Brevet FR2507144A1 — publié le 19821210

DIRECTION ASSISTEE, NOTAMMENT POUR VEHICULES UTILITAIRES La présente invention concerne une direction assistée, notamment pour véhicules utilitaires, comportant un servomoteur, une servopompe, un ré- servoir et une soupape de commande pourvue d'un raccordement complémen- taire pour un organe de commande avec une section d'étranglement varia- 5 ble en fonction de la vitesse du véhicule, dans laquelle la sortie de l'organe de commande est connectée au réservoir, et dans lequel la sou- pape de commande comporte au moins un piston de soupape coulissant et au moins deux chambres à effet rétroactif. 10 Une telle direction assistée, dépendant de la vitesse du véhicule, c'est- à-dire une direction dans laquelle l'effet d'assistance ou l'intensité de la force hydraulique rétroactive dépend de la vitesse effective-du véhicule, est connue par la demande de brevet allemand n O 27 07 991, et notamment par l'exemple de réalisation décrit en référence à la figure 15 10 Dans ce dispositif, un organe de réglage permet de modifier la posi- tion d'un organe de commande, ce qui modifie l'ouverture d'un conduit reliant une pompe aux chambres à effet rétroactif. Les deux chambres à effet rétroactif sont connectées entre elles et sou- 20 mises à la même pression Les deux pistons de soupape, agissant simulta- nément comme pistons à effet rétroactif, doivent de ce fait être équipés de butées disposées dans le bottier de la soupape, ces butées agissant de telle manière que seul un piston de soupape se déplace pour un sens de rotation de la direction Les pistons de soupape ne peuvent pas être 25 guidés de façon forcée, c'est-à-dire que lorsque le dispositif est défi- cient, la direction peut être commandée de façon non contrôlée En outre, en l'absence de la pression d'assistance régulée, la soupape de commande travaille sans assistance Dans ce cas extrême, on peut arriver à une sorte de "découplage" de la direction qui, lorsqu'il se produit, suppri- 30 me, au niveau du conducteur, l'impression qu'il mène son véhicule. La présente invention a pour but de réaliser une direction assistée re- lativement peu complexe, dans laquelle l'effet d'assistance ou effet ré- troactif dépend directement de la vitesse du véhicule et qui supprime 35 les inconvénients de l'art antérieur, cette direction utilisant des pis- -2- tons de soupape à commande forcée, qui engendrent automatiquement l'ef- fet rétroactif maximal lorsque la régulation de l'assistance est défi- ciente. 5 Ce but est atteint par la direction assistée selon l'invention, caracté- risée en ce que ledit piston de soupape peut coulisser de manière gui- dée dans les deux directions de rotation de la direction, en ce que les chambres à effet rétroactif sont séparées l'une de l'autre par des étranglements fixes, en ce que les chambres à effet rétroactif sont con10 nectées à la sortie raccordée au réservoir ( 4) par l'intermédiaire des étrangle- ments fixes et d'un organe de commande commun, et en ce que des soupapes de retenue, pouvant s'ouvrir en direction des chambres à effet rétroac- tif correspondantes, sont montées entre lesdites chambres à effet rétro- actif et des chambres de travail du servomoteur orientées vers lesdites 15 chambres à effet rétroactif. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel : 20 La figure 1 représente une vue schématique de la direction assistée se- lon l'invention, La figure 2 représente une autre forme de réalisation de la direction as- sistée selon l'invention, et 25 La figure 3 représente une variante des deux systèmes précédents. La direction assistée selon l'invention comporte essentiellement une * soupape de commande 1 montée sur la tringlerie de la direction, cette 30 soupape permettant l'amenée du fluide sous pression d'une servopompe 3 vers un servomoteur 2, ce fluide étant ensuite refoulé vers un réservoir 4. La soupape de commande contient un piston de