Brevet FR2517792A2 — publié le 19830610

FR 2517792 A2 19830610 FR 8122656 A 19811203 DISTRIBUTEUR ROTATIF HYDRAULIQUE POUR SERVOMECANISME L'addition concerne un distributeur rotatif de fluide hydrau- lique pour servomécanisme utilisable notamment dans un système de servo- direction d'une automobile; elle concerne plus particulièrement une mo- dification du distributeur décrit dans le brevet principal, permettant de commander un vérin d'assistance du type dissymétrique. Le distributeur décrit dans le brevet principal comporte un bottier fixe renfermant deux éléments de distributeur munis de parties cylindriques coaxiales respectivement un élément de distribu- teur externe et un élément de distributeur interne monté tournant dans un alésage axial de l'élément de distributeur externe et susceptible d'une rotation relative limitée par rapport à ce dernier, de part et d'autre d'une position relative neutre, dans lequel ces éléments de distributeur comportent des ouvertures et cavités définissant un circuit de circulation de fluide connectable entre une source de fluide et un réservoir de fluide d'une part et entre les deux chambres d'un vérin d'assistance d'autre part lequel circuit comporte des passages à section variable définis dans les surfaces cylindriques de contact desdits éléments de distributeur L'ino- vation décrite dans le brevet principal consiste en ce que ce circuit de circulation de fluide est matérialisé par: des rainures longitudinales connues en soi réparties régu- lièrement à la surface externe de l'élément de distributeur interne; des perçages borgnes diamétraux pratiqués à intervalles réguliers dans l'élément de distributeur externe de façon à y définir, chacun, un orifice traversant et un évidement,respectivement opposés et positionnés en regard de portées lisses dudit élément de distributeur in- terne entre des bords adjacents de deux rainures voisines dans ladite position neutre; et des perçages d'évacuation communiquant avec, un moyen de rac- cordement audit réservoir et débouchant sur les portées lisses précitées qui correspondent auxdits évidements. 251779 2 Dans un tel dispositif, les entrées et sorties de fluide s'effectuent au moyen d'orifices pratiqués dans le boîtier et débouchant dans des espaces annulaires définis entre la surface interne dudit boîtier et la surface externe de l'élément de distributeur externe, ces espaces annulaires étant séparés les uns des autres par des joints d'étanchéité annulaires L'addition concerne principalement une modification de ces espaces annulaires pour l'adaptation du distributeur à la commande d'un vérin d'assistance dissymétrique. Plus particulièrement, l'addition concerne un distributeur rotatif de fluide hydraulique pour servomécanisme, selon l'une des reven- dications du brevet principal, pour utilisation avec un vérin d'assistance dissymétrique, comportant un boîtier fixe dans lequel sont définis un ori- fice de raccordement à une pompe et deux orifices de raccordement aux deux chambres dudit vérin, respectivement en communication avec des espaces annulaires définis entre la surface interne dudit boîtier et la surface externe de l'élément de distributeur externe, caractérisé en ce que l'ori- fice de raccordement à la pompe et un orifice de raccordement à l'une des chambres du vérin communiquent avec le même espace annulaire tandis que l'orifice de raccordement àâl'autre chambre du vérin communique avec un autre espace annulaire dans lequel débouchent des perçages radiaux prati- qués dans ledit élément de distributeur externe en regard d'une rainure longitudinale sur deux de l'élément de distributeur interne. Autrement dit, par rapport à la structure décrite dans le brevet principal, il suffit de prévoir un espace annulaire plus large entre la surface interne du boîtier et la surface externe de l'élément de distri- buteur externe et de modifier les perçages radiaux dans l'élément de distri- buteur externe pour que le distributeur soit apte à commander un vérin dis- symétrique Cette solution présente l'avantage de ne rien changer à l'élé- ment de distributeur interne et surtout au boîtier