Brevet FR2661385A1 — publié le 19911031

L'invention concerne une direction assistée de véhicule automobile comprenant, interposée entre le volant de direction et le pignon de crémaillère, une vanne rotative alimentant un vérin d'assistance. La vanne rotative se compose, en général, d'un élément rotatif interne ou rotor relié au volant de direction, d'un élément rotatif externe solidaire du pignon de crémaillère, et d'une barre de torsion disposée axialement, solidaire par l'une de ses extrémités de l'élément interne et par l'autre de l'élément externe, cette barre servant de moyen de rappel. Lorsqu'un décalage angulaire s'établit entre l'élément interne et l'élément de la vanne externe, avec une torsion de la barre, en raison de la résistance des roues à l'action exercée sur le volant de direction, la vanne rotative alimente le vérin qui entraîne la crémaillère. Ainsi l'assistance de la direction par le vérin dépend de l'effort au sol. Le but de l'invention est de définir des moyens permettant d'affiner cette dépendance de telle sorte que l'assistance soit importante en parking quand l'effort au sol est grand, partielle sur route, et totalement éliminée quand l'effort est très faible, par exemple sur autoroute. On a déjà proposé, (voir brevet FR 2 568 843), de prévoir des moyens pour moduler l'assistance de direction en fonction de la vitesse du véhicule à l'aide d'une vanne permettant de court-circuiter le vérin de direction. Cette vanne est commandée par des moyens électroniques sensibles à la vitesse du véhicule ou à d'autres paramètres détectés par des capteurs. La direction assistée selon la présente invention qui comporte des moyens de court-circuitage modulables du vérin d'assistance est caractérisée par le fait que ces moyens, sensibles à l'effort au sol, sont interposés entre l'élément rotatif interne de la vanne d'assistance, et le volant de direction. Ainsi, l'écart angulaire entre le pignon de crémaillère et le volant de direction est décomposé en un premier écart angulaire entre le pignon de crémaillère et l'élément rotatif interne de la vanne, matérialisé par la torsion de la barre, et un deuxième écart angulaire entre l'élément interne et le volant de direction. L'écart angulaire entre l'élément interne et le volant de direction peut etre transformé en déplacement axial d'un tiroir qui effectue le court-circuitage modulé du vérin d'assistance. On a décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la direction assistée selon l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est un schéma de l'ensemble de la direction; La Figure 2 est une vue en coupe axiale de la vanne rotative; La Figure 3 est une vue en coupe transversale d'un détail de la vanne; les Figures 4 à 6 sont des schémas montrant des moyens de court-circuitage respectivement en position de parking, en position de route et sur autoroute. A la Figure 1, on voit une direction assistée hydraulique de véhicule automobile interposée entre le volant 1, fixé sur la colonne de direction 2, et un pignon 3 en prise avec la crémaillère 4. Cette direction assistée comprend pour commander un vérin d'assistance de direction 5, une vanne rotative 6 comportant un plateau rotatif 7 solidaire de la bride du cardan inférieur 8 de la colonne de direction et un plateau rotatif 9 relié au pignon 3 par l'intermédiaire de la vanne 6. Comme on le voit plus particulièrement à la Figure 2, le plateau 9 est claveté coulissant, contre l'action d'un ressort antagoniste 10, sur un rotor 11 monté pivotant dans un élément 12 qui est solidaire du pignon 3. L'élément 12 est lui-meme monté pivotant dans le corps de la vanne 6 par l'intermédiaire d'un roulement 13. Le ressort 10 prend appui sur un épaulement ou un clips lla du rotor 11. Une barre de torsion 14 est disposée dans un alésage axial 15 du rotor 11; ses extrémités sont solidaires respectivement du rotor 11 et de l'élément 12, donc du pignon 3. Le plateau 7 est monté fou sur le rotor 11. Il porte deux doigts d'entraînement 16 qui comportent une tête épaulée 16a etsont montés avec un jeu angulaire dans des évidements 17 du plateau 9. I1 porte également trois ergots 18 qui sont engagés dans des rampes 19 du plateau 9. Un tiroir 20 est monté coulissant dans un alésage d'un boîtier 21 rapporté sur le corps de la vanne 6; il est maintenu en appui sur le plateau 9 par un ressort 22 disposé dans une chambre 23 qui est reliée à la bâche par un conduit 24. Ce tiroir est chaussé d'un soufflet de protection 25. La vanne 6, représentée schématiquement par un pont à la Figure 4, est interposée entre la