Brevet FR2509246A1 — publié le 19830114

La présente invention se rappprte à un dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant une colonne de direction tournante ayant un premier arbre manoeuvré par des moyens pilotes et un deuxième arbre agissant sur des moyens de braquage par l'intermédiaire d'un engrenage logé dans un boîtier de direction, ces deux arbres étant coaxiaux et placés l'un à la suite de l'autre et présentant un jeu angulaire relatif limité pour permettre un décalage angulaire sous l'action des moyens pilotes, un appareil détecteur du décalage angulaire ayant un corps monté par des moyens de fixation sur le boîtier de direction et des moyens d'assistance asservis a cet appareil détecteur et admis, en réponse à un décalage angulaire, à agir sur les moyens de braquage dans le même sens que les moyens pilotes. La présente-invention est particulièrement bien adaptée a un tel dispositif de direction assistée dans lequel un roulement est monté autour du deuxième arbre pour centrer celui-ci dans le corps de l'appareil détecteur et le boîtier de direction. L'appareil détecteur du décalage angulaire entre les deux arbres de la colonne de direction peut avoir toute forme appropriée et par exemple, consister en un distributeur hydraulique interposé entre une centrale hydraulique d'assistance et un actuateur tel qu'un vérin hydraulique agissant sur les moyens de braquage. Un tel distributeur se trouve ainsi muni d'un certain nombre de tuyaux qui assurent les liaisons hydrauliques entre la centrale et le vérin. En général, on fixe le corps de l'appareil détecteur du décalage angulaire sur le boîtier de direction au moyen de brides boulonnées. Ce montage a pour inconvénient d'être encombrant, notamment radialement, à un endroit ou précisément la place disponible est réduite, plus particulièrement lorsque l'appareil détecteur du décalage angulaire consiste, parexemple en un distributeur hydraulique muni de tuyaux. Le boulonnage et le déboulonnage des brides sont malaisés, ce qui complique lés opérations de première monte et de révision. En outre, dans les dispositions connues, un jeu est souvent ménagé à l'endroit du roulement entre-celui-ci et-le corps ou le boîtier pour permettre une application correcte des bri des de fixation. Mais, en raison de ce jeu, le roulement a une position instable entre le corps et le boîtier. On peut, sans doute, chercher à supprimer ce jeu, mais, dans ce cas, les brides sont mal appliquées l'une contre l'autre, ce qui introduit des distorsions lors de leur boulonnage. La présente invention a pour objet un dispositif de direction assistée d'un véhicule du type indiqué ci-dessus, qui est exempt de ces inconvénients et qui permet un montage simple et commode du corps de l'appareil détecteur du décalage angulaire sur le boîtier de direction1 ceci avec une construction robuste et peu encombrante. Le dispositif est également peu coûteux en fabrication puisqu'il ne nécessite pas l'usinage de trous taraudés par exemple. Suivant I'invention, un dispositif de direction assistée d'un véhicule, du type indiqué ci-dessus, est caractérisé en ce que les moyens de fixation du corps de l'appareil détecteur sur le boîtier de direction comportent des moyens de pince qui sont engagés extérieurement sur des rampes obliques ménagées périphériquement sur deux extrémités annulaires affrontées du corps et du boîtier, avec un effet de serrage axial élastique prédéterminé. Ce serrage axial élastique prédéterminé est choisi supérieur aux forces de réaction de l'engrenage interposé entre le deuxième arbre et les moyens de braquage, par exemple 250 daN, mais inférieur aux forces qui risqueraient de déformer le corps et le boîtier, par exemple 500 daN. Grâce a un tel choix judicieux, de la force de serrage axiale élastique, on bénéficie d' une excellente sécurité, avec un montage efficace et un positionnement précis. En outre, l'encombrement notamment radial est particulièrement réduit, ce qui permet, en particulier lorsque