Brevet FR2729629A1 — publié le 19960726

La présente invention concerne un dispositif de direction assistée motorisée et plus particulièrement un dispositif de direction assistée motorisée apte à fournir une assistance mécanique au moyen d'un entrainement de sortie d'un moteur électrique. Un dispositif de direction assistée motorisée, qui était utilisé de façon classique à cet effet, possède l'agencement général tel que représenté sur la figure 3. Plus particulièrement, le dispositif classique de direction assistée motorisée comprend un carter d'engrenages 1 dans lequel sont disposés un arbre porte-crémaillère et un arbre porte-pignon, ainsi qu'un carter de moteur 3, et est raccordé à un dispositif de commande 5 disposé dans un coffret 4, tout en étant séparé de l'espace logeant le moteur. Le dispositif de commande 5 comprend un circuit de commande servant à appliquer une valeur d'un courant envoyé à un moteur électrique en fonction d'un couple d'entrée pendant le braquage, et un circuit d'attaque pour envoyer au moteur électrique un courant correspondant à la valeur de courant appliquée. Le dispositif classique de direction assistée motorisée, tel que décrit précédemment, est agencé de telle sorte que le carter d'engrenages 1 et le dispositif de commande 5 sont disposés de manière à être séparés l'un de l'autre. Un tel agencement implique de prévoir une pluralité de conducteurs 6 entre ces éléments, ce qui conduit à un dimensionnement large du dispositif en raison de l'occupation d'un espace conséquent, ainsi qu'à un accroissement du coût de fabrication du dispositif. La présente invention a été réalisée en tenant compte des inconvénients précédents de l'art antérieur. C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un dispositif de direction assistée motorisée, qui est capable de permettre à la fois une économie d'espace et une économie de coût. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de direction assistée motorisée, qui est capable de réaliser une dissipation de chaleur satisfaisante. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de direction assistée motorisée, qui est capable de simplifier une structure de câblage. 2 2729629 Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de direction assistée motorisée, qui est capable de permettre une réduction des dimensions du dispositif. Conformément à la présente invention, il est prévu un dispositif de direction assistée motorisée. Ce dispositif de direction assistée motorisée comprend un panneau de circuit d'attaque, sur lequel est disposé un circuit d'attaque, un boîtier du circuit d'attaque dans lequel est incorporé le panneau du circuit d'attaque, un panneau de circuit de commande sur lequel est disposé un circuit de commande servant à délivrer un signal de commande au circuit d'attaque, et un boîtier du circuit de commande, dans lequel est incorporé le panneau du circuit de commande. Le boîtier du circuit d'attaque et le boîtier du circuit de commande sont disposés à proximité l'un de l'autre. Le dispositif de direction assistée motorisée comprend également un carter d'engrenages raccordé mécaniquement au boîtier du circuit d'attaque. Un tel agencement supprime la mise en place de tout câblage extérieur entre le boîtier du circuit d'attaque et le boîtier du circuit de commande, ce qui conduit à une réduction des dimensions du dispositif et à une réduction du coût de fabrication de ce dernier. De même, il permet une dissipation efficace de la chaleur produite par le boîtier du circuit de commande et par le boîtier du circuit d'attaque, cette chaleur étant transmise par le carter d'engrenages. On peut disposer un quelconque élément supplémentaire entre le boîtier du circuit de commande et le carter d'engrenages dans la mesure o le boîtier du circuit d'attaque est associé au carter d'engrenages. De même, le carter d'engrenages peut être constitué par une pluralité de parties formées séparément les unes des autres. En outre, le boîtier du circuit d'attaque et le boîtier du circuit de commande peuvent être formés indépendamment l'un de l'autre. En variante, ils peuvent être formés d'un seul tenant de manière à être séparés intérieurement l'un de l'autre. Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, le boîtier du circuit d'attaque et le boîtier du circuit de commande sont tous deux réalisés en un matériau présentant une conductibilité thermique accrue. Par conséquent, on peut obtenir l'évacuation satisfaisante de la chaleur en direction du carter d'engrenages. Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, le dispositif de direction assistée motorisée comporte, en outre, un moteur électrique 3 2729629 comportant un balai. Le circuit d'attaque comprend une section de sortie. Le boîtier du circuit d'attaque est disposé entre le carter d'engrenages et le moteur électrique. La section de sortie du circuit d'attaque et le balai du moteur électrique sont reliés l'un à l'autre au moyen d'un fil conducteur. Un tel agencement permet de simplifier la structure du câblage servant à raccorder le circuit d'attaque et le balai. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés o on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour désigner des éléments identiques ou correspondants et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle montrant une partie essentielle d'une forme de réalisation d'un dispositif de direction assistée motorisée selon la présente invention; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle, partiellement en coupe, qui montre un boîtier de circuit et un carter de moteur, qui constituent une partie essentielle du dispositif de direction assistée motorisée de la figure 1; et - la figure 3 est une vue schématique montrant un dispositif classique de direction assistée motorisée selon l'art antérieur. On va maintenant décrire ci-après un dispositif de direction assistée motorisée conforme à la présente invention, en référence aux figures 1 et 2. Les figures 1 et 2 représentent une forme de réalisation d'un dispositif de direction assistée motorisée conforme à la présente invention. Un dispositif de direction assistée motorisée correspondant