pompe 26, le vérin 5 et la bâche 27. Le pivotement dans la vanne 6 de l'ensemble des deux plateaux 7 et 9, donc des éléments de vanne 10 et 12, met le vérin 5 en liaison avec la pompe 26, ce qui assure l'assistance. Lorsque sous l'effet de l'effort résistant aux roues, il se produit un mouvement de pivotement relatif des plateaux 7 et 9, le plateau 9 coulisse sur le rotor 11 contre l'action du ressort 10 et repousse le tiroir 20 qui met plus ou moins en communication deux circuits 28 et 29 reliés aux deux chambres du vérin. En position de parking (Figure 4), le couple résistant engendre sur le rotor 11 un effort F' dirigé suivant l'axe X-X', qui est dirigé en sens contraire de celui F exercé par le ressort 10. Le plateau 9 coulisse sur les cannelures du rotor, ce qui entraîne une translation du tiroir 20 et amène ce tiroir dans une position dans laquelle les deux circuits 28 et 29 sont isolés l'un de l'autre; la communication entre les deux chambres du vérin est . coupée et l'effet d'assistance est maximal. Dans cette position du plateau 9, les doigts d'entraînement 16 sont en butée contre la paroi des évidements 17, alors que leurs têtes épaulées 16a sont en butée contre le plateau 9. Sur route (Figure 5) le couple résistant engendre sur le rotor 11 un effort F1 qui est inférieur à l'effort F, le plateau 9 coulisse mais peu; la communication entre les deux circuits 28 et 29,donc entre les deux chambres du vérin, est partiellement établie et l'assistance est minimale. Sur autoroute (Figure 6), les ergots 18 entraînent en rotation le rotor 11; le plateau 9 ne peut coulisser et le tiroir 20 est maintenu par le ressort 22 dans une position dans laquelle les deux circuits 28 et 29 sont en communication l'un avec l'autre. I1 n'y a plus d'assistance de la direction. il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. Revendications. 1. Direction assistée hydraulique de véhicule automobile comportant, interposée entre le volant de direction (1) et le pignon de crémaillère (3), une vanne rotative (6) de commande d'un vérin d'assistance de direction (5), cette vanne comportant un élément rotatif (12) solidaire du pignon de crémaillère (3) et un élément rotatif (11) relié au volant de direction (1) et une barre de torsion axiale (14) dont une extrémité est solidaire du pignon de crémaillère (3) alors que l'autre est solidaire de l'élément rotatif (11), la direction comportant en outre des moyens modulables de court-circuitage du vérin d'assistance (5), caractérisée par le fait que les moyens de courtcircuitage sont sensibles à l'effort au sol et interposés entre l'élément rotatif (11) de la vanne d'assistance (6) et le volant de direction (1). 2. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens sensibles à l'effort au sol décomposent l'écart angulaire entre le pignon de crémaillère (3) et le volant de direction (1) en un premier écart angulaire entre le pignon de crémaillère (3) et l'élément rotatif (11) et un deuxième écart angulaire entre cet élément rotatif (11) et le volant de direction (1). 3. Direction assistée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'écart angulaire entre l'élément rotatif (11) et le volant de direction (1) engendre le déplacement axial d'un tiroir (20) qui effectue le court-circuitage modulé du vérin d'assistance (5). 4. Direction assistée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens sensibles à l'effort comportent un premier plateau (7) solidaire du volant de direction (1), monté fou sur l'élément rotatif (11) et comportant des ergots (18) engagés sur des rampes (19) d'un deuxième plateau (9) parallèle solidaire en rotation de l'élément rotatif (11) par une liaison cannelée et mobile en translation axiale sur cet élément. 5. Direction assistée selon la revendication 4, caractérisée en ce que le deuxième plateau (9) est en équilibre entre les forces exercées par les ergots (18) du premier plateau (7) remontant ses rampes et des moyens élastiques (10) prenant appui sur un épaulement ou un clips (lia) de l'élément rotatif (11) 6. Direction assistée selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le premier plateau (7) comporte des doigts (16) traversant les perçages (17) du deuxième plateau (9) avec un jeu définissant une butée angulaire à laquelle correspond un épaulement (16a) du doigt servant de butée axiale. 7. Direction assistée selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le déplacement axial du deuxième plateau (9) entraîne le déplacement, à l'encontre de moyens élastiques (22), d'un tiroir (20) propre à court-circuiter le vérin (5).