Brevet FR2601921A1 — publié le 19880129

i L'invention concerne un dispositif de direction assistée pour véhicules automobiles, du type comprenant une valve de direction assistée pourvue d'un rotor solidaire en rotation de l'arbre de direction, d'un corps fixe formant bottier, d'un manchon tubulaire placé dans le bottier de façon coaxiale autour du rotor et solidaire en rotation d'un organe de commande mécanique du mécanisme de direction et d'un dispositif de liaison élastique d'entraînement en rotation interposé entre l'arbre de direction et l'organe de commande mécanique, qui comporte une barre s'étendant dans l'axe de la valve et solidaire en rotation à une extrémité dudit organe de commande mécanique. Dans les dispositifs de direction assistée 15 connus de ce type la barre du dispositif de liaison élastique est conformée en barre de torsion dont l'extrémité opposée à celle fixée à l'organe de commande mécanique est reliée par une goupille à l'arbre de direction et ainsi au rotor de valve. Pour faire varier 20 le degré d'assistance de la valve de direction, on fait varier le débit ou la pression du fluide s'écoulant dans les circuits de la valve. Ces mesures pour faire varier le degré d'assistance présentent cependant des inconvénients. 25 Ainsi, la baisse du débit peut entratner une certaine paresse et une lourdeur de direction et un certain flou entre l'angle de volant et l'angle des roues. En conséquence, la variation du débit est limitée et la variation d'assistance l'est aussi. La variation du degré 30 d'assistance par variation de la pression se heurte aux difficultés de faire varier la pression de façon précise et stable en fonction de la vitesse et un flou entre l'angle du volant et l'angle des roues peut s'instaurer. 260 1921 La présente invention a pour but de proposer un dispositif de direction assistée qui permet une variation sûre et sans inconvénient du degré d'assistance de la valve. Pour atteindre ce but, le dispositif de direction assistée selon l'invention est caractérisé en ce que la barre du dispositif de liaison élastique est conformée en barre de liaison et que son extrémité opposée à celle solidaire en rotation de l'organe de commande mécanique est reliée à l'arbre de direction par un agencement de liaison élastique, situé à l'extérieur de la valve d'assistance. Selon une caractéristique de l'invention l'agencement de liaison élastique comprend un-organe formant stator fixé sur l'extrémité libre, c'est-à-dire opposée à l'extrémité solidaire de l'organe de commande mécanique, de la barre de liaison, un organe formant rotor fixé sur le rotor de la valve et l'arbre de direction et un moyen élastique monté entre lesdits rotor 20 et stator de liaison permettant un mouvement relatif rotatif entre ce stator et ce rotor. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le moyen de liaison élastique est adapté pour permettre une variation de la flexibilité en torsion 25 entre le rotor et le stator de liaison. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le moyen de liaison élastique est formé par un ou plusieurs ressorts ancrés à ses extrémités respectivement au rotor et au stator, avantageusement de 30 façon à s'étendre radialement, un des points d'ancrage, de préférence celui du c8té stator étant avantageusement déplagable pour assurer la variation de la flexibilité. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le moyen de liaison élastique 35 est formé par une ou plusieurs lames de flexion montées entre le stator et le rotor de liaison, l'ancrage d'une extrémité des lames de flexion étant formé avantageusement par deux galets montés rotatifs sur un support mobile. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple 10 illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de coupe axiale d'un dispositif de directiQn assistée selon la présente invention; - les figures 2 et 3 montrent, de façon schématique, un premier type de mode de réalisation du moyen de liaison élastique selon la présente invention; les figures 4 et 5 montrent de façon schématique un second type de mode de réalisation du 20 moyen de liaison élastique selon l'invention; et - la figure 6 est une vue en perspective d'une réalisation du moyen de liaison élastique représenté de façon schématique à la figure 4. En se reportant à la figure 1, on constate 25 qu'un dispositif de direction assistée comprend essentiellement une valve de direction assistée 1 d'une structure connue en soi, dont le rotor 2 est relié à l'arbre de direction 3 par l'intermédiaire d'un organe formant rotor 4 faisant partie d'un agencement de liaison 30 élastique 5 qui sera décrit de façon détaillée plus loin, et dont le manchon 30 est rendu solidaire en rotation par un pion 6 d'un pignon 7 formant organe de commande mécanique du mécanisme de direction et engrenant à cette fin une crémaillère. L'axe