soupape 6 logé dans un boî- 35 tier de soupape 5, ce piston étant coulissé de façon guidée lorsqu'on 36 tourne le volant du véhicule. -3 - Le fluide sous pression est amené au travers de deux rainures annulaires 7 et 8 ménagées dans la paroi du bottier depuis la servopompe 3 Deux rainures de piston 9 et 10 du piston de soupape 6 sont raccordées aux deux chambres de travail du servomoteur 2 par l'intermédiaire des con- 5 duits 11 et 12 Une rainure centrale 13 est raccordée au conduit d'évacuation 14 connecté au réservoir 4 Aux deux extrémités du piston de soupape 6 sont ménagées les chambres à effet rétroactif 15 et 16 Des conduits 17 et 18 assurent le raccordement des chambres à effet rétroactif 15 et 16 à un conduit commun 19. 10 Les conduits 17 et 18 comportent des étranglements fixes 20 et 21 dispo- sés entre les chambres à effet rétroactif 15 et 16 et le conduit commun 19 Le conduit commun 19 est raccordé au réservoir 4 par l'intermédiaire d'un organe de commande 22. 15 L'organe de commande 22 est par exemple constitué par un système de buse à chicanes tel que décrit dans le brevet U S 3,690,400 ou un transduc- teur électrohydraulique tel que décrit dans la demande de brevet alle- mand N O 30 41 824 7 Il est important qu'un étranglement soit monté avec 20 l'organe de commande 22 dans le conduit 19, entre les chambres d'effet rétroactif 15 et 16 et le réservoir 4, cet étranglement ayant une sec- tion variable Cette sect Ion est dépendante de la vitesse effective du véhicule. 25 Entre les chambres à effet rétroactif 15 et 16 et les chambres de travail correspondantes du servomoteur 2, se trouvent des soupapes de retenue 23 et 24 qui peuvent s'ouvrir en direction des chambres à effet rétroac- tif 15 et 16 Les soupapes de retenue peuvent être montées soit dans les pistons de soupape 6 entre les rainures 9 et 10 du piston et les 30 chambres à effet rétroactif 15 et 16 comme le montre la fig 1, ou en- tre les conduits 11 et 12 et les conduits correspondants 17 et 18. La fig 2 illustre un autre mode de réalisation, dans lequel la soupape de commande est à pistons rotatifs et comporte deux pistons de soupape 26 35 et 27 montés dans un boîtier 25, ces deux pistons étant rendus solidai- res par l'intermédiaire de deux goupilles 28 et 29-fixées à l'extrémité 37 non représentée d'une tringle de direction Le fluide sous pression est amené par les raccords 30 et 31 A chaque extrémité des pistons de direction 26 et 27 sont ménagées des chambres à effet rétroactif 32, 33, 34 et 35, qui sont raccordées de façon croisée par les conduits 36 et 37. 5 Il est à noter qu'une seule chambre à effet rétroactif 32, respectivement 34, est reliée à la chambre de travail correspondante du servomoteur 2 par l'intermédiaire d'une soupape à effet rétroactif 38, respectivement 39 Les soupapes de retenue 38 et 39 sont constituées par des soupapesà siège sphérique et soumises à l'action d'un ressort Les 10 ressorts 40 et 41 s'appuient avantageusement sur le bottier de la soupape 25 Par ce moyen, la construction est particulièrement simplifiée. Par ailleurs, les forces ressort s'appuient mutuellement sur l'axe du volant en forme de fourche. 15 L'agencement des étranglements 20 et 21 et de l'organe de commande 22 correspond à la réalisation décrite en référence à la fig 1. Dans la position neutre représentée par la fig 1, les rainures 9 et 10, raccordées au servomoteur, ne sont soumises à aucune pression Les deux 20 soupapes de retenue 23 et 24 sont par conséquent fermées, et la pression dans les deux chambres à effet rétroactif 15 et 16 s'équilibre au tra- vers des étranglements 20 et 21 Si le conducteur actionne le volant de direction, les deux pistons de soupape 6 sont par exemple déplacés vers la droite, de telle manière qu'une pression apparaît dans la rainure 10 25 du piston, cette pression étant transmise à la chambre à effet rétroac- tif 16 au travers de la soupape de retenue 24 Si l'étranglement