Brevet FR2407112A1 — publié le 19790525

La présente invention concerne un nouveau type de serrodirection & BR Normalement, pour réduire les efforts exercée sur le rolant lorsqu'on effectue les manoeuvres de braquage, on utilise des servodirections qui, en exerçant un couple de rotation sur la colonne de direction on plus de la force appliquée sur le volant par le conducteur, permettent une rotation plus facile de la direction, m8me dans les manoeuvres les plus difficiles comme dans le cas d'une voiture à l'arrAt ou dans les courbes les plus dures. On contact de nombreux types de servodirections. Ils comprennent normalement des éléments de friction, commandés hydrauliquement (hydro- guidage) qui coopèrent cinématiquement avec la colonne de direction. De telles servodirections sont cependantencombrantes et d'utilisation dit- ficile en ce qu'elles requièrent, entre autres, un système d'alimentation hydraulique de commande. L'objet de la présente invention est de réaliser une servodireotion à fonctionnement électrique qui obvie aux inconvénients mentionnés cidessus et dont l'intervention sur la colonne de direction soit propotionnelle à la réaction opposée par la direction elle-mene à la rotation. Cet objet ainsi que d'autres qui deviendront évidents dans la description de l'invention, sont atteints par la servodirection qui est caractérisée par a) un moteur électrique qui agit sur la colonne de direction, et b) un mécanisme de la direction comprenant un élément électrique, iksér dans le circuit d'alimentation du moteur et capable de régler l'intenJi- té du courant électrique envoyé au moteur, donc le couple de rotation du moteur, en fonction de la réaction opposée par la colonne de direction à la rotation du volant du véhicule automobile. On va maintenant mieux décrire l'invention en se référant aux des sins Joints dans lesquels : la fig 1 est une coupe schématique de la servodirection électrique selon l'invention; et la fig 2 montre une coupe schématique selon la ligne A-A de la serrodirection de la fig 1. Comme on le voit sur le dessin, le volant 1 ainsi que la colonne de direction 2 reliée au bottier de direction (non représenté) portent respectivenent deux brides opposées 3 et 4. La bride 3 solidaire du rolant présente une extension radiale 5 dans laquelle est creusé un logement 6. La bride 4 solidaire de la colonne de direction présente deux épaulements 7 et 8 correspondant au logement 6. Dans ce logement est disposé un élément résistant 9 dont la résistivité varie en sens inverse des variations de la pression exercée sur ses extrémités (électrodes) 10 et Il par la bride 4 par l'intermédiaire de ressortis 12 et 13. L'élément 9 peut, par exemple, être constitué par une résistance à émpilement de carbone. Il en résulte donc que les brides 3 et 4 sont accouplées cinématiquement par l'intermédiaire de l'élément résistant 9 et des ressorts 12 et 13. Les deux brides 3 et 4 portent chacune une paire de contacts (14, 15 et 16,17 respectivement) disposés de manière que, pendant les rotations du volant, ils ferment le circuit d'alimentation d'un moteur électrique à courant continu 18 pour en commander la rotation dans un sens ou dans l'autre. Pendant que le volait et donc la bride 3 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, les contacts 14 et 15 viennent se fermer respectivement sur les contacts 17 et 16.de la bride 4, ce qui fait tourner le moteur 18 dans un sens, ce moteur étant alimenté à travers le circuit :: pôle positif, contact 17, contant 14, moteur 18, électrode 10, élément résistant 9, électrode 11, contact 15, contact 16, pôle négatif. Le moteur entrasse alors, par le réducteur 19, la colonne de direction 2 intégrant l'effort de direction. Pendant la rotation dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, les contacts 14 et 15 viennent se fermer respectivement sur les contacts 16 et 17 et le moteur tourne alors dans l'autre sens, en étant alimenté par le circuit : p8le positif, contact 17, contact 15, électrode 11, élément résistant 9, électrode 10, moteur 18, contact 14, contact 16, p8le négatif. Pendant ces rotations, selon la réaction transmise par la bride 4 à l'élément 9 par l'intermédiaire du ressort 12 ou 13, on aura suréll- ment 9 une poussée de pression correspondant à cette réaction qui produira une variation de sa résistance électrique de façon qu' & une forte réaction corresponde une résistance réduite et, ainsi, un couple du moteur élevé, comme on le désire dans ces conditions. De