Brevet FR2522734A1 — publié le 19830909

On utilise de longue date des dispositifs d'assis- tance pour véhicules et notamment des dispositifs mettant en oeuvre un circuit hydraulique. Jusqu'à présent, les dispositifs hydrauliques, en particulier dans l'industrie automobile, sont dépendants *de circuits hydrauliques qui comportent une pompe entratnée par le moteur principal du véhicule. La pompe est le plus souvent entratnée en continu, par exemple par une courroie et elle débite dans un accu- mulateur de pression par l'intermédiaire d'un disjoncteur hydraulique. L'ensemble de ces mécanismes est complexe et, par conséquent, coûteux Certains dispositifs, plus simples, existent toutefois qui comportent une pompe directement entra née par le moteur et qui refoule en permanence du liquide sous pression à travers un clapet taré, de sorte que le liquide retourne en permanence à la bâche Cette disposition plus économique au point de vue réalisation a pour inconvénient qu'une énergie non négligeable est consom- mée en permanence en pure perte et dissipée en chaleur. Par ailleurs, l'une ou l'autre des réalisations rappelées ci-dessus nécessite que le moteur principal du véhicule tourne pour permettre l'alimentation des disposi- tifs devant être assistés. Le débit de la pompe, lorsqu'elle est entraînée en continu, est d'autant plus important que la vitesse de ro- tation du moteur principal du véhicule est élevée de sorte que la consommation d'énergie est anormalement élevée pour les grandes vitesses de rotation du moteur et qu'il est fréquent que l'assistance fournie soit trop faible lorsque le moteur tourne au ralenti C'est le cas, notamment, lors des manoeuvres de parking tout particulièrement en ce qui concerne l'assistance de la direction. La présente invention remédie aux inconvénients ci- dessus en créant un nouveau groupe électro-hydraulique qui consomme juste la quantité d'énergie nécessaire à l'assis- tance demandée et cela indépendamment de la vitesse de rotation du moteur principal du véhicule. Selon l'invention, il devient même pos F ble d'as- surer l'assistance de certains organes, par exemple la direction, même lorsque le moteur principal ne tourne pas. Cette caractéristique permet, en particulier, de faire braquer les roues d'un véhicule à l'arrêt pour les amener à un angle qui correspond à l'angle de verrouillage d'un mécanisme antivol et cela sans avoir à exercer un effort important sur le volant De même, lors de l'application du groupe électro-hydraulique de l'invention à l'assistance de mécanismes de suspension, il devient possible de lever le véhicule et/ou les roues après la mise en place d'une chandelle pour permettre le démontage successif des roues sais qu'il y ait à faire tourner le moteur principal du véhicule. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que le groupe électro-hydraulique qui en fait l'objet ne comporte qu'un tout petit nombre de pièces, ce qui le rend tout particulièrement économique en fabrication. Conformément à l'invention, le groupe électro-hydrau- lique pour dispositifs d'asservissement, notamment de di- rection, de freinage, de suspension et analogues, comporte un moteur électrique directement accouplé à l'arbre d'une pompe hydraulique à engrenages, le moteur et la pompe pré- sentant une interface commune constituant une joue latérale pour le moteur électrique. Diverses autres caractéristiques de l'invention res- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig 1 est un schéma d'un dispositif d'assistance de direction de véhicule faisant application du groupe électro-hydraulique de l'invention. La fig 2 est une coupe-élévation longitudinale d'un mode de réalisation du groupe électro-hydraulique de l'in- vention. La fig 3 est une élévation de face vue suivant la ligne III-III de la fig 2. La fig 4 est une coupe prise suivant la ligne IV-IV de la fig 2. La fig 5 est une coupe-élévation analogue à la fig 2 d'une variante. La fig 1 montre de façon schématique un dispositif d'assistance hydraulique pour la direction d'un véhicule. Ce dispositif comporte un vérin hydraulique 1 à double ef- fet dont la tige de piston 2 commande les