Brevet FR2708246A1 — publié le 19950203

! La présente invention se rapporte à une direction assistée électromotrice pour véhicules à moteur, en particulier des chariots de manutention. Plus précisément, l'invention se rapporte à une telle direction comportant un servomoteur qui agit sur le côté mécanisme de direction de la colonne de direction par l'intermédiaire d'un moto-réducteur, et un embrayage commutable, un élément d'entraînement pouvant être couplé avec la colonne de direction, et lorsque l'on applique manuellement le couple de forces sur le volant, développant la force pressante de l'embrayage en agissant mécaniquement sur un élément d'embrayage de friction, la partie de la colonne de direction située côté volant étant capable de rotation par rapport à la partie située côté mécanisme de direction. Grâce au document DE-A-39 33 771, on connaît une direction assistée, ou dispositif d'assistance à la force de direction, pour des véhicules automobiles, en particulier dans le domaine de la vitesse de manouevres de parcage, qui prévoit au moins un plateau d'embrayage établissant la liaison d'entraînement depuis l'entraînement du servomoteur jusqu'à la partie de la colonne de direction située côté mécanisme de direction si, lors de l'application manuelle d'un couple de forces au volant, un élément d'entraînement relié à la partie de la colonne de direction située côté volant développe la force pressante d'embrayage nécessaire en agissant mécaniquement sur le plateau d'embrayage. Le plateau d'embrayage coopère avec des roues dentées coaxiales qui sont entraînées en contra- rotation par le servomoteur et qui entraînent la partie de la colonne de direction située côté mécanisme de direction, par l'intermédiaire du plateau d'embrayage, lorsque l'embrayage est en action. Cette venue en action est provoquée par un élément d'entraînement placé latéralement sur la partie de la colonne de direction située côté volant, ledit élément d'entraînement amenant les plateaux d'embrayage en prise avec la roue dentée considérée lors d'une rotation du volant. Le dispositif d'aide à la direction décrit présente l'avantage de ne pas nécessiter de capteur destiné à une assistance de la force de direction en fonction du couple. La liaison du plateau d'embrayage avec la roue dentée correspondante dépend du couple de forces s'exerçant sur le volant, ce qui développe l'assistance à la force de direction en fonction du couple de forces. Sur les chariots de manutention pourvus d'un volant, des couples de commande très élevés impliquent, soit un grand nombre de tours du volant pour obtenir des forces acceptables pour l'utilisateur grâce à la démultiplication, soit la nécessité pour l'utilisateur d'exercer des forces de direction importantes. Une servo-assistance doit toutefois absorber également les couples de forces relativement importants s'appliquant sur le mécanisme de direction. La présente invention a donc pour objet de concevoir une direction assistée électromotrice, en particulier pour des chariots de manutention, qui permette d'assister, de la manière la plus simple possible, la force de direction fonction du couple directionnel, même dans le cas de forces importantes s'appliquant sur les roues directrices. Ce problème est résolu selon la présente invention en prévoyant qu'un élément d'embrayage du type disque, est monté, mobile dans le sens axial, sur la partie de la colonne de direction située côté volant, cet élément d'embrayage étant monté de manière à pouvoir être déplacé axialement par l'intermédiaire d'un organe de guidage relié à la partie située côté volant, en direction du volant ou en éloignement de celui-ci, selon le sens de braquage de la direction, tout étant fixe en rotation par rapport à la partie de la colonne de direction située côté mécanisme de direction, et que l'élément d'embrayage présente deux surfaces de friction coaxiales situées à distance l'une de l'autre dans le sens axial, qui peuvent être amenées en prise avec au moins une surface d'entraînement par friction du moto-réducteur, lorsque l'élément d'embrayage est déplacé dans le sens axial. Sur le dispositif d'assistance à la force de braquage selon la présente invention, l'élément d'embrayage entraîné par le servomoteur est monté fixe en rotation sur la partie de la colonne de direction située côté mécanisme de direction, et peut de ce fait appliquer de manière active la force d'assistance nécessaire, à la colonne, qu'il faille développer des forces de braquage importantes ou non. Le déplacement de l'élément d'embrayage mobile dans le sens axial s'opère à l'aide d'un organe de guidage approprié, monté sur la partie de la colonne de direction située côté volant, de sorte que l'élément d'embrayage peut