la mime saniEre, si la réaction est faible, la pression exercée sur l'élément 9 est faible et, ainsi, la résistance de cet élément est plus grande et, par conséquent, le couple exercé par le moteur sera fai ble- Comme on l'a dit, l'élément résistant est constitué de préférence par une résistance du type à empilement de carbone.Indépendamment de sa forme de réalisation, il constitue toujours un composant électrique inséré dans le circuit du moteur et apte 9 traduire la réaction ou résistance mécanique opposée à la direction en variations de ses caracté ristiques électriques qui influencent l'alimentation du moteur de saniè- re à aroir une augmentation du couple moteur quand la réaction est forte et vice versa:: Quand on tourne le volant dans un sens ou dans l'autre, le ressort intéressé, respectivement 12 ou 13, fléchit Jusqu'à la fermeture des con- tacts 14 et 15 de la bride 3 avec les contacts 16 et 17 de la bride 4, tandis que le moteur développe un couple faible parce qu'initialement ce ressort n'est pu très comprimé et qu'en conséquence la résistance élec- trique de l'élément 9 a des valeurs très élevées.Lors de l'augmentation des efforts du volant, si le couple initial n'est pas suffisant pour cos- mander le déplacement des roues, l'augmentation de la compression du ressort provoque une augmentation de la pression sur l'élément 9 et donc une diminution de sa résistance électrique: bar conséquent, le couple du moteur augmentera Jusqu'à l'accomplissement de la manoeuvre de bragwate. Il est donc clair que si les roues opposent une résistance faible à la rotation (véhicule en marche dans une courbe large) la manoeuvre de braquage s'effectuera sans l'intervention du moteur de servodirection dans la mesure où la faible charge du ressort est suffisante pour trans- mettre la rotation de la bride 3 à la bride 4. REVENDICATIONS 1 - Servodirection électrique pour véhicules automobiles, caractérisée par : a) un moteur électrique qui agit sur la colonne de direction, et b) un mécanisme de la direction comprenant un élément électrique, inséré dans le circuit d'alimentation du moteur et capable de régler l'intensité du courant électrique envoyé au moteur et donc le couple de rotation du moteur lui-mme, en fonction de la réaction opposée par le ;mécanisme de la direction à la rotation du vouait du véhicule automobile. 2 - Servodirection selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lwélément électrique est logé dans une bride solidaire du et coaxiale au volant et coopère avec une deuxième bride solidaire de et coaxiale à la colonne de direction. 3 - Servodirection selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les brides sont accouplées cinématiquement par l'intermédiaire de l'élément électrique et de moyens élastiques. 4 - Servodirection selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les moyens élastiques transmettent à l'élément électrique les efforts de réaction que la colonne de direction oppose à la rotation du volant du véhicule automobile. 5 - Servodirection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'élément électrique est constitue par un élément résistant dont la résistance électrique varie en fonction inverse de l'intensité des efforts mécaniques exercés sur cet élément. 6 - Servodirection selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, ou la combinaison des revendications 3 et 5, caractérisée par le fait que les moyens élastiques sont constitués par deux ressorts montés chacun aux extrémités opposées de l'élément électrique, ces ressorts étant des- tirés à s'engager chacun avec un épaulement prévu dans la bride solidaire de la colonne de direction. 7 - Servodirection selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 6 ou la combinaison de la revendication 2 avec la revendication 5, caractérisée par le fait que la bride solidaire du volant et la bride eo- lidaire de la colonne de direction portent chacune une paire de contacts qui coopèrent à la fermeture des circuits d'alimentation du moteur, la fermeture des contacts intéressés intervenant dans la phase initiale de rotation du volant. 8 - Servodiroction selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'élément résistant est constitué par une résistance du type à empi- liement de carbone. 9 - Servodirection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le moteur électrique est constitué par un moteur å courant continu qui agit sur la colonne de direction par l'in termédiaire d'un réducteur.