de cette crémaillère est indiqué en 8. La valve 1 comporte en outre un corps 10 260 1921 formant bottier. De façon connue en soi, le rotor 2 et le manchon 30 comportent des passages qui constituent deux circuits d'écoulement distincts pour du liquide fourni par une pompe et traversant la valve, chacun de ces circuits étant relié à une des chambres d'un vérin à double effet de la servo-direction. Sur la figure 1, les chiffres de référence 11 et 12 désignent les orifices de travail destinés à être reliés aux chambres du vérin hydraulique non représenté. Les orifices 13 et 14 constituent les orifices respectivement d'arrivée et de retour du fluide mis en circulation par la pompe (non représentée). Une barre de liaison 15 est reliée à une extrémité par une goupille 16 au pignon 7 et par l'autre 15 extrémité à l'arbre de direction 3 et ainsi au rotor de valve 2 par l'intermédiaire de l'agencement de liaison élastique d'entraînement en rotation 5. On constate que la barre de liaison 15 s'étend dans l'axe de la valve de direction assistée 1 à la manière de la barre de torsion 20 utilisée habituellement dans.une telle valve. Dans le cas de l'invention, l'extrémité 17 opposée à celle solidaire en rotation du pignon 7 ressort du rotor de valve 2. L'agencement de liaison élastique 5 comprend un stator 18 fixé et indexé sur l'extrémité 17 par une vis de calage 19, le rotor susmentionné 4 qui est fixé et indexé sur le rotor de valve 2 et un moyen élastique d'entraînement en rotation schématiquement indiqué en 20 et disposé entre le stator 18 et le rotor 4 de liaison. La vis de calage 19 est accessible de - 30 l'extérieur à travers un orifice de calage 21 pour être actionnée à l'aide d'un outil approprié 22. Le chiffre de référence 23 désigne un dispositif de commande permettant de faire varier la flexibilité entre le rotor 4 et le stator 18 de l'agencement de liaison élastique 5. En se réfèrant aux figures 2 à 6 on décrira ci-après plusieurs modes de réalisation du moyen élastique 20 d'entraînement en rotation. Sur la figure 2, ce moyen 20 est formé par un ou plusieurs ressorts hélicoïdaux interposés entre le rotor 4 et le stator 18. Dans l'exemple représenté, le ressort est ancré en 26 sur un chariot 27 monté radialement mobile sur le stator 18, sous l'effet du dispositif d'entraînement 23. A la figure 2, ce dispositif est formé par un moteur entrainant en rotation une tige filetée 28, tandis que selon la figure 3, le dispositif de commande est constitué par un vérin hydraulique ou un électro-aimant. Bien entendu, tout autre moyen approprié peut être utilisé. Sur la figure 2, le moyen élastique d'entraînement en rotation 20 et son point d'ancrage 26 sont montrés dans la position de raideur maximale. En traits interrompus on a représenté le moyen élastique 20 dans la position de flexibilité maximale de-l'agencement 20 de liaison élastique 5. La position du point d'ancrage 26 peut être rendue dépendante de la vitesse du véhicule. En effet, on peut obtenir une tension, un nombre de chiffres binaires, une pression ou un courant proportionnel à la vitesse, qui sert de critère pour la variation de la 25 position du point d'ancrage 26. Le dispositif d'entraînement 23 peut être alimenté en énergie à l'aide d'un collecteur tournant 29 (figure 1). Selon les figures 4 et 5, le moyen élastique d'entraînement en rotation 20 est formé par une ou plusieurs lames de flexion. Une extrémité de chaque.lame de flexion est rendue solidaire en rotation de l'extrémité 17 de l'arbre de liaison 15. L'autre extrémité est tenue dans le mode de réalisation de la figure 4 par deux galets rotatifs 31 dont les axes sont' 35 déplaçables radialement par rapport à la barre de liaison 2 6 0 1 9 2 selon la flèche Fl. Comme le montre la figure 6, les deux galets 31 associés à une lame de flexion 20 sont montés rotatifs sur un support réalisé sous forme d'un chariot 32 qui coulisse radialement par rapport à l'arbre 5 de liaison 17 sur un rail de guidage 33 en forme de queue d'aronde, qui s'étend radialement sur le fond 34 du rotor 4. Le dispositif d'entralnement 23 du chariot 32 est également monté sur le fond 34 du rotor. Sur la figure 5, deux lames de flexion sont prévues dont les points d'ancrage 26 sont variables par l'intermédiaire de cames 35 articulées à une extrémité au rotor 4 et à l'autre extrémité à un chariot 36 radialement déplaçable par rapport au stator sous l'effet de la commande 23. Cette commande peut être un moteur, un 15 vérin hydraulique ou un électro-aimant ou encore de toute autre nature appropriée. On comprend aisément 'que la variation de la position de l'un des deux points d'ancrage du moyen élastique d'entraînement en rotation 20, par le déplacement radial de ce point, permet d'obtenir une variation de la flexibilité du dispositif de direction assistée selon la présente invention. L'invention