l'appa- reil détecteur consiste en un distributeur hydraulique de faire passer commodément les tuyaux. Le montage est effectué d'une manière immédiate grâce aux moyens de pince, et permet depo- sitionner angulairement l'appareil détecteur suivant les emplacements des tuyauteries. Lorsqu'un roulement est monté autour du deuxième arbre pour centrer celui-ci dans le corps èt le boîtier, les moyens de pince pour la fixation du corps de l'appareil détecteur sur le boîtier de direction, sont engagés extérieurement sur les rampes obliques ménagées périphériquement sur les deux extrémités annulaires affrontées dû corps et du boîtier de telle façon que ces deux extrémités soient espacées par un léger jeu axial, tandis qu 'une bague extérieure dudit roulement est interposée axialement entre le corps et le boitier et soumise par les dits moyens de pince a l'effet de serrage axial élastique prédéterminé. I1 est à noter que les moyens de pince assurent un attelage, sous serrage élastique, du corps et du boîtier avec un positionnement du roulement. Grâce au choix. judicieux sus-visé du serrage élastique développe par les moyens de pince, par exemple supérieur à 25daN et inférieur à 500 daN, on bénéficie d'une excellente sécurité, avec un montage efficace et un positionnement précis. Dans une forme d'exécution, les rampes obliques sont divergentes vers l'extérieur et des moyens de pince comportent une série circulaire de cavaliers. En variante, les rampes obliques sont convergentes vers l'extérieur et les moyens de pince comportent une cerce fendue, de section trapézoidale, qui ceinture les rampes et dont les extrémités sont attelées l'une à l'autre par des moyens de serrage circonférentiel. Ces moyens de serrage circonférentiel comportent une agrafe recourbée ou un boulon qui relie les deux extrémités de la cerce, ou, encore, une languette d'une des ex trémités de la cerce qui est engagée et recourbée dans un orifice de l'autre extrémité de la cerce. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, 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 suivant l'invention; la figure 2 est une vue, à plus grande échelle et en coupe longitudinale, de l'appareil de détection du décalage angulaire entre les deux arbres de la colonne de direction, cet appareil étant constitué par un distributeur hydraulique, et montre le montage, grâce aux moyens de pince élastique suivant l'invention, du corps de ce distributeur sur le boîtier de direction; la figure 3 est une vue à plus grande -échelle de ce montage avec les moyens de pince élastique; la figure 4 est une vue correspondante suivant les flèches IV-IV de la figure 3;; la figure 5 est une vue analogue à-la figure 3 mais concerne une variante; la figure 6 est une vue correspondante suivant les flèches VI-VI de la figure 5; la figure 7 est une vue en perspective de la cerce des figures 5 et 6; les figures 8, 9 et 10 sont des vues analogues à la figure 5, mais concernent trois variantes, respectivement, la figure 11 montre en perspective la cerce de la figure 10 avant engagement d'une languette dlune des extrémités de cette cerce dans un orifice de l'autre extrémité de ladite cerce On se référera-d'abord aux figures 1-à 4 qui concernent, à titre d'exemple non limitatif, une application de l'invention à un disposi-tif de direction assistée-pour véhicule automobile. Ce dispositif comporte (figure l) une colonne de direction tournante 10 ayant un premier arbre 11 manoeuvré par des moyens pilotes tels qu'un volant 12 et un deuxième arbre 13 agissant par l'intermédiaire d'un engrenage 14., 15 sur des moyens de braquage tels que des biellettes 16, pour commander l'orientation des roues directrices R du véhicule automobile. Les arbres 11 t 13 de la colonne de direction 10 sont coaxiaux et placets l'un à la suite de l'autre et accouplés 1' un avec l'autre avec un jeu angulaire relatif limité permettant un décalage angulaire'sous l'action du volant 12. