Brevet FR2574038A1 — publié le 19860606

- i - 2574038 La présente invention concerne une direction assistée hydraulique pour véhicule automobile du genre de celles qui comprennent un arbre de commande, un arbre suiveur dont une extrémité est solidaire d'un pignon en prise avec la crémaillère de direction et dont l'autre extrémité est reliée mécaniquement avec un jeu à l'arbre de commande, une vanne propre à mettre un vérin d'assistance agissant sur la cré- maillère en communication soit avec une source de pression hydraulique, soit avec l'échappement, selon le sens de l'écart angulaire entre les deux arbres et des moyens de rappel asservi. La direction assistée selon l'invention est caractérisée par le fait que la vanne, ses moyens de commande et les moyens de rappel asservi sont regroupés dans le même bottier que la crémaillère. On sait que, dans les directions assistées du genre défini ci-dessus, la vanne, ses moyens de commande et les moyens de rappel asservi sont logés, pour des raisons d'encombrement, dans un bottier situé à proximité du volant de direction et qu'il est nécessaire de prévoir entre le bottier d'assistance et le bottier de la crémaillère et de son vérin, des moyens de transmission entre l'arbre de commande et la crémaillère et des liaisons hydrauliques entre la vanne et le vérin d'as- sistance. Afin de loger la vanne, ses moyens de commande et les moyens de rappel asservi dans le bottier de la crémaillère, il est nécessaire de miniaturiser les moyens de commande de la vanne et d'imbriquer les moyens de rappel asservi. La vanne est de préférence une vanne rotative composée d'un tiroir tournant dans une chemise tournante, le tiroir et la chemise étant respectivement solidaires en rotation de l'arbre suiveur et de l'arbre de commande ou inversement. La vanne comporte avantageusement des moyens pour que tout déplacement relatif dans un sens ou dans l'autre de la chemise par rapport au tiroir au-delà d'une position d'équili- bre engendre un déplacement subséquent du piston et de la crémaillère de telle sorte que le tiroir reprenne la position d'équilibre par rapport à la chemise. Les moyens de rappel asservi peuvent être constitués par - 2 - 2574038 -- 2 -- une came couronne à engrènement interne solidaire en rotation de l'arbre de commande et agissant sur un piston à l'encontre de moyens élastiques et hydrauliques. On a décrit ci-après, a titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la direction asservie selon la pré- sente invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 représente une vue en élévation; La Figure 2 représente une coupe selon II-II de la Figure 1; La Figure 3 représente une coupe suivant III-III de la Figure 1; La Figure 4 représente une coupe selon IV-IV de la Figure 1; La Figure 5 représente une coupe selon V-V de la Figure 3; La Figure 6 représente une coupe selon VI-VI de la Figure 5; La Figure 7 représente une demi-coupe selon VII de la Figure 2. On voit sur la Figure 2 un bottier 1 dans lequel sont mon- tés a rotation un arbre de commande 2 et un arbre suiveur 3 coaxial à l'arbre 2 et portant un pignon 4; celui-ci est en prise avec une crémaillère 5 solidaire de l'élément mobile d'un vérin d'assistance V (voir Figure 6) et reliée à la timonerie de direction. L'arbre de commande 2 et l'arbre suiveur 3 sont reliés par une goupille 6, avec un jeu 7 (voir Figure 7) de telle sorte que les deux arbres sont indépendants l'un de l'autre, l'arbre 2 pouvant néanmoins entraîner l'arbre 3 en cas de défaillance du système d'assistance. Les deux arbres 2 et 3 sont mis en contrainte par un ressort 8 qui rattrape le jeu axial. Sur l'arbre 2 est emmanché un pignon 9 qui engrène avec la denture interne 10 d'une came couronne 11, dont la face plane roule sur une butée à aiguilles]2. Un pignon 9a de - 3 - 2574038 rattrapage do jeu est relié à l'arbre 2 par une tige flexi- ble 13; les extrémités de la tige flexible 13 sont engagées respectivement dans un trou borgne du pignon 9a, et dans un trou borgne d'un pignon 14 emmanché sur l'arbre 2. Au pignon 14 est associé un pignon 1l4a de rattrapage de jeu relié au pi- gnon 14 par un ressort 15. Les pignons 14 et 14a engrènent avec un pignon 16 solidaire de la chemise 17 d'un distributeur. Sur l'arbre 3 est emmanché un pignon 18 associé à un pi- gnon 18a de rattrapage de jeu et auquel il-est relié par un ressort 19. Les pignons 18 et 18a engrènent avec un pignon 20 solidaire du tiroir rotatif 21 du distributeur. La chemise 17 du distributeur comporte sur sa périphérie extérieure trois gorges 22, 23, 24. La gorge centrale 23 dé- bouche dans un conduit 23a percé dans le boîtier et relié au vérin V de la crémaillère. Les gorges externes 22 et 24 sont reliées de la même manière par des conduits 22a et 24a res- pectivement à la haute pression et à l'échappement. Les gorges sont séparées par des joints toriques à section carrée 25 d'étanchéité. Trois conduits radiaux 22b, 23b, 24b percés dans la chemise 17 relient les gorges à l'alésage axial de la chemise. Le tiroir rotatif 21 comporte sur sa périphérie extérieu- res deux gorges annulaires 26 et 27 disposées