Brevet FR2416150A1 — publié le 19790831

La présente invention se rapporte à un dispositif de direc tion assistée d'un véhicule, comportant des moyens pilotes agissant sur des moyens de braquage, lesdits moyens pilotes ayant un élément de transmission en deux parties, lesquelles sont prévues avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire entre lesdites parties sous l'action des moyens pilotes, et des moyens d'assistance qui,en réponse à un tel décalage angulaire, sont admis à agir sur les moyens de braquage dans le mêmesens que les moyens pilotes. On a déjà proposé divers agencements pour mettre en oeuvre les moyens d'assistance lorsque le décalage angulaire se produit sous l'action des moyens pilotes. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de direction assistée d'un véhicule, dans lequel les deux parties de l'élément de transmission des moyens pilotes comportent chacune un pignon qui engrène avec des moyens de pignon de renvoi oscillants portant un organe de commande des moyens d' assistance. Un tel dispositif est de nature à mettre en oeuvre, de manière fiable, les moyen.s d'assistance en répon.se à l'inclinaison, dans un sens ou dans l'autre, des moyens de pignon de renvoi oscillants qui, eller même, résulte du décalage angulaire dans un sens ou dans l'autre entre les deux parties de ltélément de trans- mission sous l'action des moyens pilotes. Mais les dispositifs de ce genre proposés jusqu'à présentont une construction complexe et encombrante et se prêtent mal à une suppléance manuelle en cas de défaillance de l'assistance. En particulier, dans de tels dispositifs connus, les moyens de pignon de renvoi oscillants comportent parfois deux pignons engrenant respectivement avec les pignons desdites parties de 1' élément de transmission. Ces deux pignons de renvoi sont calés suer un arbre monté mobile dans un palier oscillant dont la bague externe est reçue dans un logement prévu à cet effet dans le bottier de direction. I1 en résulte un montage délicat et encombrant. De plus, en cas de défaillance de l'assistance, le couple est admis à passer par les deux pignons de renvoi, ce qui peut détériorer le palier et les dents des divers pignons. La présente invention a pour objet un dispositif de direction assistée d'un véhicule, du type sus-indiqué, qui est exempt de ces inconvénien.ts, dont la construction est très simple et peu encom brante avec une excellente sécurité en cas de défaillance de l'asassistance Suivant l'invention, un dispositif de direction assistée d'un véhicule est caractérisé en ce que les moyens de pignon de renvoi sont montés oscillants en bout d'un bras fixe qui est fixé à un corps à l'opposé de l'organe de commande des moyens d'assistance par rapport auxdits moyens de pignon de renvoi. Il en résulte un encombrement réduit. Dans une forme d'exécution préférée, le bras présente en bout une rotule tandis que lesdits moyens de pignon de renvoi sont montés rotatifs sur un tourillon ayant un logement d'articulation dans lequel ladite rotule est engagée. De préférence, le tourillon est en matière plastique et ledit logement est adapté à recevoir ladite rotule par effet de bouton pression. Gr ce à cette disposition, la construction est particulièrement simple, puisque les deux côtés du tourillon sont utilisés respectivement pour des fonctions différentes, d'une part, la fonction de support des moyens de pignon de renvoi, et d'autre part, la fonction de transmission au moyen de commande. Suivant une autre caractéristique, le tourillon et la rotule sont liés par un axe de rotation transversal. Gr ce à cette disposition, les oscillations des moyens de pignon de renvoi sont guidées dans un plan, ce qui permet d'excellentes conditions de transmission au moyen de commande. De préférence, les deux parties de l'élément de transmission sont associées à des dentures qui présentent ledit jeu angulaire relatif limité, pour provoquer un entrainement en prise directe après absorption dudit jeu et suivant une autre caractéristique, lesdits moyens de pignon de renvoi sont constitués par une pièce en matière plastique moulée dont la denture engrenant avec les pignons des deux dites parties présente une élasticité telle qu'une large portée de contact soit assurée, quelle que soit l'inclinaison prise par ladite pièce au cours de ses oscillations. On assure ainsi d'excellentes conditions de fonctionnement avec une usure réduite. Les moyens d'assistance peuvent être de toute nature approprise. Ils comportent, par exemple, une centrale hydraulique ayant une pompe et un réservoir, un vérin hydraulique agissant sur lesdits moyens de braquage, et un distributeur hydraulique interposé entre la centrale et le vérin. Dans ce cas, l'organe de commande porté par les moyens de pignon de renvoi oscillants agit sur ce distributeur, notamment en faisant déplacer un tiroir de celui-ci, par exemple au moyen d'une fourchette engagée dans une gorge de cetiroir. 