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 3, l'engrenage 14; 15 consiste en un pignon 14 qui engrène avec une cremail- lère 15. Le pignon 14 est forme à-l'extremité de l'arbre 13, tandis que la crémaillère 15 est liée par ses deux extrémités avec les biellettes de braquage 16. Une centrale hydraulique d t 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 dé piston 20 agit sur la crémaillère 15. Un distribu teur hydraulique 21 est interposé entre la pompe 18 et le vé rin 19 et constitue un appareil détecteur sensible au décalage angulaire des deux arbres 11 et 13 pour faire agir le vérin 19 sur les biellettes de braquage 16 dans le même sens que les moyens pilotes 12. Dans l'exemple représenté à la figure 2, le distributeur 21 comporte un corps 22 et deux disques rotors adjacents 23 A, 23B respectivement solidaires en rotation des deux arbres 11 et 13. Les disques rotors 23A et 23B sont munis respectivement de divers passages hydrauliques 24A et 24B. Les passages 24A et 24B des disques rotors 23A et 23B coopèrent avec des gorges 25, 26 et 27 qui sont ménagées dans le corps 22 et qui sont reliés à des orifices 28, 29 et 30 respectivement. Les passages 24A et 24B des rotors 23A et 23B coopèrent également avec un passage de retour 31 qui est ménagé au centre du distributeur 21 et qui est relié à un orifice 32 du corps 22. L'orifice 28 est un orifice de pression relié par un conduit 33 (figure 1) à la pompe 18. L'orifice 32 est un orifice de retour relié par un conduit 34 au réservoir 17. Les orifices 29 et 30 sont des orifices de service reliés respectivement par des conduits 35 et 36 aux deux cotés du vérin 19. Les arbres 11 et 13 (figure 2) sont accouplés élastiquement par une barre de torsion 37. En outre, une pièce 38 ayant une section prismatique est solidaire d'un des arbres 11 et 13, par exemple l'arbre 11 et est engagée avec un débattement angulaire dans une cavité de section prismatique 39 de l'autre arbre 13. La pièce 38 assure une fonction de centrage entre les deux arbres. C'est le débattement angulaire prévu entre la pièce 38 et la cavité 39 qui définit le jeu angulaire relatif limité entre les arbres 11 et 13. Ce jeu est de quelques degrés de part et d'autre d'une position neutre moyenne de repos qui tend à être rappelée et maintenue par la barre de torsion 37. Suivant la position angulaire relative des deux disques rotors 23A et 23B on se trouve en présence de l'une ou l'autre des positions de fonctionnement suivantes; - L'orifice de pression 28 est mis en communication via les passages 24A et 24B des disques rotors 23A et 23B avec 1' orifice 32 de retour au réservoir 17, ce qui correspond à la position neutre de repos et, dans ce cas, l'assistance ntin- tervient pas; - L'orifice de pression 28 est mis en communication, via les passages 24A et 24B des disques rotors 23A et 23B avec l'orifice de service 29, ce qui fait intervenir le vérin 19 dans un sens. - L'orifice de pression 2-8 est mis en communication via les passages 24A et 24B du disque rotor 23A et 23B avec l'autre orifice de service 30, ce qui fait intervenir le vérin 19 dans l'autre sens. 'En l'absence d'action du conducteur sur le volant 12, les arbres 11 et 13 sont maintenus en position angulaire neutre de repos par la barre de torsion 37. 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 R, les arbres 11 et 13 sont décalés l'un par rapport à l'autre dans un sens déterminé et la position angulaire relative des deux disques 23Aet 23B passe de la position neutre de repos à une position de travail où le débit de la pompe 18 passe de l'orifice 28 à l'orifice de service correspondant 29 ou 30. Le vérin 19 agit ainsi dans le sens désiré de braquage. En cas de défaillance des moyens d'assistance 17, 18, l'action de braquage sur le volant 12 a pour effet d'absorber le jeu angulaire relatif limité entre les arbres 11 et 13 et défini par la pièce 38 dans la cavité 39. La résistance élastique opposée par la barre de torsion 37 est facilement surmontée et, grâce à la liaison rigide réalisée par la pièce 38 