vis l vis des conduits 22b et 24b. Les gorges 26 et 27 sont donc reliées en permanence respectivement à la haute pression et à l'échappe- ment, indépendamment de la position relative angulaire du tiroir et de la chemise. Le tiroir 21 comporte en outre deux rainures longitudina- les 28 et 29. La rainure 28 débouche dans la gorge 26 et la $o rainure 29 dans la gorge 27. SelIon la position relative du tiroir 21 et de lae chemise 17, l'une ou l'autre des rainnres 28 ou 29 petat se P-csenter vis à vis dC conduit d uQiicsaion 23 et le relier ainsi à la haute pression oi a lChaee Dans la position d'ëquilibre de la direction, le véhicules roulant en ligne droite, le conduit dut'ltsation --5 est isolé, comae on le voit à la Figure 6. Quand l arbre ae com- mcanad 2 entraine la chemise 17 dans un sses ou dans l' tu'r !e conduit d'utilisation 23a e trouve o!s en liaison àydreu- lique avec la pression ou i g ichappement pa lInter diaire du - 4 -2574038 conduit 22a ou 24a et de la rainure 28 ou 29. Il en résulte un déplacement de la crémaillère 5 par l'action du vérin qui a pour effet de faire pivoter les roues et en même temps replacer le tiroir 21 dans la position neutre entre les rai- nures 28 et 29. - La Figure 3 représente le dispositif de-rappel asservi dont le principe est connu en soi. La came 11, qui est soli- daire en rotation de l'arbre de commande 2 repousse en pivo- tant un galet 30 dont l'axe 31 est solidaire d'un piston 32; celui-ci est mobile dans une chambre 33 séparée par un clapet 34 d'une chambre 35 alimentée, par l'intermédiaire d'un conduit 42, par une pression qui dépend de la vitesse du véhicule et qui est donnée par un régulateur centrifuge non représenté (voir Figure 4). La direction est ainsi centrée sur sa posi- tion neutre, avec un couple de rappel qui est d'autant plus grand que la vitesse du véhicule est plus grande. Le clapet 34 est monté dans un élément fixe 36 solidaire d'un gicleur 37 qui débouche dans la chambre 35. Sur le gi- cleur 37 peut coulisser une chemise 38 à l'intérieur de la- quelle débouche l'ouverture 39 du gicleur. Deux ressorts 40 et 41 sont interposés entre la chemise 38 et respectivement le piston 32 et l'élément 36. Quand le conducteur fait pivoter l'arbre 2, donc la came 11, le clapet 34 s'ouvre et l'huile est refoulée pen- dant que le ressort 40 se comprime et que la chemise 38 se déplace en libérant l'ouverture 39 du gicleur 37. Quand le conducteur lache le volant, la pression chute rapidement dans la chambre 33 et le clapet 34 se referme; la chambre 33 est alors alimentée par le gicleur 37 qui freine le retour de la direction vers sa position neutre. Il va de soi que la présente invention ne doit pas etre considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. _ 5 _ 2574038 Revendications 1. Direction assistée hydraulique pour véhicule automobile comprenant un arbre de commande (2), un arbre suiveur (3), dont une extrémité est solidaire d'un pignon (4) en prise avec la crémaillère de direction (5) et dont l'autre extré- mité est reliée mécaniquement avec un jeu à l'arbre de com- mande (2), une vanne (17-21), propre à mettre un vérin d'as- sistance agissant sur la crémaillère (5) en communication, soit avec une source de pression hydraulique, soit avec l'échappement selon le sens de l'écart angulaire entre les deux arbres et caractérisée en ce que la vanne (17-21), ses moyens de com- mande, et les moyens de rappel asservi sont regroupés dans le même bottier que la crémaillère (5). 2. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne se compose d'un tiroir rota- tif (21) pivotant dans une chemise rotative (17), la chemise (17) étant solidaire en rotation de l'un des deux arbres préférentiellement l'arbre de commande (2), et le tiroir (21) de l'autre arbre préférentiellement l'arbre suiveur (3). 3. Direction assistée selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chemise (17) comporte sur sa sur- face extérieure trois gorges (22,23 et 24) reliées à la sour- ce de pression, à l'utilisation (vérin de la crémaillère) et -à l'échappement, et trois conduits radiaux (22b,23b et 24b) reliant les gorges à l'alésage axial de la chemise. 4. Direction assistée selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tiroir (21) comporte sur sa surface extérieure deux gorges (26 et 27) situées dans les plans des gorges de pression et d'échappement de la chemise (17) ainsi que deux rainures longitudinales (28 et 29) reliant selon les positions relatives du tiroir et de la chemise l'utilisation à l'échappement ou à la source de pression. 5. Direction assistée selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux rainures (28 et 29) sont situées de part et d'autre d'une position d'équilibre par la- quelle l'utilisation est isolée. - 6 -- 6. Direction assistée selon l'une des revendications 1 à 5 dont les moyens de rappel asservi se composent d'une ca- me (11) agissant sur un piston (32) à l'encontre de moyens élastiques (40) et d'une pression hydraulique, caractérisée en ce que la came (11) est une came couron- ne à engrènement interne entraînée en rotation par l'arbre de commande (2).