biellettes de direction 3, 4 Les chambres du vérin hydraulique 1 sont alimentées de façon connue en soi par un distributeur à tiroirs 5 actionné par un pignon 6 de la colonne de direc- tion Le corps du distributeur 5 est relié par une canali- sation 7 à une bâche 8 contenant un liquide de commande maintenu sous basse pression, par exemple à la pression atmosphérique et par une canalisation 9 à la sortie d'une pompe hydraulique 10 qui est courtcircuitée par un clapet de surpression Il dont la sortie 12 conduit à la bâche 8. Selon l'invention, la pompe hydraulique 10 est di- rectement accouplée à un moteur électrique 13. La fig 2 illustre un mode de réalisation avantageux selon lequel l'une des Joues latérales 14 du moteur élec- trique 13 est formée à partir du corps 15 de la pompe hydraulique 10, c'est-à-dire que le moteur électrique et la pompe comportent au moins une paroi commune. Le corps 15 et la joue 14 sont fabriqués par exemple par moulage, ou par matriçage, en métal non magnétique La pompe délimite intérieurement un alésage 16 dans lequel sont disposés deux coussinets 17 pour le support des engre- nages 18, 19 de la pompe Les engrenages sont montés sur des arbres 20 et 21 insérés dans les coussinets 17. Le corps 15 de la pompe forme avantageusement à son extrémité libre des pattes de sertissage 22 d'un couvercle 23- La fabrication par moulage ou matriçage permet aussi de former, d'une part, des goussets de renforcement 24 et des plots de fixation 25 présentant des logements 26 pour la mise en place de boulons ou vis. La joue 14 forme aussi une portée 27 servant à la mise en place de l'enveloppe 28 formant culasse du moteur électrique A son autre extrémité, l'enveloppe 28 est fer- mée par une seconde joue 29 qui supporte les différents accessoires du moteur ainsi qu'un palier 30 pour l'arbre 31 de son rfttor 32 Le rotor 32 est, par ailleurs, sup- porté dans un second palier 33 disposé dans un alésage éta- gé 34 pratiqué dans la partie arrière du corps de pompe 15. L'alésage 34 contient, dans sa partie 34 a, un joint d'étan- chéité 35 et, dans sa partie 34 b, une noix de liaison 36 pour compenser les défauts éventuels d'alignement entre l'arbre 31 du moteur électrique et l'arbre 20 de la pompe hydraulique. Le corps de pompe 15 délimite aussi un second alésage étagé 37 de préférence à segments tronconiques qui communi- que par des canaux 38 et 39 respectivement avec des con- duits 40 et 41 qui sont pratiqués dans les coussinets 17 et qui sont respectivement en communication avec l'embout d'admission 42 et l'embout de refoulement 43 de la pompe. La partie tronconique 37 a de plus grand diamètre de l'alésage 37 contient une cartouche 44 qui est munie inté- rieurement d'un ressort 45 exerçant un effort de poussée sur un clapet à billes 46 maintenu ainsi sur son siège 47. Le ressort est maintenu par un couvercle serti 48 et la cartouche est elle-même sertie par une collerette 49 for- mée à cet effet dans la paroi latérale du corps 15 de la pompe. Comme cela ressort de ce qui précède, en cas de sur- pression au niveau du refoulement de la pompe, le fluide passe par le conduit 40, le canal 38, l'alésage 37 et il soulève le clapet 46 contre l'action du ressort 45 pour être ramené par le canal 39 et le conduit 41 à l'admission de la pompe. La réalisation décrite ci-dessus montre que par la disposition selon l'invention le clapet de surpression Il 2 % 22734 décrit en référence à la fig 1 est complètement intégré au corps de pompe 15 qui forme en même temps l'une des joues du moteur et une partie des plots de fixation du groupe électro-hydraulique, les autres plots de fixation 25 a étant formés par la seconde joue 29. La fig 5 illustre une variante selon laquelle le corps de pompe 15 forme comme précédemment la joue 14 du moteur et, en outre, une enveloppe 50 qui entoure complè- tement le corps de pompe 15 L'enveloppe 50 délimite avec le corps de pompe 15 réalisé exactement comme décrit dans ce qui précède un réservoir formant une bâche 8 a pour le liquide sous basse pression devant alimenter la pompe et le vérin 1 illustré à la fig 1. L'enveloppe 50 est, par exemple, fermée par