fixe, c'est-à-dire au réseau de raccordement entre ce dernier et les autres éléments du système de servodirection (pompe, réservoir et vérin). L'addition sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre d'un distributeur conforme à la définition qui précède donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une demi-coupe axiale d'un-distributeur con- forme à l'addition, les autres éléments du système de servodirection étant représentés schématiquement ainsi que le réseau de branchements entre le distributeur et ces éléments; et la figure 2 est une coupe II-II de la figure 1. Le distributeur rotatif représenté comporte un élément de distributeur externe 111 cylindrique, terminé par une portion d'engrenage 112 coopérant avec la crémaillère (non représentée) du système de direction d'un véhicule automobile, et un élément de distributeur interne 113 dont une partie cylindrique est montée en rotation-dans un alésage axial 114 de l'élément de distributeur externe Ce dernier est lui-même monté en rota- tion dans un bottier fixe 115 L'élément de distributeur externe 111 est monté en rotation dans ce bottier Il est guidé en rotation par l'une de ses extrémités 116 au voisinage de la portion à engrenage 112 et dans sa partie médiane grâce à une bague 117 emmanchée à force dans le boîtier 115. Un joint annulaire d'étanchéité 118 marque la séparation entre le logement du distributeur proprement dit et celui de la crémaillère Le positionne- ment axial de l'élément de distributeur interne 113 est assuré par un rou- lement à bille 119 intercalé entre sa surface externe et la surface interne du boîtier 115 Un joint d'étanchéité 120,renforcé par une coupelle annu- laire 121 est également montée entre la surface interne du boîtier 115 et la surface externe de l'élément de distributeur 113 de sorte que la partie terminale 122 de ce dernier fit saillie au-delà de l'ouverture du boîtier Cette partie terminale 122 est destinée à être reliée à la colonne de direction du véhicule Une barre de torsion 123 est logée à l'intérieur d'une cavité axiale 124 de l'élément de distributeur interne 113 Cette barre de torsion est reliée par l'une de ses extrémités 125 à l'élément de distributeur externe 111 par l'intermédiaire d'une goupille 126 et par son autre extrémité 127 à l'élément de distributeur 113 par l'intermédiaire d'une goupille 128 L'état de repos de la barre de torsion 123 définit une position relative neutre entre les deux éléments de distributeur Le bottier 115 comporte un orifice de raccordement 129 à une source de fluide (la pompe 160) un orifice de raccordement 130 à un réservoir de fluide 161 et deux orifices de raccordement 131, 132 aux deux chambres 162 a et 162 b d'un vérin d'assistance dissymétrique 162 Bien entendu, la tige 163 de ce vérin est mécaniquement couplée à la crémaillère précitée De façon classique, le diamètre de la tige 163 est calculé pour réduire de moitié la surface utile S du piston dans la chambre 162 a L'orifice de raccorde- ment 130 communique avec la cavité axiale 124 par l'intermédiaire d'au moins un perçage radial 136 pratiqué dans l'élément de distributeur 111. Les orifices de raccordement 129, 130, 131 et 132 constituent-les entrées et sorties d'un circuit de circulation de fluide constitué par des ouver- tures et cavités définies dans les éléments de distributeur 111 et 113. Des joints annulaires 138 disposés à la surface externe de l'élément de distributeur 111 assurent une séparation étanche entre des passages annu- laires 133 et 135 définis entre la surface interne de l'alésage du boîtier et la surface externe de l'élément de distributeur 11-1. La figure 2 montre plus particulièrement la structure du cir- cuit de circulation précité, celui-ci est matérialisé par des rainures longitudinales 140, au nombre de six, connues en soi, réparties régulièrement à la surface externe de l'élément de dis- tributeur interne 113 des perçages borgnes diamétraux 143, au nombre de trois, pratiqués à intervalles réguliers dans l'élément de distributeur externe 111 de façon à y définir, chacun, un orifice traversant 144 et un évide- ment 145 