entre les arbres 11 et 13, l'arbre 13 est entraîné solidairement en rotation par l'arbre 11, ce qui permet une suppléance manuelle par les moyens pilotes 12 qui assurent alors directement le braquage. L'engrenage formé par le pignon 14 et la crémaillère 15 est logé dans un boîtier de direction 40. Le corps 22 du distributeur 21 détecteur du décalage angulaire entre les arbres 11 et 13 est monté par des moyens de fixation 41 sur ce boîtier de direction 40. L'arbre ll est monté par l'intermédiaire d'un roulement 42 dans le corps 22 du distributeur 21, tandis que l'arbre 13 est monté par l'intermédiaire d'un roulement 43 dans le boîtier de direction 40. En outre, un roulement 44 est monté autour de l'arbre 13 pour centrer celui-ci dans le corps 22 du distributeur 21 et dans le boîtier de direction 40. Le roulement 44 est disposé axialement entre les roulements 42 et 43. On voit en 45 la piste intérieure du roulement 44 qui est montée sur l'arbre 13 et en 46 la piste extérieure de ce roulement 44, tandis que les organes de roulement, tels que des billes, sont désignées par 47. Comme on le voit plus particulièrement aux figures 2 et 3, la piste intérieure 45 du roulement 44 est positionnée axialement sur l'arbre 13 entre deux circlips 48et 49. Le corps 22 du distributeur 21 et le boîtier de direction 40 présentent respectivement deux extrémités annulaires 50 et 51. Ces extrémités annulaires 50 et 51 (figure 3) sont symétriques avec un même diamètre et sont affrontées au voisinage l'une de l'autre. Le roulement 44 est situé axialement au niveau des extrémités 50 et 51. Les moyens de fixation du corps 22 du distributeur détecteur 21 sur le boîtier de direction 40 comportent des moyens de pince 41 qui sont engagés extérieurement sur des rampes obliques 52 et 53 ménagées périphériquement sur les deux extrémités annulaires affrontées 50 et 51 du corps,22 et du boîtier 40 avec un effet de serrage axial élastique prédéterminé. Les deux extrémités annulaires 50 èt 51 sont espacées par un léger jeu axial J, tandis que la piste extérieure 46 du roulement 44 est interposée axialement entre le corps 22 et le boîtier 40 et est soumise par les moyens de pince 41 à l'effet de serrage axial élastique prédéterminé. Plus particulièrement, la piste 46 est butée axialement contre un circlips 46A du corps 22 et contre une portée 46B du boîtier 40. On appréciera donc que la pince élastique 41 assure un serrage élastique du corps 22 et du boîtier 40, avec un positionnement sans jeu du roulement 4-4. Ce serrage élastique estchoisi supérieur aux forces-de réaction de l'engrenage 14, 15 interposé entre le deuxième arbre 13 et les moyens de braquage 16, par exemple 250 daN mais inférieur aux forces qui risqueraient de déformer le corps 22 et le boîtier 40, par exemple 500 daN. Grâce à un tel choix judicieux du serrage élastique développé par la pince 41, on bénéficie d'une excellente sécu rité, avec un montage--efficace et un positionnement précis. Dans l'exemple représenté aux figures 3 et 4, les ram pes obliques 52 et 53 sont divergentes vers l'extérieur et les moyens de pince 41 comportent une série circulaire de cavaliers 54, par exemple trois cavaliers 54 régulièrement espacés. Cha que cavalier 54 comporte deux branches coudées 55 issues d'une boucle 56 cintrée en 57. Les branches 55 ont des extrémités obliques 58 adaptées à être appliquées sur les rampes 52 et 53. Avant lemontage -des cavaliers 54, chaque cavalier a la forme qui est représentée à la figure 3 mais sans les cintrages en 57 de sorte que les branches 58 soient davantage écartées pour pouvoir être engagées sur les rampes 52 et 53. En vue de cet engagement, le corps 22 et le boitier 40 sont rapprochés axialement l'un de l'autre jusqu'à butée en 46A et 46B sur la piste extérieure 46 du roulement 44, puis les pinces 56 sont engagées sur les rampes 52 et 53 avant cintrage en 57. Par cintrage en 57, les branches 58 se rapprochent en application sur les rampes 52 et 53 et les cavaliers 54 sont définitivement