de direction assistée d'un véhieule, notamment d'un véhicule automobile, comportant des moyens pilotes agissant sur des moyens de braquage, les dits moyens pilotes ayant un élément de transmission en deux parties, lesquelles sont accouplées l'une Itautre avec un jeu relatif limité, une centrale hydraulique d'assistance comportant un réservoir et une pompe puisant dans ce réservoir par un conduit d'aspiration, un vérin hydraulique agissant sur les moyens de braquage, et un distributeur hydraulique interposé entre la centrale et le vérin et sensible au jeu relatif des deux dites partiels, de façon à faire agir le vérin sur les moyens de braquage dans le même sens que les moyens pilotes pour en renforcer l'effet. En fait, la résistance opposée au braquage est plus forte lorsque le véhicule est arrêté ou roule lentement que lorsque le véhicule roule vite. Le besoin d'assistance se fait donc davantage sentir à I'arrêt ou à basse vitesse qu a vitesse élevée. Dans le but de modifier l'ampleur de l'assistance en fonction des besoins, on peut agir sur le débit refoulé par la pompe de la centrale hydraulique d'assistance, soit en faisant tourner la pompe d'autant plus vite que le véhicule roule moins vite, mais il en résulte une complication notable de l'installation, soit en disposant un appareil à perte de charge variable dans le refoulement de la pompe, mais un tel appareil qui doit résister à des pressions fortes et variables a une construction onéreuse. La présente invention a pour objet un dispositif de direction assistée, qui est exempt de ces divers inconvénients et qui permet, avec une construction simple et commode, de modifier à volonté l'ampleur du rôle dévolu à 11 assistance dans la commande des moyens de braquage. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'un moyen d'étranglement variable est disposé dans le conduit d'aspiration de la pompe pour y définir un passage de section variable. Plus particulièrement, ce moyen dtétranglement variable est asservi à la vitesse du véhicule de façon à donner à ce passage une grande section lorsque le véhicule est à l'arrêt ou roule lentement, et une section réduite lorsque le véhicule roule vite. Le moyen d'étranglement variable, ainsi placé à l'aspira- tion, est soumis à une faible pression, ce qui permet de le réaliser d'une manière economique. Sans doute, on pourrait craindre que ce moyen d'étranglement ne fasse caviter la pompe, mais l'ex périence a montré que, d'une manière bénéfique, il ne se produit pas de cavitation garante, notamment lorsque les conditions de fonctionnement sont rendues aussi stables que possible, en particulier avec une pompe à vitesse constante. A cet effet, suivant une autre caractéristique, la pompe est entraSnée à vitesse sensiblement constante. Une forme d'exécution de l'invention est ci-après décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de direction assistée pour véhicule automobile suivant l'invention la figure 2 montre plus en détail la construction d'une colonne de direction en deux parties, ainsi que la construction d'un appareil centrifuge de commande du moyen d'étranglement. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, un dispositif de direction assistée suivant l'invention est appliqué, à titre d'exemple, à un véhicule automobile. Ce dispositif comporte (figure 1) des moyens pilotes 10 agissant sur des moyens de braquage tels que des biellettes 11. Les moyens pilotes 10 comportent un volant 12 et une colonne de direction 13. Celle-ci est en deux parties alignées 13A et 13B accouplées l'une à l'autre avec un jeu relatif limité. La partie 13A est solidaire du volant 12 tandis que la partie 13B est solidaire dTun pignon 14 qui engrène avec une crémaillère 15. Celle-ci commande l'orientation de roues directrices 16 du véhicule par l'intermédiaire des biellettes de braquage 11. Le jeu relatif avec lequel les deux parties 13A et f3B sont accouplées, est limité par des moyens de butée 17 (figure 2). Le jeu des deux parties 13A, 13B est de quelques degrés de part et d'autre d'une position moyenne de repos qui tend à être maintenue par une barre de torsion 18 liant les parties 13A et 13B. Une centrale hydraulique d'assistance (figures 1 et 2) comporte un réservoir 20 et une pompe 21 puisant dans ce réservoir 20 par un conduit d'aspiration 22. Dans l'exemple non limitatif représenté, la pompe 21 est volumétrique. L'arbre 21' de la pompe 21 est entrarzrré à vitesse sensiblement constante. A cet effet, l'entratnement de l'arbre 21' peut Autre réalisé par exemple avec un dispositif du type décrit dans le brevet français nO 74 27 678 déposé le 9 AoOt 1974 au nom de la SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO pour ^'Ensemble d'entrainement pour organe auxiliaire équipant un véhicule automobile au voisinage du moteur de celui-ci, en particulier alternateur" et/ou dans le brevet français n" 76 39 743 déposé le 31 Décembre 1976 au nom de la SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO pour "Poulie de variateur de vitesse". Un vérin hydraulique 23 a un piston 24 dont la tige 25 agit sur la crémaillère 15. Le piston 24 définit dans le vérin 23 deux chambres 26 et 27. Un distributeur hydraulique 29 est interpose entre la pompe 21 et le vérin 23 et est sensible au jeu relatif des deux parties 13A et 13B pour faire agir le vérin 23 sur les biellettes de braquage 11 dans le mEme sens que les moyens pilotes 10 pour en renforcer l'effet. Le distributeur hydraulique 29 peut avoir toute forme appropriée. I1 comporte par exemple un corps 30 entourant les parties 13A et 13B et un manchon tubulaire 31 inséré entre la partie 13A et ce corps 30. Dans les pièces 13A et 31 sont prévues diverses encoches convenablement réparties, telles que l'encoche 