Brevet FR2439697A1 — publié le 19800523

L'invention concerne un dispositif de direction assistée hydraulique du type à distributeur rotatif pour véhicule automobile. On connait, par le brevet britannique 985 230, un dispositif de direction assistée hydraulique pour véhicule automobile, comprenant un organe de commande de direction se prolongeant par une chemise de distribution, un rotor de forme générale tubulaire disposé à l'intérieur de la chemise, une barre de torsion logée à l'intérieur du rotor et ayant une extrémité fixée au rotor et l'autre extrémité fixée à l'organe de commande de direction et un circuit hydraulique pour générer une grandeur de commande en réponse à un déplacement angulaire imposé au rotor. L'invention vise un dispositif du type ci-dessus dans lequel l'adaptation du circuit hydraulique à une loi de variation donnée de la grandeur de commande ne soulève pas de difficultés, et dans lequel les éléments du circuit hydraulique peuvent être réalisée de façon simple. A cet effet, selon l'invention, la chemise de distribution comporte deux paires d'orifices diamétralement opposés, décalées axialement et angulairement, dont l'une est reliée à une source de haute pression et l'autre à une vidange, et le rotor comporte deux paires de rainures axiales, les rainures pouvant chacune entrer en communication avec deux orifices appartenant à deux paires différentes, l'agencement étant tel qu'un dépla cement angulaire & du rotor provoque un déséquilibre ss p entre les pressions respectives régnant dans les paires de rainures, les bords des orifices et/ou des rainures dirigés suivant l'axe de la chemise ayant un profil non rectiligne défini en fonction de la caractéristique 4p = f (8) désirée. Dans une forme de réalisation avantageuse, les bords des orifices ont l'allure d'un coin tronqué. On va maintenant décrire un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention en se référant au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 représente un dispositif de direction assistée selon l'invention avec un organe de commande de direction. - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la fig. 1. - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la fig. 1. - la figure 4 est une vue en coupe suivant le plan IV-IV de la fig. 1. - la figure 5 est une vue en coupe suivant le plan V-Y de la fig. 1. - la figure 6 est une vue en coupe suivant le plan VI-VI de la fig. 1. - la figure 7 est une vue de détail à plus grande échelle d'une partie du dispositif. En se référant à la figure I, on a désigné par la référence numérique 10 un organe de commande de direction constitué, dans l'exemple de réalisation décrit, par le pignon d'une direction à pignon et crémaillère, et par la référence 12 un distributeur rotatif pour dispositif de direction assistée hydraulique. Le distributeur rotatif comprend un boiter 14 dans lequel est formé un alésage 16. Dans l'alésage 16 est monté un prolongement 20 du pignon 10. Ce prolongement 20 est muni d'un alésage 22 coaxial à l'alésage 16 et constitue chemise de distribution. Dans l'alésage 22 est monté rotatif un rotor 26 comportant lui-m & e un alésage traversant 27. Dans l'alésage 27 est montée une barre de torsion 34 dont l'extrémité extérieure (à droite sur la fig. 1) est fixée au rotor 26 par une goupille 36. A son extrémité située à l'intérieur (à gauche sur la fig. 1), la barre de torsion 34 pénètre dans un alésage borgne 24 ménagé dans le pignon 10 à la suite de l'alésage 22 et de plus petit diamètre, et une goupille 38 fixe l'extrémité intérieure de la barre de torsion 34 au pignon 10. Le rotor 26 se trouve ainsi relié élastiquement au pignon 10. Une butée mécanique est prévue pour solidariser le rotor 26 au pignon 10 en cas de défaillance du circuit hydraulique, grace à 1 t agencement représenté à la fig. 2. Le rotor 26 se prolonge en effet ausqutå la goupille 38, celle-ci passant à travers un embrèvement 42 ménagé dans le rotor avec un jeu 40, qui correspond à un déplacement angulaire déterminé entre le pignon 10 et le rotor 26. Cet agencement présente également l'avantage d'autoriser une tolérance plus large entre le pignon 10 et la barre de torsion 34, celle-ci étant maintenue à la fois par le pignon et par le rotor 26. En outre, un palier 32, constitué par un roulement à aiguilles dans l'exemple représenté, est monté entre le boiter 14 et le rotor 26 pour supporter en rotation ce dernier. I1 faut cependant souligner que ce palier n'est pas toujours indispensable et pourrait dans certains cas être supprimé car, compte tenu de la réalisation monobloc du pignon 10 et de la chemise 20, cette dernière joue le rôle d'un palier pour le rotor 26. De plus, le boîtier 14 comporte, d'une part, un orifice haute pression 44 et un orifice basse pression 46 reliés, respectivement, en service, à une pompe à débit constant et à un réservoir et, d'autre part, deux orifices, dont un seul est représenté sur le dessin, avec la référence 48, reliés en service aux compartiments respectifs V1 et V2 d'un vérin d'assistance non représenté ici, et qui communiquent avec des conduits 49 et 51 formés dans la chemise 20. La chemise de distributeur 20 définit avec le boîtier quatre chambres annulaires 54, 56, 58, 60, et des joints 5,2 montés sur la chemise assurent l'étanchéité entre les chambres adjacentes. La chambre 54 est reliée au compartiment V2 du vérin via le conduit 49; la chambre 56 est reliée à la source de pression via l'orifice 44; la chambre 58 est reliée au compartiment V1 via le conduit 51, la chambre 60 est reliée au réservoir via l'oPi- fice 46. La chemise de distributeur 20 comporte, en outre, au niveau de la chambre annulaire 56, deux orifices 62 diamétralement opposés, comme le montre la fig. 4, et de section