être amené en prise avec la surface d'entraînement par friction par l'une au choix des deux surfaces de friction. Les parties de la colonne de direction peuvent être totalement séparées. Il est cependant préférable de disposer un ressort de torsion ou un ressort similaire entre les deux parties, afin que les surfaces de friction ne soient amenées en contact l'une avec l'autre qu'au-delà d'un couple de forces donné. Ceci permet d'éviter une trop grande souplesse de la direction assistée et de conserver une sensation constante de "contact avec la chaussée". Le dispositif d'aide à la direction ne nécessite pas de dispositif électronique ou hydraulique. La force de commande mécanique est transmise directement par des garnitures de friction à l'arbre de direction. L'ampleur de l'assistance à la direction dépend de la force pressante des surfaces de friction, assujettie à la force de direction. Différents modes conceptions peuvent être envisagés, pour mettre en oeuvre le principe de la présente invention. L'un d'entre eux consiste, selon la présente invention, en ce que l'élément d'embrayage présente deux surfaces de friction coniques concentriques, en regard l'une de l'autre, qui, au choix, peuvent être amenées en prise avec un cône de friction lié au servomoteur. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit à titre d'alternative de disposer sur les côtés opposés du disque d'embrayage des disques de friction montés en étant capables de rotation, et qui peuvent être entraînés en contra-rotation par le servomoteur, par l'intermédiaire du moto-réducteur. Lors d'un braquage, le disque d'embrayage est pressé au choix contre l'un des deux disques de friction. Différentes possibilités sont également envisageables pour le déplacement de l'élément d'embrayage. Selon la présente invention, l'une d'entre elles consiste en ce que la partie de la colonne de direction située côté volant présente un filetage qui coopère avec l'élément d'embrayage par l'intermédiaire d'un taraudage. Avantageusement, des ressorts qui prennent appui sur la partie de la colonne de direction correspondante ou sur le palier support de ladite partie, viennent respectivement en appui sur des côtés opposés de l'élément d'embrayage. La présente invention est expliquée de manière plus détaillée ci-après à l'aide de dessins. La figure 1 montre un premier mode de réalisation schématique d'une direction assistée selon la présente invention. La figure 2 montre une coupe d'un deuxième mode de réalisation d'une direction assistée selon la présente invention. Sur la figure 1, la colonne de direction 10 est constituée d'une partie 12 située côté volant, à laquelle est relié le volant 14, et d'une partie 16 située côté mécanisme de direction, qui agit par l'intermédiaire d'un mécanisme de direction 18, sur une roue directrice 20 d'un chariot de manutention. Un élément d'embrayage 22 en forme disque est constitué d'un premier élément de disque 24 et d'un deuxième élément de disque 26 qui sont reliés par une âme en forme de coussinet 28. La section de disque 26 est maintenue fixe en rotation en étant cependant mobile dans le sens axial sur la partie 16 de la colonne de direction, la section de disque 24 étant également montée mobile dans le sens axial sur la partie 12 de la colonne de direction. Lorsque l'on tourne le volant 14, un organe de guidage 30 non représenté de manière détaillée, situé sur la partie 12 de la colonne de direction, opère un déplacement axial de l'élément d'embrayage 22 soit en direction du volant 14 soit en éloignement de ce dernier. Sur leurs faces opposées l'une à l'autre, les éléments de disques 24, 26 présentent des garnitures de friction 32, 34, qui peuvent coopérer avec un cône de friction 36 entraîné par le servomoteur 38. Si, lors d'un mouvement de braquage du volant 14, l'élément d'embrayage 22 est par exemple déplacé vers le haut, la surface de friction 34 vient en prise avec le cône de friction 36, de sorte que le servomoteur 38 développe une assistance à la force de direction. L'ampleur de cette assistance dépend alors de l'intensité de l'embrayage par friction qui s'opère et donc de la force, ou du couple, qui est appliquée au volant 14. Les extrémités de la partie de la colonne de direction 12a située côté volant et de la partie 16a de ladite colonne située côté mécanisme de direction, sont représentées sur la figure 2. Elles sont supportées dans un carter 44 au moyen de paliers à roulements 40 et 42, en étant capables de rotation, mais fixes dans le sens axial. Un arbre de sortie 48 d'un servomoteur non représenté est supporté selon un axe perpendiculaire à la colonne de direction 10a au moyen d'un roulement à billes 46. Le pivot d'un pignon conique 52 est supporté en étant