présente des avantages importants. Le dispositif selon l'invention permet de faire varier la flexibilité de la 25 barre de torsion d'une valve de direction assistée classique. On sait ainsi réaliser une direction dont l'assistance varie progressivement entre deux limites, l'une pouvant être presque complètement mécanique, l'autre presque complètement assistée. De plus, on peut 30 utiliser une valve proportionnelle hydraulique classique. Il s'intercale en effet entre la valve existante et la colonne de direction. La seule modification de la valve classique consiste en un rallongement et une éventuelle modification du diamètre de la barre de torsion de la 35 valve. Bien entendu, il faut à-cet effet supprimer la goupille assurant dans la valve classique la liaison entre le rotor de la valve et la barre de torsion. Un troisième avantage est que le dispositif selon l'invention peut être monté sur un véhicule existant sous 5 forme d'option et ne remet en cause ni l'architecture du véhicule ni la mise au point de la valve et également pas la flexibilité de celle-ci. Il faut bien sûr que le dispositif soit lui même de sécurité et qu'il y ait une butée franche entre le rotor et le stator de l'agencement 10 de liaison élastique en fin de course de l'angle de rotation relatif des deux pièces. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits. Ainsi, les joints d'ancrage 26 pouraient ne pas 15 être déplaçables radialement, le chariot 28 étant disposé de façon quelconque. Les lames de flexion 20 pourraient également ne pas être disposées radialement. 260 1'921 REVENDICATIONS 1. Dispositif de direction assistée pour véhicules automobiles, du type comprenant une valve de direction assistée pourvue d'un rotor solidaire en rotation de l'arbre de direction, d'un corps fixe formant bottier, d'un manchon tubulaire placé dans le bottier de façon coaxiale autour du rotor et solidaire en rotation d'un organe de commande mécanique du mécanisme de direction et d'un dispositif de liaison élastique d'entraînement en rotation, qui est interposé entre l'arbre de direction et l'organe de commande mécanique, et comporte une barre s'étendant dans l'axe de la valve en étant solidaire en rotation à une extrémité dudit organe de commande mécanique, caractérisé en ce que la barre du dispositif de liaison élastique est conformée en barre de liaison (15) et que son extrémité (17) opposée à celle solidaire en rotation dudit organe de commande mécanique (7) est reliée à l'arbre de direction (3) par un agencement de liaison élastique (5), situé à 20 l'extérieur de la valve (1) d'assistance. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement de liaison élastique (5) comprend un organe (18) formant stator, fixé sur l'extrémité libre (17) de la barre de liaison (15), un 25 organe formant rotor (4) fixé sur le rotor (2) de la valve (1) et l'arbre de direction (3) et un moyen élastique (20) monté entre lesdits rotor (4) et stator (18) de liaison et permettant un mouvement relatif rotatif entre ce stator et ce rotor. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de liaison élastique (20) est adapté pour permettre une variation de la flexibilité en torsion de la liaison entre le rotor (4) et le stator de liaison (18). 9. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de liaison élastique (20) est formé par un ou plusieurs ressorts ancrés à ses extrémités respectivement au rotor (4) et au stator (18), 5 avantageusement de façon à s'étendre radialement, un des points d'ancrage, de préférence celui (26) côté stator étant avantageusement déplaçable pour assurer la variation de la flexibilité. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de liaison élastique (20) est formé par une ou plusieurs lames de flexion montées entre le stator (18) et le rotor de liaison (4), l'ancrage d'une extrémité des lames de flexion étant formé avantageusement par deux galets (31) montés 15 rotatifs sur un support (27, 32) mobile. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit support (32) est un chariot guidé par un rail de guidage (33), avantageusement en forme de queue d'aronde, prévu sur le rotor (4). 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le déplacement du point d'ancrage (26) est obtenu par un moyen d'entraînement (23) tel qu'un moteur électrique, vérin hydraulique, électro-aimant ou analogue. 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen élastique (20) est formé par une ou plusieurs lames de flexion, dont le point d'ancrage est variable par l'intermédiaire de moyens tels qu'une ou plusieurs cames (35). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (17) de la barre de liaison (15) qui est opposée à l'extrémité solidaire de l'organe de commande mécanique (7) se trouve à l'extérieur de la valve (1) et porte le stator (18) de 35 l'agencement de liaison élastique (5).