Brevet FR2431053A1 — publié le 19800208

La présente invention, due à- Ivar-RASMUSSEN et Svend Erik THOMSEN, est relative a un appareil hydraulique de coMmande du servomoteur d'un-mécanisme de direction comportant un tiroir rotatif-intérieur qui présente au bout un élément d'accouplement, fermant le volume intérieur, destiné au raccordement d'un volant de direction ou d'un organe analogue, un tiroir rotatif extérieur lié au rotor d'un moteur de poursuite, et un corps qui présente un alé sage recevant les tiroirs rotatifs s'emboitant l'un dans l'autre et une paroli d'extrémité sur laquelle les faces d'extrémité des tiroirs s'appuient par l'intermédiaire d'un roulement axial, les tiroirs constituant un étrangleur inverseur en série avec le moteur de poursuite dans lequel le tiroir intérieur peut être tourné d'une quantité limitée par rapport au tiroir extérieur contre l'action d'un ressort de position neutre et le suit sous l'action du moteur de poursuite. Dans un appareil de commande connu de ce type, le moteur de poursuite est une machine à piston rotatif à axe intérieur dont le rotor est une roue dentée extérieurement et le stator une couronne dentée intérieurement ayant une dent de plus, Le rotor est calé en rotation sur le tiroir extérieur par un arbre articulé et une broche traversant le tiroir intérieur, Le ressort de position neutre est consti tué d'un empilage de lames-ressorts traversant les deux tiroirs. Le tiroir extérieur sert non seulement, en liaison avec le tiroir intérieur, d'étrangleur-inverseur, mais aussi, en liaison avec l'alésage du corps, de distributeur pour le moteur de poursuite.Le roulement axiales est un roulement à rouleaux cylindriques comportant deux disques annulaires présentant chacun un chemin de roulement, dont l'un s'appuie sur la paroi d'extrémité du corps et l'autre supporte les faces d'extrémité des deux tiroirs. Le ressort de position neutre a deux rôles. D'une part, il doit avoir pour effet que la rotation du tiroir intérieur,et ainsi par exemple du volant de direction, se fasse avec une certaine résistance, d'autant plus grande que le tiroir intérieur doit tourner plus vite. Cela donne la "sensation de la route". D'autre part, il doit avoir une précontrainte telle qu'il ramène avec certitude les tiroirs en position neutre quand aucune force extérieure n'agit sur le tiroir intérieur, par exemple quand on libère le volant. Cette précontrainte produit pour sa part sur la caractéristique du ressort une discontinuité qui altère la "sensation de la route". L'invention a pour but de fournir un appareil hydraulique de commande du type indiqué au début avec lequel la caractéristique du ressort de position neutre soit telle que la sensation de direction et de la route soit mieux adaptée aux conditions d'une direction directe. L'invention atteint ce but grâce au fait que le roulement est constitué de deux roulements à billes concentriques dont un est adjoint au tiroir intérieur et l'autre au tiroir extérieur. Les tiroirs s'appuient contre le disque annulaire du roulement avec une force axiale qui non seulement provient du serrage des éléments du corps, mais aussi a une composante dépendant du fluide sous pression. En effet, l'intérieur du tiroir intérieur, généralement relié au côté sortie, en raison des pertes de charge inévitables dans les passages des tiroirs, est sous une pression supérieure à celle du réservoir, qui augmente avec le débit. Jusqu'ici, les tiroirs s'appuyaient sur un disque annulaire commun du roulement. L'invention repose sur le fait que les forces axiales, lors d'une rotation relative des deux tiroirs, produisent un frottement et que le couple de rappel du ressort de position neutre nécessaire pour vaincre le couple de frottement oblige à donner à ce ressort une précontrainte importante. Si, par contre, le roulement sert non seulement à faciliter la rotation du volant de direction ou d'un organe analogue, mais aussi, par division en deux parties, à diminuer le frottement entre les deux tiroirs, cela permet de réduire la précontrainte du ressort de position neutre. Par conséquent, la rotation initiale du volant nécessite un couple beau coup plus petit qu'auparavant. On a en outre une commande plus douce qui donne une "sensation de la route" bien meilleure et plus adaptée à une direction directe.Avec une commande en parallèle avec laquelle deux appareils de commande peuvent etre actionnés simultanément par un organe de direction on a un meilleur synchronisme. I1 est indiqué dJemployer un roulement à billes double présentant du côté de la paroi d'extrémité du corps un disque annulaire pourvu de deux chemins de roulement concentriques et du oeté des tiroirs rotatifs deux disques annulaires concentriques pourvus chacun d'un chemin de roulement.Un tel roulement à billes double peut entre monté d'un bloc et permet malgré cella un appui séperé du tiroir extérieur et du tiroir intérieur. Il est en outre avantageux que les tiroirs rotatifs et/ou les disques annulaires des-roulements à billes situés du côté de ces tiroirs soient chanfreinés -de façon que le contact se fasse à peu près dans la région des rayons des chemins de roulement. Les forces axiales peuvent alors etre transmises directement au corps par la rangée de billes.Les disques annulaires peuvent être relativement peu épais et ne pas se déformer ou se mettre de travers. L'invention est expliquée-en détail ci-apres à l'aide d'un exemple de réalisation préféré représenté sur le dessin. La figure 1 est une coupe d'un appareil de commande conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe partielle