respectivement opposés et positionnés en regard de portées lisses 146 de l'élément de distributeur interne 113 entre les bords adjacents de deux rainures voisines 140 dans la position neutre représentée; et des perçages d'évacuation 147 débouchant sur les portées lisses 146 qui correspondent aux évidements 145, ces perçages communiquant par ailleurs avec la cavité axiale 125 et étant par conséquent reliés à l'orifice de raccordement 130. Les perçages borgnes 143 sont tous dans un même plan et dé- bouchent dans le passage annulaire 133 Ils sont décalés de 1200 les uns par rapport aux autres Ainsi, chaque orifice traversant 144 est en com- munication avec la 7 pompe 160 tandis que tous les évidements 145 sont en communication permanente,par l'intermédiaire des perçages d'évacuation 147, avec la cavité axiale 124, c'est-à-dire avec le réservoir 161 La coopération des arêtes des rainures 140 et des bords des orifices 144 et évidements 145 permet de définir les passages à section variable du dis- tributeur dans les surfaces cylindriques de contact des éléments de dis- tributeur 111 et 113 Les perçages borgnes 143 ont des diamètres diffé- rents pour définir des passages à fermetures successives, en fonction de la rotation relative d'un élément de distributeur par rapport à l'autre. En fait, il est surtout important que ce soient les évidements 145 qui présentent des diamètres différents puisque c'est la fermeture des passages définis au voisinage de ces évidements qui conditionnent la caractéris- tique du distributeur Autrement dit, les orifices 144 peuvent être ré- alésés à un diamètre supérieur après le forage des évidements 145 Une restriction d'écoulement matérialisée par une bague 150 montée à force dans le perçage d'évacuation-141 correspondant à l'évidement 145 de plus grand diamètre, permet d'éviter la cavitation et par conséquent les bruits de fonctionnement qui en découlent. Selon l'addition, l'orifice de raccordement 129 à la pompe et l'orifice de raccordement 131 à la chambre 162 a du vérin communiquent avec le même espace annulaire 133 tandis que l'orifice de raccordement 132 à l'autre chambre 162 b du vérin communique avec un autre espace annulaire dans lequel débouchent des perçages radiaux 149 pratiqués dans l'élé- ment de distributeur externe 111 en regard d'une rainure longitudinale sur deux de l'élément de distributeur interne 113, ces rainures 140 a étant séparées les unes des autres de 1200 pour un élément de distributeur interne à six rainures telles que représentées. Comme mentionné précédemment, les seules modifications de structure par rapport au distributeur décrit dans le brevet principal con- cerne l'élément de distributeur externe 111 Les branchements extérieurs restent inchangés Il apparaît clairement que la chambre 162 a du vérin 162 communique en permanence avec la pompe 160 par l'intermédiaire du pas- sage annulaire 133 et que le distributeur permet de commander les variations de pression dans la chambre 162 b du vérin, exclusivement. REVENDICATION 1 Distributeur rotatif de fluide hydraulique pour servo- mécanisme selon l'une des revendications du brevet principal, pour utili- sation avec un vérin d'assistance dissymétrique, comportant un boîtier fixe dans lequel sont définis un orifice de raccordement( 129)à une pompe et deux orifices de raccordement ( 131, 132)aux deux chambres ( 162 a, 162 b)dudit vérin ( 162),respectivement en communication avec des espaces annulaires( 133, 135) définis entre la surface interne dudit boîtier ( 115)et la surface externe de l'élément de distributeur externe ( 111),caractérisé en ce que ledit ori- fice de raccordement ( 129)à la pompe ( 160)et un orifice de raccordement( 131) à l'une des chambres ( 162 a du vérin communiquent avec le même espace annu- laire ( 133)tandis que l'orifice de raccordement ( 132) l'autre chambre( 162 b) du vérin communique avec un autre espace annulaire ( 135)dans lequel débouchent des per Qages radiaux ( 149)pratiqués dans ledit élément de distributeur ex- terne ( 111)en regard d'une rainure longitudinale ( 140 a)sur deux de l'élément de distributeur interne ( 113).