rectangulaire, et au niveau de la chambre 60, deux autres orifices 68 (voir fig. 6) diamétralement opposés, de forme identique, mais décalés de 900 par rapport aux orifices 62. Enfin, le rotor 26 présente sur sa périphérie quatre rainures équidistantes, réparties en deux paires de rainures diamétralement opposées 28, 29, comme le montre en particulier la fig. 4. Ces rainures définissent par conséquent quatre portées angulaires 30. Les bords 64 des orifices 62 qui sont dirigés suivant l'axe de la chemise 20 définissent avec les portées angulaires 30 des sections de passage 66, 66' pour le fluide hydraulique, et les bords 64 présentent un profil conçu de manière à fournir la caractéristique de valve requise. On a représenté à la fig. 7 un exemple d'un tel profil, qui comprend un tronçon avancé 80 et deux tronçons en retrait 81 parallèles à l'axe de la chemise, et des tronçons de raccordement 82 inclinés par rapport à cet axe. I1 est clair qu'en modifiant les caractéristiques du profil, on modifie la manière dont varient les sections de passage en fonction du déplacement angulaire entre le rotor 26 et la chemise 20, et par conséquent la caractéristique de valve du dispositif. De même, les bords 70 des orifices 68 qui sont dirigés suivant l'axe de la chemise définissent avec les portées 30 des sections de passage 72, 721 pour le fluide hydraulique, et présentent un profil identique. On notera également que l'étanchéité du circuit hydraulique vis-à-vis de l'extérieur est assurée par les joints 74 et 76 montés dans des alésages étagés de forme appropriée formés aux deux extrémités de l'alésage 16 du boîtier 14 et maintenus par des circlips. Le fonctionnement du distributeur décrit ci-dessus est le suivant. Dans la position de repos représentée à la fig. 1, les passages 66, 66' et 72, 72' ont la même section. La même pression règne dans les rainures 28 et 29, cette pression étant sensiblement égale à la moitié de la pression fournie par la pompe et arrivant par 1 t orifice 44. Lorsqutun couple de braquage à droite est appliqué, cela se traduit par un mouvement de rotation du totor 26 dans le sens des des aiguilles d'une montre, mais la chemise 20 ne tourne pas, étant donné l'élasticité en torsion de la barre 34. Ce déplacement relatif entre la chemise 20 et le rotor 26 a pour effet d'augmenter la section des passages 66 débouchant dans les rainures 28 (fig. 4) et de réduire au contraire la section des passages 72 débouchant dans les rainures 28 (fig. 6). L'effet est inverse pour les passages 66' débouchant dans les rainures 29, dont la section diminue, tandis que la section des passages 72' débouchant dans les rainures 29 augmente. I1 en résulte que la pression augmente dans les rainures 28, en communication avec le compartiment V1 via les conduits 51, et quelle diminue dans les rainures 29 en communication avec le compartiment V2 via les conduits 49. La différence de pression qui s'établit ainsi entre les compartiments V1 et V2 du vérin d'assistance est fonction du couple de braquage appliqué et aussi, comme on l'a dit, du profilé choisi pour les bords 64 et 70. Dans le cas d'un braquage à gauche, c1 est l'inverse qui se produit, c'est-à-dire que c'est la pression dans le compartiment V1 qui diminue et la pression du compartiment V2 qui augmente, et cela aboutit à un déplacement en sens inverse de 1 t organe mobile du vérin. I1 faut souligner que les éléments de circuit hydraplique décrits ci-dessus sont beaucoup plus simples à réaliser que dans les dispositifs de l'état de la technique. En particulier, les rainures 28 et 29 du rotor peuvent être usinées par fraisage avec les tolérances courantes, et les orifices 62 et 68 formés dans la chemise 20 peuvent être obtenus par un brochage ou un fraisage pour l'ébauche, suivi d'une finition réalisée par électro-érosion ou par poinçonnage. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de direction assistée hydraulique pour véhicule automobile, comprenant un organe de commande de direction se prolongeant par une chemise de distribution, un rotor de forme générale tubulaire disposé à l'intérieur de la chemise, une barre de torsion logée à l'intérieur du rotor et ayant une extrémité fixée au rotor et l'autre extrémité fixée à l'organe de commande de direction et un circuit hydraulique pour générer une grandeur de commande en reponse à un déplacement angulaire imposé au rotor, caractérisé par le fait que la chemise de distribution comporte deux paires dtorPÊiees diamétralement opposés, décalées axialement et angulairement, dont l'une est reliée à une source de haute pression et l'autre à une vidange, et le rotor comporte deux paires de rainures axiales, les rainures pouvant chacune entrer en communication avec deux orifices appartenant à deux paires différentes, l'agencement étant tel qu'un déplacement angulaire 8 du rotor provoque un déséquilibre tp entre les pressions respectives r régnant dans les paires de rainures, les bords des orifices et/ou des rainures dirigés suivant l'axe de la chemise ayant un profil non rectiligne défini en fonction de la caractéristique tp = f (;cl) désirée. 2 - Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les hords des orifices ont l'allure dtun coin tronqué. 3 - Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la partie avancée en coin est raccordée aux parties tronquées en retrait par des parties inclinées. 4 - Dispositif selon l'une des revendications I à 3, dans lequel la liaison entre 1?organe de commande de direction et l'extrémité de la barre de torsion est réalisée au moyen d'une goupille diamétrale qui traverse un embrèvement formé avec jeu dans le rotor, la goupille pouvant ainsi assurer la liaison mécanique entre le rotor et l'organe de commande de direction en cas de besoin.