Brevet FR2491025A1 — publié le 19820402

La présente invention se rapporte à un. dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant des moyen.s 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 desdits moyens pilotes, et des moyen.s d'assistance qui, en réponse à un tel décalage angulaire, sont admis à agir sur les moyens de braquage dan.s le mêlne sen.s que les moyens pilotes. Ces moyens d'assistance peuvent notamment comporter une centrale hydraulique, un. actuateur agissant sur les moyen.s de braquage et un distributeur interposé entre la centrale et 1' actuateur et ayant, par exemple, deux rotors respectivement solidaires en rotation des deux dites parties de l'élément de transmission. Le jeu angulaire relatif des deux parties de l'élément de transmission. est limité, par des moyen.s de butée appropriés, à une valeur prédétermin.ée, par exemple 60 environ, ce qui correspon.d à 3 de part et d'autre d'une position. moyenn.e de repos, rappelée élastiquement, par exemple par une barre de torsion. interposée entre lesdites parties. Pendant le fon.c tionnement normal, les moyen.s de butée n' interviennent pas et dès que le décalage angulaire entre les parties s'amorce sous l'action des moyen.s pilotes, les moyens d'assistance interviennent et assurent le braquage.Si les moyen.s d'assistance sont défaillants, les moyen.s de butée interviennent et permettent une solidarisation an.gulaire des deux parties de l'élément de transmission dans le sens désiré, ce qui permet une suppléance manuelle par les moyens pilotes qui assurent alors directement le braquage. Dans les agencements proposés jusqu'à présent, les moyens de butée sont généralement con.stitués par une pièce qui entoure les deux parties de l'élément de transmission. Cette pièce, qui peut d'ailleurs être constituée par un. des deux rotors du distributeur, est engagée avec du jeu sur des cannelures extérieures d'une des parties de l'élément de transmission et sans jeu ou avec un jeu différent sur des cannelures extérieures de l'autre élément de transmission.. On a également proposé de constituer les moyens de butée par un.e extrémité d'un.e des parties de l'élément de transmission, qui est cannelée intérieurement et qui est engagée avec du jeu sur des can.n.elures extérieures de l'autre partie de 1' élément de transmission. Autrement dit, les moyen.s de butée agissent périphériquement, à l'extérieur de l'une au moins des deux parties de l'é- lément de transmission. Ces dispositions connues présentent, sans doute, l'avantage d'une bonne efficacité en raison du diamètre important suivant lequel agissent les moyens de butée, mais elles ont, par contre, pour inconvénient d'augmenter 1' encombrement de l'ensemble, notamment radialement. En outre, compte tenu du peu de place dispon.ible, elles ne permettent pas de choisir librement les moyen.s d'accouplement pour rendre les rotors respectivement solidaires en rotation des deux parties de l'élément de transmission. La présente invention a pour objet un dispositif de direction. assistée d'un véhicule du type sus-indiqué qui est exempt de ces in.convén.ients et.dont l'encombrement est réduit tout en présentant un.e excellente efficacité, ce dispositif comportant en outre une réalisation avantageuse des moyens d' accouplement des rotors avec les deux parties de l'élément de transmission. Suivant un aspect de l'invention, un dispositif de direction assistée d'un véhicule est caractérisé en ce que l'une au moins des deux parties de l'élément de transmission présente à son. extrémité voisin.e de l'autre partie, un.e cavité prismatique dan.s laquelle est engagée un.e noix prismatique qui est liée à l'autre partie et qui présente un débattement angulaire dan.s ladite cavité pour définir le jeu angulaire relatif limité entre lesdites parties. Grâce à cette disposition., l'espace entourant les deux dites parties devient disponible et peut dès lors être aisé- ment utilisé pour loger les moyens d'accouplement des rotors avec les deux dites parties. En outre, on peut prévoir la noix prismatique aussi longue qu'on le désire pour assurer la tran.smission du couple, ce qui permet une excellente efficacité. On appréciera que grâce au profil de la n.oix, le contact de butée est réalisé par des interfaces de bon.n.e étendue. En. outre, la noix est avantageusement adaptée à const.ituer un