32. Le corps 30 comporte quatre orifices 34, 35, 36 et 37. L' orifice 34 est relié à un conduit de refoulement 39 de la pompe 21. L'orifice 35 est relie à un conduit 40 de retour au réservoir 20. L'orifice 36 est relié par un conduit 41 à la chambre 26 du vérin 23. L'orifice 37 est relié par un conduit 42 à la chambre 27 du vérin 23. En l'absence d'action du conducteur, les orifices 34 et 35 sont mis en communication de sorte que l'installation fonctinwe à centre ouvert sans effet sur le vérin 23. Lorsque le conducteur exerce une action sur le volant 10 pour braquer les roues 16, les parties 13A et 13B sont décalées l'une par rapport à l'autre dans un sens déterminé et le distributeur 29 envoie la pression de la pompe 21 dans la chambre correspondante 26 ou 27 du vérin 23 et assure le retour de l'autre chambre vers le réservoir 20. Lorsque le décalage angulaire est inversé, c'est l'autre chambre du vérin 23 qui est alimentée par la pompe 21. Un moyen d'étranglement variable 50 (figures 1 et 2) est disposé dans le conduit d'aspiration 22 de la pompe 21 pour y définir un passage de section variable, en vue de modifier à vo ponté l'ampleur du rôle dévolu à l'assistance de la commande des biellettes de braquage 11. Plus particulièrement, le moyen d'étranglement variable 50 est asservi à la vitesse du véhicule, de préférence par un appareil centrifuge 51 entraîné à une vitesse proportionnelle à celle du véhicule, de façon à donner au passage dans le conduit d'aspiration 22-de la pompe 21, une grande section lorsque le véhicule est à l'jarret ou roule lentement c'est-à-dire lorsqu'on a le plus besoin de l'assistance, et une section réduite lorsque le vehicule roule vite, c'est-à-dire lorsque l'assistance est moins utile. On appréciera que pour faire chuter fortement la pression dans la pompe d'assistance 21, il n'est- pas nécessaire de fermer complètement la section du conduit 22 en 50. En effet, la pression est proportionnelle au carré de la section et il suffit de diminuer la section de moitié pour que, déjà, la pression tombe au quart. Un exemple de construction du moyen d'étranglement variable 50 et de l'appareil centrifuge 51 est représenté (figure 2). Le moyen d'étranglement 50 comporte un cylindre 52 avec lequel communique la partie amont et la partie aval du conduit d' aspiration 22 par deux orifices décalés 53 et 54. Dans le cylindre 52 est engagé coulissant un obturateur 55 adapté à obturer plus àu moins l'orifice 53. L'obturateur 55 est commandé par un poussoir 56 sous l'action de masselottes 57 avec des ressorts de rappel 57'.,Les masselottes 57 sont entratnées en 58 à une vitesse proportionnelle à celle de l'arbre de sortie de la botte de vitesse. On voit en 59 une tige de butée liée à l'obturateur 55 et limitant son déplacement sous l'action de masselottes 57, après ferneture de l'orifice 53, tandis qu'un ressort 60 est associé à l'obturateur 55 et tend à le déplacer en sens inverse, c'est-àdire dans le sens de l'ouverture de l'orifice 53. Lorsque le véhicule est à l'arrêt ou roule très lentement, les masselottes 57 restent près de l'axe et ne poussent pas sur l'obturateur 55, ce qui permet à l'orifice 53 d'être largement ouvert. Le moyen d'étranglement 50 est inactif et l'assistance intervient largement pour seconder les efforts du conducteur sur le volant 12. Lorsque le véhicule roule plus vite, les masselottes slécartent et déplacent l'obturateur 55 vers la droite de la figure 2 en obturant l'orifice 53. Le moyen d'étranglement 50 devient ainsi actif et diminue le rible dévolu à l'assistance. Ce rOle est d'autant plus diminué que le véhicule roule plus vite et peut m8me être avantageusement supprimé tout à fait, lorsque le véhicule roule très vite. Ainsi que l'expérience l'a montré, la pompe 21 a un excellent fonctionnement malgré l'étranglement qu'on lui fait subir à l'amont en 50 et, en particulier, elle ne présente aucune cavitation gênante. Ceci est dO au fait que les conditions de fonctionnement sont aussi stables que possible, en particulier parce que la pompe 21 est entraînée à vitesse sensiblement constante. REVEND ICAT IONS 1) Dispositif de direction assistée d'un véhicule comportant des moyens pilotes agissant sur des moyens de braquage, les dits moyens pilotes ayant un élément de transmission en deux parties lesquelles sont accouplées l'une à l'autre avec un jeu relatif limité, une centrale hydraulique d'assistance comportant un réservoir et une pompe puisant dans ce réservoir par un conduit d'aspiration, un vérin hydraulique agissant sur les moyens de braquage, et un distributeur hydraulique interposé entre la centrale et le vérin et sensible au jeu relatif des deux dites parties, de façon à faire agir le vérin sur les moyens de braquage dans le mème sens que les moyens pilotes pour en renforcer effet, caractérisé en ce qu'un moyen d'étranglement variable est disposé dans le conduit d'aspiration de la pompe pour y définir un passage de section variable, en vue de modifier à volonté l'ampleur du rôle dévolu à l'assistance dans la commande des moyens de braquage. 2) Dispositif de direction assistée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'étranglement variable est asservi à la vitesse du véhicule de façon à donner au passage du conduit d'aspiration, une grande section lorsque le véhicule est à l'arret ou roule lentement, et une section réduite lorsque le véhicule roule vite. 3) Dispositif de direction assistée suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'étranglement est asservi à un appareil centrifuge entrat:né à une vitesse proportionnelle à celle du véhicule. 4) Dispositif de direction assistée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pompe est entratnée à vitesse sensiblement constante.