Brevet FR2513204A1 — publié le 19830325

La présente invention concerne une direction assistée, en particulier pour véhicule utilitaire, comportant une botte de direction, dans laquelle sont montés un engrenage ainsi qu'une soupape-de commande circulaire, disposée entre ledit engrenage et un axe de direction, cette soupape étant destinée à répartir le fluide sous pression provenant d'un réservoir et-refoulé par une servd-powpe vers les chambres de pression d'un servo-moteur intégré à la botte de direction, dont l'une des chambres de pression est reliée à la soupape de commande, et dans laquelle des chambres soumises à la pression de travail, respectivement à la pression du conduit de retour sont raccordées à la soupape de commande. Une telle direction assistée a été décrite dans la demande de brevet allemand n'19 24 032 Dans le dispositif décrit, le boîtier de soupape rotatif est entouré de chambres sur une partie importante de sa surface sphérique, ces chambres se trouvant sous la pression du conduit de retour Une partie de sa surface frontale est raccordée à la chambre de pression du servo-moteur, dans la zone de l'axe fileté solidaire du bottier de soupape Etant donné que les côtés frontaux de la soupape de commande ne sont pas équilibrés, la pression de travail élevée agissant sur cette soupape engendre un fort déplacement axial qui doit être compensé par des roulements axiaux de grande dimension Le déplacement axial n'est effectif que dans une seule direction de rotation de l'axe du volant, notamment celle qui correspond à une mise sous pression de la chambre de travail du servo-moteur, voisine de la soupape de commande ' Il en résulte une charge alternative importante de la soupape de commande Par l'adjonction d'un joint supplémentaire et un alésage de décharge, la course axiale est quelque peu réduite, mais ne peut pas être entièrement compensée. La présente invention se propose d'améliorer une telle direction assistée de telle manière que la soupape de commande ne subisse plus aucune contrainte axiale, sans pour autant compliquer le système. Ce but est atteint par la direction assistée selon l'invention dans laquelle la soupape de commande présente quatre surfaces actives de mêmes dimensions, dont l'une est reliée au conduit d'amenée, une autre est reliée au conduit de retour, une troisième à la chambre de pression du servo-moteur adjacente à la soupape de commande, et la dernière à l'autre chambre de pression du servo-moteur, les surfaces reliées aux conduits d'amenée et de retour étant détournées du servo-moteur et les surfaces reliées aux deux chambres de pression du servo-moteur étant orientées vers le servo-moteur. Grâce à la présence de quatre surfaces actives de mêmes dimensions, la soupape de commande est compensée dans n'importe quel état de fonctionnement. Dans la position neutre de la soupape de commande, toutes les surfaces sont soumises à la pression de travail Dans les deux positions correspondant aux deux orientations de la direction, deux surfaces opposées sont soumises à la I -2- contrainte de la pression de travail et deux autres sont soumises à la pression du conduit de retour. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel la figure unique représente une vue en coupe longitudinale de la direction selon l'invention. La direction assistée décrite comprend une botte de direction 1, un engrenage composé d'une vis 2, d'un écrou de direction 4 couplé à la vis 2 au moyen d'un roulement 3 et d'un axe de direction 5 L'écrou de direction 4 et l'axe de direction 5 sont couplés par l'intermédiaire d'une denture Un servo-piston 6 est formé à l'extrémité de l'écrou de direction 4, et forme un servo-moteur 8 en liaison avec une partie cylindrique 7 du bottier de direction 1 Le servo-piston sépare le servo- cylindre 7 en deux chambres de pression 9 et 10. Les deux chambres de pression 9 et 10 sont connectées à une soupape de commande 13 par l'intermédiaire des conduits de pression 11 et 12 La soupape 13 est intégrée à la boîte de direction 1. La soupape de direction 13 comporte deux pistons 15 et 16 coulissants disposés dans un bottier de soupape 14 Les pistons de soupape 15 et 16 peuvent être réglés en position à l'aide de deux goupilles d'activation 18 et 19 solidaires d'un axe de direction 17 Les pistons de soupape 15 et 16 et le bottier de soupape 14 sont équipés d'écrous, connus en soi par exemple par le brevet allemand N O Il 33 642 Le bottier de soupape 14 est solidaire de l'axe de direction 2 et rotatif dans un palier logé dans la botte de direction. La soupape de commande sert à distribuer le fluide sous pression prélevé par une servo-pompe 20 dans un réservoir 21 et amené sur un raccord d'entrée 22 d'o il est transmis aux deux chambres de pression 9 et 