palier de centrage entre les deux parties de l'élément de transmission, assurant ainsi le maintien de leur alignement. Suivant un autre aspect de l'invention, un dispositif de direction assistée d'un véhicule est caractérisé en. ce qu'une au moins des deux parties de l'élément de transmission est cannelée extérieurement et le rotor associé est can.nelé intérieurement tandis qu'une pièce annulaire mince dentée tant extérieurement qu'intérieurement est interposée entre ladite partie et ledit rotor en étant emmanchée par ses dents sur les cannelures de ladite partie et dudit rotor pour leur solidarisation en rotation. De préférence, la pièce annulaire mince dentée est ondulée. Grâce à cette disposition, notamment lorsque les rotors sont des disques, l'accouplement de chaque rotor avec la partie correspondante de l'élément de transmission est réalisé avec un centrage d'une grande rigueur et une excellente solidarisation circonférentielle et en. même temps avec une souplesse autorisant un léger mouvement axial et/ou rotulant, qui permet de compenser les tolérances de fabrication, ce qui joue en faveur d'un fonctionnement irréprochable du distributeur. De préférence, les deux aspects susvisés de l'invention sont combin.és et le dispositif comporte d'une part, un.e n.oix prismatique et d'autre part, au moins une pièce annulaire mince dentée en.gagée sur une partie de l'élément de transmission et dans le rotor correspondant. Il résulte de cette combinaison que la pièce annulaire mince dentée est adaptée à être montée sur l'extrémité de la partie associée et sur le rotor associé de façon à former un sous-ensemble prémonté, avant montage de la noix. Il en résulte une grande facilité de fabrication. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dan.s lesquels : la figure l est une vue schématique, en perspective,d'un dispositif de direction assistée suivant l'invention la figure 2 est une vue d'une partie de ce dispositif à plus grande échelle et en coupe longitudinale la figure 3 montre schématiquement en perspective le distributeur avec deux rotors la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle encore, d'un détail de la figure 1, en coupe longitudinale suivant la ligne brisée IV-IV de la figure 5 la figure 5 est une vue correspondante, en coupe transversale suivant la ligne V-V de la figure 4 la figure 6 est une vue partielle en perspective éclaté4 du dispositif suivant l'invention la figure 7 est un.e vue analogue à une partie de la figure 5, mais comporte un détail modifié. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 6, un dispositif de direction assistée suivant l'invention est appliqué, à titre d'exemple non limitatif, 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 co lon.n.e de direction 13. Celle-ci comporte deux parties alignées 13A et 13B, accouplées l'une à l'autre 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 du volant 12, tandis que la partie 13B est solidaire d'un pignon 14 qui engrène avec une crémaillère 15. Celle-ci commande l'orientation des roues directrices 16 du véhicule par l'intermédiaire de biellettes de braquage 11. Une centrale hydraulique d'assistance 17,18 comporte un réservoir 17 et une pompe 18 puisant dans ce réservoir 17.Un actuateur est formé par un vérin hydraulique 19 dont la tige de piston 20 agit sur la crémaillère 15. Un distributeur hydraulique 21 est interposé entre la pompe 18 et le vérin 19 et est sensible au décalage angulaire des deux parties 13A et 13B pour faire agir le vérin 19 sur les biellettes de braquage 11 dans le même sens que les moyens pilotes 10. Dans l'exemple représenté aux figures 2 et 3, le distributeur 21 comporte un empilement axial composé : d'un premier stator 22, d'un premier rotor con.stitué par un disque 23Asolidaire en rotation de la partie 13A de la colonne de direction, d'un deuxième rotor constitué par un disque 23B solidaire entre tation de la partie 13B de la colonne de direction ; et d'un deuxième stator 24. Le premier stator 22 comporte une gorge d'alimentation 25 qui est reliée à un orifice 26 lui-même relié par un conduit 27 (figure 1) à la pompe 18.Le premier stator 22 comporte également un orifice de retour 28 relié par un ccrdui t 29 ai réseroirll7 - Le disque rotor 23A comporte (figure 3)une série circulaire de passages de communication 30 et deux séries de passages 60 