agrandie du roulement utilisé. Un corps l présente un premier orifice 2 auquel est raccordée une pompe 3, un deuxième orifice 4 auquel est raccordé un réservoir 5 et deux orifices 6 et 7-auxquels est raccordé un servomoteur 9 actionnant des roues 8 à diriger. Dans un alésage 10 du corps 1 est monté un tiroir rotatif extérieur 11 et, dans celui-ci, un tiroir rotatif intérieur 12. Sur le coté gauche se trouve un moteur de poursuite 13 comportant un rotor 14 se présentant sous la forme d'une roue dentée et un stator 15 se présentant sous la forme d'une couronne dentée. Ce. moteur est fermé extérieurement par un couvercle 16 et fixé au corps 1 par des vis 18, un joint 17 étant intercalé. Un arbre articulé 19 réunit, par l'intermédiaire d'une broche 20 traversant avec du jeu le tiroir rotatif intérieur, rotor mobile, tournant sur lui-même et se déplaçant suivant une trajectoire circulaire, au tiroir rotatif extérieur de façon qu'ils ne puissent pas tourner l'un par rapport à l'autre. L'espace intérieur 21 du tiroir intérieur 12 est fermé au bout par un accouplement 22 destiné au raccordement d'un volant de direction ou d'un organe analogue. Les deux tiroirs rotatifs sont traversés par un ressort de position neutre 23 se présentant sous la forme d'un empilage de lames élastiques.Une série de trous, de gorges annulaires et de rainures axiales pratiqués dans les tiroirs 11 et 12 et dans l'alésage 10 du corps font que, lorsque le tiroir intérieur 12 tourne, du fluide sous pression va, par l'étrangleur-inverseur formé par les deux tiroirs, au moteur de poursuite 13 et de celui-ci à un côté du servomoteur 9. L'autre côté est relié au réservoir 5 par des conduits appropriés pratiqués dans le bloc de commande et par l'espace intérieur 21 du tiroir intérieur. En raison de i'action du moteur de poursuite 13, le tiroir intérieur suit le tiroir extérieur jusqu'à ce que l'étrangleur-inverseur se soit refermé. En cas de rotation du tiroir intérieur en sens inverse, l'autre côté du servomoteur 9 est alimenté en fluide sous pression. Comme le montre en détail la figure 2, un roulement 24 est monté entre une paroi d'extrémité 25 du corps 1 et la face d'extrémité 26 du tiroir extérieur 11 et la face d'extrémité 27 du tiroir intérieur 12. Ce roulement est constitué de deux roulements à billes 28 et 29 qui présentent, du côté de la paroi d'extrémité 25, un disque annulaire cnmxn 30 pourvu de deux chemins de roulement 31 et 32 et, du côté opposé, deux disques annulaires concentriques 33 et 34 pourvus chacun d'un chemin de roulement 35 ou 36. La face d'extrémité 26 du tiroir extérieur 11 est diminuée par des chanfreins 37 et 38 ; elle se trouve à peu près au niveau des chemins de roulement 31 et 35.La partie de la face d'extrémité 27 du tiroir intérieur 42 qui s'appuie sur le disque intérieur 34 est également diminuée par un chanfrein 39 de ce tiroir 12 et un chanfrein 40 de ce disque 34 , la surface d'appui se trouve au niveau des chemins de roulement 32 et 36. Le roulement est chargé par des forces axiales qui stexercent sur les tiroirs 11 et 12. Il s'agit, d'une part, de forces qui s'exercent sur les deux tiroirs lors du serrage du joint 17 contre le corps 1 et, d'autre part, de pressions hydrauliques, en particulier la pression qui règne dans l'espace intérieur 21 du tiroir intérieur 12, qui est, par moments, un peu supérieure à la pressiondu réservoir. L'emploi des deux roulements à billes 28 et 29 permet aux tiroirs de tourner l'un par rapport à l'autre sans qu'il se produise un frottement dépendant de ces forces axiales. La caractéristique du ressort de position neutre 23 (tension du ressort en fonction de la rotation relative des deux tiroirs) peut donc débuter par une pré contrainte relativement faible dans la position neutre et ensuite se poursuivre avec une croissance continue. REVENDICATIONS 1. Appareil hydraulique de commande du servomoteur d'un mécanisme de direction, comportant un tiroir rotatif intérieur qui présente au bout un élément d'accouplement, fermant le volume intérieur, destiné au raccordement d'un volant de direction ou d'un organe analogue, un tiroir rotatif extérieur lié au rotor d'un moteur de poursuite, et un corps qui présente un alésage recevant les tiroirs rotatifs s'emboitant l'un dans l'autre et une paroi d'extrémité sur laquelle les faces d'extrémité des tiroirs s'appuient par l'intermédiaire d'un roulement axial, les tiroirs constituant un étrangleurinverseur en série avec le moteur de poursuite dans lequel le tiroir intérieur peut être tourné d'une quantité limitée par rapport au tiroir extérieur contre ltaction d'un ressort de position neutre et le suit sous l'action du moteur de poursuite, caractérisé par le fait que le roulement (24) est constitué de deux roulements à billes concentriques (28, 29) dont un est adjoint au tiroir intérieur (12) et l'autre au tiroir extérieur (11). 2. Appareil de commande selon la revendication 1, caractérisé par un roulement à billes double qui présente, du côté de la paroi d'extrémité (25) du corps, un disque annulaire (30) pourvu de deux chemins de roulement concentriques (31, 32) et, du côté des tiroirs rotatifs (11, 12), deux disques annulaires concentriques (33, 34) pourvus chacun d'un chemin de roulement (35, 36). 3. Appareil de commande selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que les tiroirs rotatifs (11, 12) et/ou les disques annulaires (33, 34) des roulements à billes (28, 29) situés du coté de ces tiroirs sont chanfreinés de façon que le contact se fasse à peu près dans la région des rayons des chemins de roulement (31, 35 ; 32, 36)