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 est une vue à plus grande échelle, en coupe longitudinale de ce dispositif la figure 3 est une vue partielle, en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 montre1 en perspective, les divers pignons en engrènement pour la commande du distributeur, l'ensemble étant représenté en position neutre la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, mais montre l'ensemble en position de commande de braquage dans un sens la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 où à la figure 5 mais montre l'ensemble dans une position de braquage dans l'autre sens. Dans le mode de réalisation réprésenté aux figures 1 à 6, un dispositif de direction assistée suivant l'invention est appliqué à titre d'exemple à un véhicule automobile. Ce dispositif ~comporte (fig. 1) des moyens pilotes 10 agissant sur des moyens de braquage tels que biellettes 11. Les moyens pilotes 10 comportent un volant 12 et une colonne de direction 13. Celle-ci comporte deux parties alignées 13A et 13B, prévues avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire entre les parties 13A et 13B sous l'action des moyens pilotes 10. La partie 13A est solidaire en rotation du volant 12, tandis que la partie 13B est solidaire d'un pignon 14 qui engrène avec une crémaillère 15. Celle-ci commande ltorientation de roues directrices 16 du véhicule par l'intermédiaire des biellettes de braquage 11. Le jeu relatif entre les deux parties 13A et 13B (fig. 2)est limité au moyen de deux dentures 17A et 17B de même pas mais d dents d'épaisseurs différentes,qui sont ménagées respectivement sur les parties 13A et 13B et qui sont engagées l'une sur l'autre avec ledit jeu pour permettre un entrainement en prise directe après absorption de ce jeu. Ce jeu est de quelques degrés, de part et d'autre d'une position moyenne de repos. Des moyens d'assistance sont prévus et en réponse au décalage angulaire se produisant entre les parties 13A et 13B, soit dans un sens, soit dans l'autre, sont admis à agir sur les moyens de braquage 11 dans le même sens que les moyens pilotes 10. Dans l'exemple représenté, ces moyens d'assistance sont hydrauliques. Ils comportent : une centrale hydraulique 18 (fig.l) ayant un réservoir 19 et une pompe 20 puisant dans ce réservoir; un vérin hydraulique 21 ; et un distributeur hydraulique 22 interposé entre la centrale 18 et le vérin 21. Le vérin hydraulique 21 a un piston 23 dont la tige 24 agit sur la crémaillère 15. Le piston 23 définit deux chambres 25 et 25' dans le vérin 21, Le distributeur 22 est, dans l'exemple non limitatif représenté, un distributeur quatre voies, trois positions et centre ouvert. Deux de ses voies sont reliées par des conduits 26 et 27 respectivement à la pompe 20 et au réservoir 19 tandis que deux autres de ses voies sont reliées par des conduits 28 et 29 respectivement aux chambres 25 et 25 | du vérin 21. Le distributeur 22 a un tiroir 30 qui est monté mobile entre trois positions : une position neutre dans laquelle le vérin 21 n'est pas alimenté par la centrale hydraulique 18 ; une première position de braquage dans laquelle le vérin 21 est alimenté par la pompe 20 dans un sens et une deuxième position de braquage dans laquelle le vérin 21 est alimenté par la pompe 20 dans l'autre sens Les deux parties 13A et 13B (fig. 2) sont respectivement solidaires de deux pignons 24A et 24B logés dans une étroite cavité 31 qui est ménagée dans un corps 32 contenant le distributeur 22. Les pignons 24A et 24B peuvent être prévus en toute matière appro priée, métal, matière plastique, etc... La alité 31 est remplie d'huile, est close par des joints d'étanchéité 33 et a un collecteur de fuites 34. La partie 13A est montée dans le corps 32 par l'intermédiaire d'un roulement 35, tandis que la partie 13B est montée centrée sur la partie 13A par l'intermédiaire d'un roulement 36 disposé au voisinage des dentures 17A et 17B. Les deux pignons 24A et 24B engrènent avec un pignon de renvoi oscillant 37 portant un organe 38 de commande du tiroir 30 du distributeur 22. L'organe 38 consiste en une fourchette en matière plastique engagée autour d'une gorge 39 du tiroir 30 par effet de bouton pression (fig. 3). Le pignon de renvoi oscillant 37 est monté oscillant (fig.2) en bout d'un bras fixe 40 qui s'étend à l'opposé de la fourchette de commande 38 par rapport au pignon 37. Le pignon 37 s'étend d' une manière peu encombrante dans la cavité étroite 31, remplie d' huile, du corps 32. Le bras 40 est fixé par vissage en 41 dans le corps 32. I1 présente en bout une rotule 42. Le pignon de renvoi 37 est luimême monté rotatif sur un tourillon 43 qui est solidaire de l'or- gane de commande 38. Ce tourillon 43 présente un logement d'articulation 44 dans lequel la rotule 42 est logée. Le tourillon 43 est en matière plastique et le logement 44 est adapté à recevoir la rotule 42 par effet de bouton pression. Comme on le voit à la figure 2, l'axe du distributeur 22 et l'axe du tourillon 43 sont perpendiculaires l'un à l'autre. En vue de guider les oscillations du pignon 37 dans un plan défini par les deux axes précités, le tourillon 43 et la rotule 42 sont liés l'un à l'autre par un axe de rotation transversal 45 perpendiculaire à ce plan. Le pignon de renvoi 37 est lui-meme constitué par une pièce monobloc unique en matière plastique moulée, lorsque les pignons 24 et 24B sont eux-mêmes en métal. En variante, le pignon 37 pourrait etre en métal et les pignons 24A et 