et 61 de retour au réservoir 17 et le disque rotor 23B comporte deux séries circulaires concentriques de passages de com munication 31 et 32,tandis que le deuxième stator 25 comporte deux gorges annulaires concentriques 33 et 34 qui sont reliées respectivement à des orifices 35 et 36 (figure 2).Les orifices 35 et 36 sont des orifices de service reliés respectivement par des con.duits 37 et 38 (figure 1) aux deux côtés du vérin 19. Suivant la position angulaire relative des deux rotors 23A et 23B, on se trouve en présen.ce de l'une ou l'autre des conditions de fonctionnement suivantes - l'orifice de pression 26 est mis en communication viales passages 30,31,32 avec les orifices de service 35 et 36 euxmêmes enliaison avec les orifices 60;;61 de retour au réservarl7, ce qui correspon.d à la position. n.eutre de repos et dans ce cas l'assistance n'intervient pas - l'orifice de pression 26 est mis en communication via les passages 30 et 31 avec l'orifice de service 35,ce qui fait intervenir l'assistance dan.s un. sen.s sur le vérin 19 - l'orifice de pression. 26 est mis en communication via les passages 30 et 32 avec l'autre orifice de service 36,ce qui fait intervenir l'assistance sur le vérin 19 dans l'autre sens. Les deux parties 13A et 13B de la colonne de direction. (figures 4 à 6) présentent respectivement deux extrémités 40A et 40B qui sont voisines l'une de l'autre. Les extrémités 40A et 40B des parties 13A et 13B ontres pectivement (figures 4 à 6) des cavités prismatiques opposées 41A et 41B dans lesquelles est en.gagée une noix prismatique 42 formée par une pièce distincte et ayant un débattement angulaire 2D (figure 5) dans une au moins de ces cavités et de préférence dans l'une et l'autre cavités, pour définir le jeu angulaire relatif alors égal à 4D, entre les parties 13A et 13B. Les cavités 41A,41B de chaque partie 13A,13B et la noix 42 (figures 5 et 6) ont une section sensiblement trian.gulaire. Plus particulièrement, les faces 43 de la noix 42 (figures 5 et 6) sont légèrement convexes, par exemple en forme de dièdres très ouverts, dont on voit les arêtes en 62, tandis que les faces 44 de la paroi intérieure de chaque cavité 41A,41B sont planes, de façon à définir le débattement angulaire 2D. La noix 42 est librement enfilée autour d'une barre de torsion. 45 qui accouple élastiquement les deux parties 13A et 13B. C'est l'ensemble des débattements angulaires entre les faces 43 de la noix 42 et les cavités 41A et 41B qui définit le jeu an.gulaire relatif limité précité 4D. Ce jeu est de quelques degrés de part et d'autre de la position neutre moyenne de repos qui tend à être rappelée et maintenue par la barre de torsion 45. Chaque partie 13A et 13B est cannelée extérieurement en 46A,463. Chaque disque rotor 23A,23B est cannelé intérieurement en 47A,47B. Une pièce annulaire mince ondulée 48A,48B dentée tant intérieurement en. 49 qu'extérieurement en 50 est interposée entre la partie 13A,13B et le disque rotor 23A,23B en étant emman.chée par ses dents 49 sur les cann.elures 46A, 46B de la partie 13A,13B et par ses dents 50 sur les cannelures 47A,17B du disque rotor 23A,23B pour leur solidarisa tion en. rotat ion.. La pièce mince 48A,48B permet, grâce à ses dents 49 et 50, un centrage rigoureux et une excellente solidarisation circonférentielle de chaque disque rotor 23A,23B par rapport à la partie correspondante 13A,13B et permet, en même temps, grâce à sa forme ondulée, une souplesse autorisant un léger mouvement axial et/ou rotulant, qui compense les tolérances de fabrication, ce qui joue en faveur d'un excellent fon.c tionnement de ce distributeur. La pièce annulaire mince crantée 48A,48B est adaptée à être montée sur l'extrémité 40A,40B de la partie associée 13A,13B de façon. à former un. sous-en.semble prémonté 13A-48A 23A, 13B-48B-23B, avant que la noix 42 ne soit engagée dans les cavités 41A et 41B des parties 13A et 13B. Ainsi les conditions de montage sont extrêmement aisées. En l'absence d'action du con.ducteur sur le volant 12,les parties 13A et 13B sont maintenues en position neutre de repos par la barre de torsion 45. Les passages 30 et 31,32 des rotors 23A et 23B ont un.e position relative telle que le débit de la pompe 18 passe directement de l'orifice 26 à 1 'ori- fice 28. L'installation. fonctionne à centre ouvert et le vérin 19 n.'est pas sollicité. Lorsque