mis en position, en assurant un serrage élasti que du corps 22 et du boîtier 40 contre la piste extérieure 46 du roulement 44, tandis que le jeu J est ménagé entre les ex trémités 50 et 51. On appréciera qu'une telle opération de montage s'ef- fectue immédiatement dans d'excellentes conditions de commodité et avec un encombrement, notamment radial, qui est réduit. En particulier, on peut donner toute position angulaire relative voulue du corps 22 et du boîtier 40, ce qui facilite le montage, compte-tenu de la présence des tuyaux 33, 34, 35 et 36. En variante, (figures 5 à 7), la disposition est analo-; gue à celle qui vient d'être- décrite en référence aux figures 1 à 4, mais les rampes obliques, désignées par 52' et 53' sont ici convergentes vers l'extérieur Les moyens de pince 41 com portent une cerce fendue 60, de section trapézoldale, qui cein- turne les rampes 52' et 53' et dont les extrémités 61 et 62 sont attelées l'une à l'autre par des moyens de serrage oirconféren- tiel 63. Comme on le voit plus particulièrement à la figure 7, la cerce 60 présente des encoches-- 64 diamétralement opposées aux extrémités 61 ét 62 permettant au montage d'écarter les extrémités 61, 62 de la cerce 60 pour monter celle-ci sur les rampes 52', 53'. Dans l'exemple représenté aux figures 5 à 7, les moyens de serrage 63 comportent une agrafe 65 dont les extrémités sont recourbées en 66. Ces extrémités recourbées 66 sont engagées dans des orifices 67 de la cerce 60. Pour le montage de la cerce 60, on engage celle-ci sur les rampes 52' et 53' des extrémités 50 et 51 du corps 20 et du boîtier 40, puis on engage l'agrafe 65 par ses extrémités dans les orifices 67 et on recourbe ces extrémités en 66, ce qui a pou effet de créer un serrage circonférentiel de la cerce 60 provoquant, grâce aux rampes 52' et 53', le serrage axial élastique recherché du corps 22 et du boîtier 40 contre la piste extérieure 46 du roulement 44. Comme précédemment, ce serrage élastique est choisi su périeur aux forces de réaction de l'engrenage 14, 15 mais est inférieur aux forces qui risqueraient de déformer le corps 22 et le bottier 40. On peut prévoir deux agrafes 65 ce qui'permet d'éviter les encoches 64 et la déformation de la cerce pour iemontage. Dans une autre variante (figure 8), la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite aux figures 5 à 7, mais les extrémités 66 de l'agrafe 65-sont engagées sur des extrémités recourbees 68 de la cerce 60. Le montage s'effectue d'une manière analogue à celle qui a été décrite précédemment. Dans une autre variante (figure 9) les moyens de serrage circonférentiel 63 comportent un boulon 69 qui relie deux pattes 70 formées aux extrémités de la cerce 60. Dans une autre variante (figures 10 et 11), les moyens de serrage circonférentiel 63 comportent une languette 71-d'une des extrémités de la cerce 60, qui est engagée et recourbée en 72 dans un orifice 73 de l'autre extrémité de la cerce 60. On voit à la figure 11 la languette 71 avant montage et, à la figure 10, cette même languette 71 après montage et engagement dans l'orifice 73 puis recourbement en 72. REVENDICATIONS 1) Dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant une colonne de direction tournante 10 ayant un premier arbre 11 manoeuvré par des moyens pilotes 12 et un deuxième arbre 13 agissant sur des moyens de braquage 16 par l'intermé- diaire d'un engrenage 14, 15 logé dans un boîtier de direction 40, ces deux arbres 11, 13 étant coaxiaux et placés l'un à la suite de l'autre et présentant un jeu angulaire relatif limité pour permettre un decalage angulaire sous l'action des moyens pilotes 12, un appareil détecteur 21 de ce décalage angulaire ayant un corps 22 monté par des moyens de fixation sur le boî- tier de direction 40, et des moyens d'assistance 17, 18 asservis à cet appareil détecteur 21 ét admis, en réponse à un décalage angulaire, à agir sur les moyens de braquage 16 dans le même sens que les moyens pilotes 12, dispositif caractérisé en ce que les dits moyens de fixation du corps 22 de l'appareil détecteur 21 sur le boîtier de direction 40~comportent des moyens de pince 41 qui sont engagés extérieurement sur des rampes obliques 52-53, 52'-53' ménagées périphériquement sur deux extrémités annulaires affrontées 50, 51 du corps 22 du boîtier 40, avec un effet de serrage axial élastique- prédéterminé. 