24B en matière plastique. La denture du pignon 37 comporte deux parties 46A et 46B qui engrènent respectivement avec les pignons 24A et 24B. Cette denture 46A-46B présente une élasticité telle qu'une large portée de contact soit toujours assurée, quelle que soit 1 t inclinaison prise par le pignon 37 au cours de ces oscillations. En l'absence d'action du conducteur sur le volant 12, aucun couple n'est transmis par l'intermédiaire des parties 13A et 13B et le pignon 37 tend à maintenir les pignons 24A et 24B en position de repos, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une tige de torsion entre les parties 13A et 13B. Dans cette position de repos, le pignon 37 a son axe parallèle à celui des parties 13A et 13B et son organe de commande 38 (fig. 4) est dans une position qui correspond à une position neutre du tiroir 30 du distributeur 22. La pompe 20 n'agit pas sur le vérin 21. Lorsque le conducteur exerce une action sur le volant 12 pour braquer les roues 16, les parties 13A et 13s sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre dans un sens déterminé et les pignons 24A et 24B font osciller le pignon 37, ce qui déplace le tiroir 30 du distributeur 22 sous l'action de l'organe de commande 38 (fig. 5). La pompe 20 agit alors sur le vérin 21 dans le sens correspondant. I1 en est de même lorsque le conducteur agit sur le volant 12 dans l'autre sens. Le pignon 37 oscille dans l'autre sens et le tiroir 30 du distributeur 22 est déplacé dans l'autre sens (fig. 6), ce qui permet à la pompe 20 d'agir dans l'autre sens sur le vérin 21. En cas de défaillance de l'assistance, une suppléance .nanuel- le est assurée dans d'excellentes conditions par entraînement en prise directe en 17A-17B après absorption du jeu. Ainsi, le pignon oscillant 37 n'est jamais admis, même à cette occasion, à transmettre un couple important. Son usure est donc réduite. On appréciera la construction simple, efficace et peu encombrante, du dispositif qui vient d'être décrit. REVENDICATIONS 1) Dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant des moyens pilotes agissant sur des moyens de braquage, lesdits moyens pilotes ayant un élément de transmission en deux parties lesquelles sont prévues avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire entre lesdites parties sous l'action des moyens pilotes et des moyens d'assistance qui, en réponse à un tel décalage angulaire, sont admis à agir sur les moyens de braquage dans le même sens que les moyens pilotes, dispositif dans lequel les deux dites parties ont chacune un pignon qui engrène avec des moyens de pignon de renvoi oscillants portant un organe de commande des moyens d'assistance, dispositif caractérisé en ce que les moyens de pignon de renvoi sont montés oscillants en bout d'un bras fixe qui est fixé à un corps à l'opposé de l'organe de commande des moyens d'assistance par rapport auxdits moyens de pignon de renvoi. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bras présente en bout une rotule tandis que lesdits moyens de pignon de renvoi sont montés rotatifs sur un tourillon ayant un logement d'articulation dans lequel ladite rotule est engagée. 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tourillon est en matière plastique et ledit logement est adapté à recevoir ladite rotule par effet de bouton pression. 4) Dispositif suivant la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit tourillon et ladite rotule sont liés par un axe de rotation transversal. 5) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'organe de commande des moyens d'assistance est constitué par un prolongement dudit tourillon à l'opposé du bras fixe. 6) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, d'une part, les pignons des deux dites parties et, d'autre part, lesdits moyens de renvoi, sont respectivement en métal et en matière plastique ou vice-versa. 7) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux dites parties de l'élément de transmission sont associées à des dentures qui présentent ledit jeu angulaire relatif limité pour provoquer un entraînement en prise directe après absorption de ce jeu, caractérisé en ce que lesdits moyens de pignon de renvoi sont constitués par une mièce .monobloc en matière plastique moulée dont la denture engrenant avec les pignons des deux dites parties présente une élasticité telle qu'une large portée de contait soit assurée quelle que soit l'inclinaison prise par ladite pièce en cours de ses oscillations. 8) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens d'assistance comportent une centrale hydraulique ayant une pompe et un réservoir, un vérinhydraulique agissant sur lesdits moyens de braquage, et un distributeur hydraulique interposé entre la centrale et le vérin, caractérisé en ce que l'organe de commande porté par les moyens de pignon de renvoi oscillants agit sur ledit distributeur. 9) Dispositif suivant la revendication 8, carastérisé en ce que ledit organe de commande comporte une fourchette engagée autour d'une gorge d'un tiroir dudit distributeur. 10) Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la fourchette est en matière plastique et est engagée autour de ladite gorge dudit tiroir par effet de bouton pression.