le conducteur exerce une action sur le volant 12 pour braquer les roues 16, les parties 13A ét 13B sont décalées l'une par rapport à l'autre dans un sens déterminé et la position angulaire relative des deux disques 23A et 23B passe de la position neutre de repos à un.e position de travail où les passages 30 et 31,32 font passer le débit de la pompe 18 de l'orifice 26 à l'orifice de service correspon.dant 35 ou 36. Le vérin 19 agit ainsi dans le sens désiré de braquage. En cas de défaillance des moyen.s d'assistance 17,18 l'action. de braquage sur le volant 12 a pour effet d'absorber le jeu angulaire relatif limité entre les parties 13A et 13B et défini par la noix 42 dan.s les cavités 41A et 413. La résis tan.ce élastique opposée par la barre de torsion 45 est surmontée puis, gracie à la liaison rigide réalisée par la noix 42 entre les parties 13A et 13B et s'effectuant par des interfaces 43-44 de bonne étendue, la partie 13B est entraînée solidairement en rotation par la partie 13A, ce qui permet une suppléan.ce manuelle par les moyen.s pilotes 10 qui assurent alors directement le braquage. On appréciera la construction simple et robuste du dispositif suivan.t l'invention, ain.si que son encombrement réduit notamment radial. On n.otera que la noix 42 peut être aussi longue qu'on le désire à l'intérieur des cavités 41A et 41B, ce qui permet de transmettre le couple approprié en cas de défaillance de l'assistance. On notera également que l'accouplement des rotors 23A et 23B avec les parties 13A et 13B, grâce aux pièces annulaires min.ces ondulées dentées 48A,48B assure un centrage irréprochable, tout en permettan.t au disque rotor 23A,23B de se dé placer axialement et/ou de rotuler à quelque degré à l'intérieur du distributeur, ce qui compense les tolérances de fabrication et permet un fonctionnement excellent du distributeur. En outre, on peut prévoir un prémontage des sous-ensembles constitués par les pièces 13A-48A-23A et 13B-48B-23B, avant engagement de la noix 42 dans les cavités 41A et 41B, ce qui permet un montage aisé du distributeur 21. En variante (figure 7), la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite en référence aux figures 1 à 6, mais l'arête, désignée par 62', de chaque face convexe 43, en forme de dièdres,de la noix 42 est arrondie en arc de cylindre centré sur l'axe de la noix pour maintenir les parties 13A et 13B centrées l'une par rapport à l'autre avec un excellent alignement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées mais emhrasse toutes variantes dan.s le cadre des revendications. par exemple, la noix 42 pourrait être solidaire d'une des parties 13A et 13B, voire formée d'une seule pièce avec elle. REVENDICATIONS 1) Dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant des moyens pilotes 10 agissant sur des moyens de braquage 11, lesdits moyens pilotes 10 ayant un élément de transmission 13 en deux parties 13A,13B, lesquelles sont prévues avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire entre lesdites parties 13A,13B sous l'action desdits moyens pilotes 10, et des moyens d'assistance 17,18 qui, en réponse à un tel décalage angulaire, sont admis à agir sur les moyens de braquage 11 dans le même sens que les moyens pilotes 10, dispositif caractérisé en ce que l'une au moins desdites parties 13A,13B présenteà son extrémité 40A,40B voi sin.e de l'autre partie, une cavité prismatique 41A,41B dans laquelle est engagée une n.oix prismatique 42 qui est liée à ladite autre partie et qui présente un -débattement angulaire dans ladite cavité 41A,41B pour définir ledit jeu angulaire relatif limité entre lesdites parties. 2) Dispositif de direction assistée d'un véhicule comportant des moyens pilotes 10 agissant sur des moyens de braquage 11, lesdits moyens pilotes 10 ayant un élément de transmission 13 en deux parties 13A,13B, lesquelles sont prévues avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire entre lesdites parties 13A,13B sous l'action desdits moyens pilotes 10, et des moyens d'assistance 17,18,19,21 qui, en réponse à un.tel décalage angulaire, sont admis à agir sur les moyens de braquage 11 dans le même sens que les moyens pilotes, lesdits moyens d'assistance comportant une centrale hydraulique 17,18, un actuateur 19 agissant sur les moyens de braquage 11, et un distributeur 21 interposé entre la centrale 17,18 et l'actuateur 19 et ayant deux rotors 23A,23B respectivement solidaires en rotation des deux dites parties 13A, 13B, dispositif caractérisé en ce qu'au moins une desdites parties 13A,13B est cannelée extérieurement 46A,46B et le rotor associé 23A, 23B est cannelé intérieurement 47A,47B, tandis qu'une pièce annulaire mince 48A,48B dentée tant intérieurement 49 qu'extérieurement 50 est interposée entre ladite partie et ledit rotor en étant emmanchée par ses dents 49,50 sur les cannelures de ladite partie 13A,13B et dudit rotor 23A, 23B pour leur solidarisation en.rotation. 3) Dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant des moyens pilotes 10 agissant sur des moyens de braquage 11, lesdits moyens pilotes 10 ayant un élément de transmission 13 en deux parties 13A,13B, lesquelles sont prévues avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire entre lesdites parties 13A,13B sous l'action desdits moyens pilotes 10, et des moyens d'assistance 17,18,19, 21 qui, en répon.se à un tel décalage angulaire, sont admis à agir sur les moyens de braquage 11 dans le même sens que les moyens pilotes 10, lesdits moyens d'assistance comportant une centrale hydraulique 17,18, un actuateur 19 agissant sur les moyens de braquage 11, et un distributeur 21 interposé entre la centrale 17,18 et l'actuateur 19 ayant deux rotors 23A, 23B respectivement solidaires en rotation des deux dites parties 13A,13B, dispositif caractérisé en ce que l'une au moins desdites parties 13A,13B présente, à son extrémité 40A,40B voisine de l'autre partie, une cavité prismatique 41A,41B dans laquelle est engagée une noix prismatique 42 qui est liée à l'autre partie et qui présente un débattement angulaire dans ladite cavité 41A,41B pour définir ledit jeu angulaire re relatif limité entre lesdites parties, l'une au moin.s desdites parties étant cannelée extérieurement 46A,46B et le rotor associé 23A,23B étant cannelé intérieurement 47A,47B,tandis qu'un.e pièce annulaire mince 48A,48B dentée tant extérieurement 49 qu'intérieurement 50 est interposée entre ladite partie et ledit rotor en étant emmanchée par ses dents 49,50 sur les cannelures de ladite partie 13A,13B et dudit rotor 23A,23B pour leur solidarisation en rotation. 4) Dispositif suivant la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisé en. ce que chacune des deux parties 13A, 13B présente à son extrémité 40A,40B une cavité prismatique 41A,41B et en ce que la noix 42 est constituée par une pièce distincte des deux parties et est en.gagée dan.s les deux aavités 41A,41B avec un débattement an.gulaire dan.s l'une au moins des cavités. 5) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la noix 42 est engagée avec un débattement angulaire dans l'une et l'autre cavités 41A,41B. 6) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1,3,4 et 5, caractérisé en ce que la cavité 41A,41B et la noix 42 ont une section sensiblement triangulaire. 7) Dispositif suivant l'une quelconque des revennications 1,3,4,5 et 6, caractérisé en ce que les faces 43 de la noix 42 sont légèrement convexes en forme de dièdres pour définir ledit jeu angulaire. 8) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'arête de chaque face convexe 43, en forme de dièdres, de la noix 42 est arrondie en arc de cylindre 62' centré sur l'axe de la noix 42 pour maintenir lesdites parties 13A et 13B centrées l'une par rapport à l'autre. 9) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1,3,4,5,6,7 et 8, dans lequel les deux parties 13A,13B de 1' élément de trans:iission 13 sont accouplées élastiquement par une barre de torsion 45, caractérisé en ce que la noix 42 est librement enfilée autour de la barre de torsion 45. 10) Dispositif suivant la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les deux parties 13A,13B et les deux rotors 23A,23B sont cannelés et reçoivent deux pièces annulaires minces dentées 48A,48B. 11) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2,3 et 10, caractérisé en ce que la pièce annulaire mince dentée 48A,48B est ondulée. 12) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3,4 et 10, caractérisé en ce que la pièce annulaire mince dentée 48A,48B est adaptée à être montée sur l'extrémité 40A,40B de la partie associée 13A,13B et sur le rotor associé 23A,23B de façon à former un sous-ensemble prémonté, avant montage de la noix 42.