2) Dispositif de direction assistée d'un véhicule, comportant une colonne de direction tournante 10 ayant un premier arbre 11 manoeuvré par des.moyens pilotes 12 et un deuxième arbre 13 agissant sur des moyens de braquage 16 par l'intermédiaire d'un engrenage 14, 15 logé dans un boîtier de direction 40, ces deux arbres 11, 13 étant coaxiaux et placés l'un à la suite de l'autre et présentant un jeu angulaire relatif limité pour permettre un décalage angulaire sous l'action des moyens pilotes 12, un appareil détecteur 21 de ce décalage angulaire ayant un corps 22 monté par des moyens de fixation sur le boîtier de direction 40, un roulement 44 étant monté autour dudit deuxième arbre 13 pour centrer celui-ci dans ledit corps 22 et ledit boîtier 40, et des moyens d'assistance l7, 18 asservis audit appareil détecteur 21 et admis, en réponse à un décalage angulaire, à agir sur les moyens de braquage 16 dans le même sens que les moyens pilotes 12, dispositif caractérisé en ce que les dits moyens de fixation du corps 22 de l'appareil détecteur 21 sur le. boîtier de direction 40 comportent des moyens de pince 41 qui sont engagés extérieurement sur des rampes obliques 52-53, 52'-53' ménagées périphériquement sur deux ex trémités annulaires affrontées 50, 51 du corps 22 et du boîtier 40, ces deux extrémités étant espacées par un léger jeu axial J, tandis qu'une bague extérieure 46 dudit roulement 44 est interposée axialement entre le corps 22 et le boîtier 40 et soumise par les dits moyens de pince 41 à un effet de serrage axial élastique prédéterminé. 3) Dispositif suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé encre que les rampes obliques- 52, 53 sont divergentes vers l'extérieur et les moyens de pince 41 comportent une série circulaire de cavaliers 54 (figures 3 à 4). 4) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque cavalier 54 comporte deux branches coudées 55 issues d'une boucle 56 cintrée en 57 et ayant des extrémités obliques 58 adaptées à être appliquées sur les rampes 52, 53. 5) Dispositif suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les rampes obliques 52', 53' sont convergentes vers l'extérieur et les moyens de pince 41 comportent une cerce fendue 60, de section trapézoldale, qui ceinture les rampes 52', 53' et dont les extrémités 61, 62 sont attelées l'une à l'autre par des-moyens de serrage circonférentiel 63 (figure 5 à 11). 6) Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la cerce 60 présente des encoches 64 diamétralement opposées aux moyens de serrage circonférentiel 63 (figure 7). 7) Dispositif suivant la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de serrage circonférentiel 63 comportent une agrafe recourbée 65 (figures 5 à 9). 8) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que deux agrafes 65 sont prévues. 9) Dispositif suivant la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que l'agrafe 65 a ses extrémités 66 engagées dans des orifices 67 de la cerce 60 (figures 6 et 7). 10) Dispositif suivant la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que l'agrafe 65 a ses extrémités 66 engagées sur des extrémités recourbées 68 de la cerce 60 (figure 8). 11) Dispositif suivant la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de serrage circonférentiel 63 comportent un boulon 69 qui relie les deux extrémités 70 de la cerce 60 (figure 9). 12) Dispositif suivant la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de serrage circonfe- rentiel 63 comportent une languette 71 dJune des extrémités de la cerce 60, qui est engagée-et recourbée dans un orifice 73 de l'autre extrémité de la cerce 60(figures 10 et 11).