10 du servo-moteur 8 Le retour du fluide sous pression s'effectue au travers d'un raccord de sortie 23 monté sur la botte de direction. La soupape de direction 13 comporte quatre surfaces 24, 25, 26 et 27 ménagées dans le boîtier de soupape 14, qui agissent selon une direction axiale du servo-moteur et peuvent être soumises à des pression d'intensité différente. Les quatre surfaces 24 à 27 présentent des sections transversales de même dimension La surface 24 est reliée au conduit d'amenée 22 et a une forme circulaire délimitée par des joints d'étanchéité intérieur 28 et extérieur 29. La surface 25 est reliée au conduit de retour et présente une surface circulaire limitée par le joint circulaire 28 La surface 26 est reliée à la chambre de pression 9 du servo-moteur 8 attenante à la soupape de commande 13 et constitue 39 une surface frontale annulaire délimitée par un joint 30 La surface 27 est -3- reliée à l'autre chambre de pression 10 du servo-moteur 8 par l'intermédiaire d'un conduit de pression 12 et constitue une surface annulaire délimitée par les joints extérieur 29 et intérieur 30. Dans la position neutre de la soupape de commande 13, du type à "ouverture centrale", les quatre surfaces 24 à 27 sont toutes soumises à la pression du fluide circulant de la servo-pompe 20 au réservoir 21 De ce fait, la soupape est équilibrée selon la direction axiale Dans un sens de la direction, pour lequel la chambre de pression 9 est soumise à la pression de travail, la pression s'exerce sur les surfaces 26 et 24, alors que les surfaces 25 et 27 sont en contact avec le fluide de retour Etant donné que les surfaces annulaires 26 et 24 ont les memes dimensions, les forces s'équilibrent et aucune contrainte axiale n'agit sur la soupape de commande 13 Dans le sens opposé, pour lequel la chambre de pression 10 est alimentée, les surfaces identiques 24 et 27 sont soumises à une pression et les surfaces 25 et 26 sont en contact avec le circuit de retour Comme précédemment, la soupape n'est soumise à aucune 16 contrainte axiale. -4 À REVENDICATIONS 1 Direction assistée, en particulier pour véhicule utilitaire, comportant une boîte de direction, dans laquelle sont montés un engrenage ainsi qu'une soupape de commande circulaire, disposée entre ledit engrenage et unaxe de direction, cette soupape étant destinée à répartir le fluide sous pression provenant d'un réservoir et refoulé par une servo-pompe vers les chambres de pression d'un servo-moteur intégré à la boîte de direction, dont l'une des chambres de pression est reliée à la soupape de commande, et dans laquelle des chambres soumises à la pression de travail, respectivement à la pression du conduit de retour sont raccordées à la soupape de commande. la soupape de commande ( 13) présente quatre surfaces actives ( 24, 25, 26, 27) de mêmes dimensions, dont l'une est reliée au conduit d'amenée ( 22), une autre est reliée au conduit de retour ( 23), une autre est reliée à la chambre de pression ( 9) du servo-moteur ( 8), adjacente à la soupape de commande, et la dernière est reliée à l'autre chambre de pression ( 10) du servo-moteur ( 8), en te que: les surfaces ( 24, 25) respectivement reliées aux conduits d'amenée et de retour ( 22, respectivement 23) sont du servo-moteur ( 8) ete N ce que: les deux surfaces ( 26, 27) reliées aux deux chambres de pression ( 9, 10) du servo-moteur ( 8) sont orientées vers le servo-moteur ( 8). 2 Direction selon la revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces actives ( 25, 26) de la soupape de commande ( 13) reliées au conduit de retour ( 23) et à la chambre de pression ( 9) du servo-moteur ( 8) adjacente à la soupape de commande ( 13), présentent une section transversale annulaire identique, respectivement délimitée par un joint circulaire ( 28, respectivement 30) et en ce que le conduit d'amenée ( 22) et les surfaces ( 24, 27) de la soupape de commande ( 13) reliées à l'autre chambre de pression ( 10) du servo-moteur ( 8), ont une même section transversale annulaire (ces sections étant d'une part délimitées par les mêmes joints circulaires ( 28,30) que les deux surfaces précédentes ( 25, 26) et d'autre part par un autre joint extérieur ( 29). 3 Direction selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre de pression ( 9) adjacente à la soupape de commande ( 13) est reliée directement à la soupape de commande ( 13) par un conduit de pression ( 11) et en ce que la seconde chambre de pression ( 10) est reliée à une chambre annulaire délimitée par les joints circulaires ( 29 et 30) délimitant la surface ( 27), au travers d'un conduit de pression ( 12), cette chambre étant adjacente à ladite surface 37 active ( 27). Roland NITHA Ur DT Brevets dlttvd On Ulu', b sdles 12 rue du 1 Not,,4 mbre "'-" l ''