un couvercle 51 qui est serti comme illustré en 52 Un joint d'étanchéité 53 est avantageusement disposé entre l'enve- loppe 50 et le couvercle 51 qui tous deux peuvent être munis d'ailettes de refroidissement 54. L'enveloppe 50 supporte aussi une embase de remplis- sage 55 dont le bouchon de fermeture 56 est muni d'un dé- tecteur de niveau 57. La disposition ci-dessus est avantageuse car elle permet de maintenir tout le corps de la pompe à une tempé- rature uniforme, ce qui élimine tout risque de dilatations différentielles et assure un fonctionnement particulière- ment sûr pour la pompe hydraulique. Bien que cela ne soit pas représenté, dans une autre variante, l'enveloppe 28 du moteur électrique peut être rendue étanche, le moteur étant constitué un peu à la ma- nière des moteurs utilisés dans les accélérateurs de liquide caloporteur d'installation de chauffage central Dans ce cas, l'enveloppe du moteur peut aussi constituer un réservoir pour la bâche du liquide de circulation de la pompe. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réali- sation, représentés et décrits en détail, car diverses mo- difications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre En particulier, le dessin montre un moteur électrique à moteur bobiné, ce qui constitue seulement une illus- tration, le moteur électrique pouvant être également un moteur à rotor plan ou en cloche De même, le moteur peut être à double sens de rotation. REVENDICATIONS 1 Groupe électro-hydraulique pour dispositifs d'asservissement, notamment de direction, de freinage, de suspension et analogues, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur électrique directement accouplé à l'arbre d'une pompe hydraulique à engrenages, le moteur et la pompe présentant une interface commune constituant une joue la- térale pour le moteur électrique. 2 Groupe suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface commune au moteur électrique et à la pompe hydraulique est formée d'une seule pièce avec le corps de la pompe hydraulique. 3 Groupe suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps de la pompe hydraulique forme, en outre, support pour un palier de support de l'ar- bre du moteur électrique. 4 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps de la pompe hydraulique pré- sente un alésage communiquant par des canaux avec les con- duits d'admission et de refoulement de la pompe, ledit alésage contenant une cartouche munie d'un clapet de sur- pression. Groupe suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le clapet de surpression est formé par une cartouche directement maintenue à l'intérieur du corps de pompe. 6 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps de pompe est fermé par un couvercle serti. 7 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cartouche contenant le clapet de surpression est maintenue en place par sertissage du corps de pompe. 8 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps de pompe délimite un alésage étagé pour contenir un palier du moteur électrique, un joint d'étanchéité isolant la pompe du moteur électrique et une L -22734 noix d'entrainement compensant d'éventuels défauts d'ali- gnement entre l'arbre du moteur et l'arbre de la pompe hydraulique. 9 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la joue formée par le corps de la pompe hydraulique délimite des plots de fixation de l'en- semble du groupe. Groupe suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une enveloppe est formée à partir de la périphérie de la joue, cette enveloppe entourant complè- tement le corps de pompe contenant du liquide pour l'ali- mentation de la pompe hydraulique qui est ainsi baignée dans le liquide servant à son alimentation. 11 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins l'enveloppe forme des élé- ments d'échange de chaleur secondaire du genre ailettes. 12 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'enveloppe est fermée par un cou- vercle et comporte une embase de remplissage. 13 Groupe suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'embase de remplissage de l'enve- loppe est munie du bouchon détecteur de niveau.