de section variable de l'organe de commande 22 est fermé, la pression est transposée au travers des étranglements 21 et 20 vers la chambre à effet rétroactif 15, étant donné que la soupape de retenue 23 fermée empêche 30 une évacuation du fluide sous pression vers la rainure 9 Lorsque la vanne d'étranglement de l'organe de commande 22 est fermée, aucune pres- sion différentielle n'agit par l'intermédiaire du piston de soupape 6. Si l'étranglement à section variable de l'organe de commande 22 s'ouvre, 35 le flux de commande peut être évacué vers le réservoir 4 au travers de l'organe de commande 22 en position ouverte Entre l'étranglement 21 et 37 l'organe de commande 22 règne une pression de maintien, qui est transpo- -5- sée vers la chambre à effet rétroactif 15 au travers de l'étranglement 20 Dans ce cas, toute la pression du servomoteur est active pour l'assistance au travers du piston de soupape 6. 5 La pression dans la chambre à effet rétroactif 15 s'élève d'autant plus, et la différence de pression au niveau du piston de soupape 6 est d'autant plus petite que l'étranglement de l'organe de commande 22 diminue en section. 10 Le dispositif décrit en référence à la fig 2 fonctionne de la façon suivante : selon cette réalisation, l'existence de deux chambres à ef- fet rétroactif 32 et 33, respectivement 34 et 35, pour chaque piston de soupape 26 et 27, est particulièrement avantageuse Grâce aux couples de forces, la fourche d'entraînement, comportant les deux goupilles 28 et 15 29, est soumise à des forces compensées. En référence au troisième mode de réalisation illustré par la fig 3, llorgane de commande 22 n'est pas raccordé à la sortie connectée au ré- servoir 4, mais au conduit d'amenée vers la servopompe 3 Par ce moyen, 20 les chambres à effet rétroactif 15 et 16 ne sont pas sous pression lors- que l'organe de commande 22 est fermé Ceci permet de simplifier la cons- truction et de réduire les dimensions des couvercles de fermeture des chambres à effet rétroactif. 25 Cette forme de réalisation n'est pas limitée à l'utilisation d'un piston de soupape, mais peut également comporter deux pistons de soupape comme dans le cas de la fig 2. Le conduit de retour 19 A, qui raccorde la servopompe 3 aux chambres à 30 effet rétroactif 15 et 16, contient une soupape réductrice de la pres- sion 42 destinée à limiter la force du système d'assistance. Une telle soupape peut également être montée sur le conduit 19 (fig 1), entre les étranglements fixes 20, 21 et l'organe de commande 22. 35 Les principaux avantages, qui sont atteints par les réalisations décri- 37 tes ci-dessus, sont dus au fait que la commande assistée fonctionne sans qu'il n'y ait de fuites d'huile, ceci quelles que soient les tolérances de fabrication, tout en assurant un guidage efficace du piston de sou- 3 pape qui enclenche spontanément le dispositif d'assistance. Revendications .CLMF: 1 Direction assistée, notamment pour véhicules utilitaires, comportant un servomoteur , une servopompe , un réservoir et une soupape de commande pourvue d'un raccordement complémentaire pour un organe de commande avec une section d'étranglement variable en fonction de la vitesse du véhi- 5 cule, dans laquelle la sortie de l'organe de commande est-connectée au réservoir, et dans lequel la soupape de commande comporte au moins un pis- ton de soupape coulissant et au moins deux chambres à effet rétroactif, caractérisée en ce que ledit piston de soupape ( 6 ; 26, 27) peut coulis- ser de manière guidée dans les deux directions de rotation de la direc- 10 tion, en ce que les chambres à effet rétroactif ( 15, 16 ; 33, 35) sont séparées l'une de l'autre par des étranglements fixes ( 20, 21), en ce que les chambres à effet rétroactif ( 15, 16 ; 32, 33, 34, 35) sont connec- tées à la sortie raccordéeau réservoir ( 4) par l'intermédiaire des étran- glements fixes ( 20, 21) et d'un organe de commande commun, et en ce que 15 des soupapes de retenue ( 23, 24 ; 38, 39),pouvant s'ouvrir en direction des chambres à effet rétroactif correspondantes ( 15, 16 ; 32, 34), sont montées entre lesdites chambres à effet rétroactif et des chambres de travail du servomoteur ( 2) orientées vers lesdites chambres à effet rétro- actif. 