capable de rotation dans le carter 44 au moyen de roulements à billes , ledit pivot étant entraîné par l'arbre 48. Le pignon conique 52 engrène avec l'engrenage conique de deux disques de friction 54, 56 qui sont supportés, de manière coaxiale par rapport à l'axe de la colonne de direction 10a, dans le carter 44, en étant capables de rotation. Un disque d'embrayage 60 qui, grâce à un taraudage, prend appui sur un filetage trapézoïdal 62 de la partie 12a de la colonne de direction, est monté entre les disques de friction 54, 56 entraînés en contra-rotation. Le disque d'embrayage 60 est en prise avec la partie 16a de la colonne de direction par l'intermédiaire d'un engrenage circonférentiel 64, il peut toutefois être déplacé dans le sens axial par rapport à ladite partie. Des rondelles élastiques 66, 68 prennent appui chacune sur un palier-support de la colonne de direction, et s'appliquent sur les faces en regard du disque d'embrayage 60 pour opposer une résistance élastique à un déplacement axial du disque d'embrayage 60. Lorsque le volant imprime un mouvement de rotation à la partie 12a de la colonne de rotation, le disque d'embrayage 60 est déplacé dans le sens axial soit en direction du volant, soit en éloignement de ce dernier, et il vient ainsi en prise par friction avec les garnitures de friction 70 ou 72 des disques de friction 54 ou 56 qui, à ce moment-là, sont entraînés en permanence. Le disque d'embrayage 60 est ainsi, entraîné et il entraîne à son tour la partie 16a de la colonne de direction située côté mécanisme de direction. L'assistance à la direction dépend ainsi de la force pressante du disque d'embrayage 60 sur la garniture de friction 70, 72 correspondante. REVENDICATIONS 1. Direction assistée électromotrice pour véhicules à moteur, en particulier pour chariots de manutention, comportant un servomoteur (38) qui agit sur le côté mécanisme de direction de la colonne de direction par l'intermédiaire d'un moto-réducteur, et un embrayage commutable, un élément d'entraînement pouvant être couplé avec la colonne de direction, et lorsque l'on applique manuellement le couple de forces sur le volant, développant la force pressante de l'embrayage en agissant mécaniquement sur un élément d'embrayage de friction, la partie de la colonne de direction située côté volant étant capable de rotation par rapport à la partie située côté mécanisme de direction, caractérisée en ce qu'un élément d'embrayage (22, 60) en forme de disque, mobile dans le sens axial, est monté sur la partie (12, 12a) située côté volant de la colonne de direction (10, 10a), et peut, par l'intermédiaire d'un organe de guidage (30, 62) relié à la partie (12, 12a) située côté volant, être déplacé axialement, en fonction du sens de braquage, en direction du volant (14) ou en éloignement de ce dernier, tout en étant fixe en rotation, par rapport à la partie (16, 16a) située côté mécanisme de direction de la colonne de direction (10, 10a) et en ce que l'élément d'embrayage (22, 60) présente deux surfaces de friction (24, 26) annulaires, coaxiales, situées à distance l'une de l'autre dans le sens axial, qui, lorsque l'on déplace l'élément d'embrayage (22, 60) dans le sens axial, peuvent être amenées en prise avec au moins une surface d'entraînement par friction (36, 70, 72) du moto-réducteur. 2. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parties (12, 16, 12a, 16a) de la colonne de direction sont séparées. 3. Direction assistée selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un ressort de torsion ou similaire est monté entre les parties (12, 16, 12a, 16a) de la colonne de direction. 4. Direction assistée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément d'embrayage (22) présente deux surfaces de friction (32, 34) coniques, concentriques, en regard l'une de l'autre, qui peuvent au choix être amenées en prise avec un cône de friction (36) lié au servomoteur (38). 5. Direction assistée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des roues à disque (54, 56) qui peuvent être entraînées en contra-rotation par le servomoteur, par l'intermédiaire du moto-réducteur, sont supportées, en étant capables de rotation, sur des côtés opposés d'un disque d'embrayage (60). 6. Direction assistée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie (12a) située côté volant de la colonne de direction (10a) présente un filetage (66) qui coopère avec un taraudage de l'élément d'embrayage (60). 7. Direction assistée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des ressorts (66, 68) qui prennent appui sur la partie de la colonne de direction correspondante ou sur le palier support de ladite partie, viennent respectivement en appui sur des côtés opposés de l'élément d'embrayage (60).