20 2 Direction assistée, notamment pour véhicules utilitaires, comportant un servomoteur, une servopompe, un réservoir et une soupape de commande pourvue d'un raccordement complémentaire pour un organe de commande avec une section d'étranglement variable en fonction de la vitesse du véhicule, dars laquelle la soupape de commande comporte au moins un piston de soupape coulissant et au moins deux chambres à effet rétroactif, caractérisée en ce que le piston de soupape ( 6) peut coulisser de manière guidée dans les deux directions de rotation de la direction, en ce que les chambres à effet rétroactif ( 15, 16) sont séparées par des étranglements fixes ( 20, 21), en ce que les chambres à effet rétroactif ( 15 et 16) sont connectées à l'entrée de la servopompe ( 3) par l'intermédiaire respectivement d'un étranglement fixe ( 20, 21) et par l'intermédiaire d'un organe de commande ( 22), et en ce que des soupapes de retenue ( 23, 24), pouvant s'ouvrir en direction des chambres à effet rétroactif, sont 35 montées entre lesdites chambres à effet rétroactif ( 15, 16) et les cham- 2507144 8 - bres de travail du servomoteur ( 2) orientées vers lesdites chambres à effet rétroactif. 3 Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que 5 la soupape de commande ( 1) comporte un piston de soupape ( 6) aux extrémités duquel sont respectivement ménagées les chambres à effet rétroactif ( 15, 16), et en ce que les soupapes de retenue ( 23, 24) sont montées respectivement entre un conduit ( 11, respectivement 12) reliant la soupape de commande ( 1) à une chambre de travail du servomoteur ( 2) et un 10 conduit à effet rétroactif ( 17, respectivement 18) reliant les chambres à effet rétroactif ( 15, respectivement 16) au servomoteur ( 4) et conte- nant les étranglements ( 20, respectivement 21). 4 Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que 15 la soupape de commande comporte deux pistons de soupape coulissants ( 26, 27) guidés de façon à se déplacer en sens inverse, une chambre à effet rétroactif ( 32, 33, 34, 35) étant ménagée aux extrémités de ces pistons, en ce que les chambres à effet rétroactif ( 32, 33, 34, 35) sont connectées par paires de façon croisée au moyen des conduits ( 36, 37), et en 20 ce qu'une seule chambre à effet rétroactif ( 32, respectivement 34) de chaque piston de soupape ( 26, respectivement 27) est respectivement connectée à la chambre de travail correspondante du servomoteur ( 2). 5 Direction assistée selon la revendication 2, caractérisée en ce que 25 la soupape de commande ( 1) comporte un piston de soupape ( 6) aux extrémités duquel sont ménagées les chambres à effet rétroactif ( 15, respectivement 16), et en ce que les soupapes de retenue ( 23 24) sont montées entre un conduit ( 11, respectivement 12) raccordant la soupape de commande ( 1) à une chambre de travail du servomoteur ( 2) et un conduit à ef30 fet rétroactif ( 17, respectivement 18) reliant les chambres à effet ré- troactif ( 15, respectivement 16) au réservoir ( 2) et contenant les étran- glements ( 20, respectivement 21). 6 Direction assistée selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, 35 caractérisée en ce que les soupapes de retenue ( 23, 24 ; 38, 39) sont mé36 nagées dans le piston de soupape ( 6 ; 26, 27). 2 sor 144 9 - 7 Direction assistée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une soupape de limitation de la pression ( 42) montée entre d'une part les deux étranglements ( 20, 21) et d'autre part l'organe de commande ( 22), cette soupape étant agencée 5 pour limiter la valeur maximale de la pression dans les chambres à effet 6 rétroactif ( 15, 16, 32, 34, 35).