à la forme de réalisation représentée comprend un carter d'engrenages CI, qui comporte une section de boîtier d'arbre 11, une section de boîtier de pignon 12 et une section de boîtier d'attaque 13. Les sections de boîtier 11 à 13 peuvent être réalisées chacune en aluminium. Un arbre porte- crémaillère 14 est supporté à l'intérieur de la section de boîtier d'arbre 11 de manière à être déplaçable dans une direction axiale. L'arbre de crémaillère 14 comporte, à chacune de ses extrémités, un bras articulé , grâce auquel l'arbre de crémaillère 14 est raccordé de façon opérationnelle à chacune des roues avant (non représentées). Un arbre porte-pignon 16 est supporté à l'intérieur de la section de boîtier de pignon 12. L'arbre porte-pignon 16 est pourvu d'un pignon (non représenté), qui engrène avec une crémaillère (non représentée) formée sur l'arbre porte-crémaillère 14. L'arbre porte-pignon 16 est raccordé de façon 4 2729629 opérationnelle à un volant (non représenté). Par conséquent une rotation du volant fait tourner le pignon, déplacement au cours duquel le couple de braquage est détecté en raison d'un accroissement de la résistance au niveau d'une roue. Un réducteur de vitesse 17 et un pignon (non représenté) sont supportés à l'intérieur de la section de boîtier d'attaque 13. Le réducteur de vitesse 17 est raccordé de façon opérationnelle à un moteur électrique M qui sera décrit plus loin de façon plus détaillée de sorte que le pignon est entraîné en rotation au moyen d'une sortie du moteur électrique M. Le pignon engrène avec la crémaillère formée sur l'arbre porte-crémaillère 14. Par conséquent la force d'entraînement du moteur électrique M est transmise par le réducteur de vitesse 17 au pignon, ce qui conduit à une rotation de ce dernier. Ainsi, la rotation du pignon provoque le déplacement de l'arbre porte-crémaillère 14 dans une direction prédéterminée de manière à provoquer ainsi un braquage des roues avant. Par conséquent, on notera que la force d'entraînement du moteur électrique M agit de manière à assister la force de braquage. Un tel déplacement de l'arbre porte-crémaillère 14 sous l'action de la force d'entraînement du moteur électrique M comme décrit précédemment provoque de façon analogue une rotation correspondante du pignon et du volant disposé du côté de la section de boîtier de pignon 12, dans une direction de braquage. Cela permet à un conducteur d'actionner le volant sans ressentir de façon substantielle un effort de braquage. Le dispositif de direction assistée motorisée de la forme de réalisation représentée comprend également un boîtier de circuit C2 réalisé en aluminium, qui est relié à la section de boîtier d'attaque 13 du carter d'engrenages C 1. Le boîtier de circuit C2 comprend une section de circuit d'attaque 18 et une section de circuit de commande 19 qui sont formées d'un seul tenant et sont séparées l'une de l'autre dans le boîtier de circuit C2. De façon plus spécifique les deux boîtiers de circuit 18 et 19 sont reliés l'un à l'autre de manière à définir une forme en T en coupe, et la section de boîtier de circuit d'attaque, qui possède un circuit d'attaque produisant une grande quantité de chaleur par rapport au circuit de commande disposé dans ce boîtier est montée directement sur le carter d'engrenages C 1, ce qui permet une dissipation de chaleur accrue comme cela sera décrit ci-après. Comme représenté sur la figure 2, la section 18 de boîtier du circuit d'attaque comporte, dans une partie centrale, un trou de raccordement 20 et, de 2729629 façon correspondante, la section de boîtier d'attaque 13 comporte une partie saillante 21 de sorte que la partie saillante 21 de la section de boîtier d'attaque 13 est montée dans le trou de raccordement 20 de la section de boîtier de circuit d'attaque 18, ce qui conduit au fait que la section 18 du boîtier du circuit d'attaque et, par conséquent, le boîtier de circuit C2 sont fixés mécaniquement au carter d'engrenages C1. On monte un panneau de circuit d'attaque 22, sur lequel est formé, par exemple par impression, un circuit d'attaque pour la commande d'une sortie du moteur électrique M, de façon fixe dans la section 18 du boîtier de circuit d'attaque ainsi raccordée au carter d'engrenages CI. Ensuite, on fixe un carter 23 pour le moteur électrique M sur le panneau de circuit d'attaque 22. De même, un connecteur 24 est monté sur une extrémité de la section 18 du boîtier du circuit d'attaque. Le connecteur 24 comprend un boîtier de protection 25 réalisé en résine et disposé sur une périphérie du connecteur 24 pour empêcher un court-circuit, ainsi qu'une borne 26 incorporée dans le boîtier de protection 25. La borne 26 est reliée au circuit d'attaque décrit précédemment, imprimé sur le panneau de circuit d'attaque 22. De même, la borne 26 est maintenue sur le boîtier de protection 25 au moyen d'une clavette 27, ce qui permet d'empêcher une rotation relative entre la borne 26 et le boîtier de protection 25. En outre, un joint d'étanchéité 28 est disposé entre la borne 26 et le boîtier de protection 25 de manière à conférer ainsi à la section 18 du boîtier du circuit d'attaque, une étanchéité à l'eau suffisante pour empêcher l'eau de pénétrer dans la section 18 du boitier. Une bague d'étanchéité 29 est disposée, dans le même but, entre le boîtier de protection 25 et la section 18 du boîtier de circuit d'attaque. Le moteur électrique M est logé dans son carter 23 et comprend un arbre de sortie 30, qui est disposé de manière à traverser la section 18 du boîtier du circuit d'attaque pour pénétrer dans la partie saillante 21 du carter d'engrenages C 1 et est supporté, au niveau de l'extrémité distale de ce dernier dans un palier 31 prévu dans la partie saillante 21. Un commutateur 32 est monté fixe sur une partie, qui est située dans le carter 23 du moteur, de l'arbre de sortie 30 du moteur électrique M, de même qu'un logement à balai 33 est disposé à proximité du commutateur 32. De façon plus spécifique, le logement à balai 33 est fixé sur le panneau de circuit d'attaque 22 moyennant l'interposition d'un isolant 34. 6 2729629 Le logement à balai 33 contient un balai 35. Le balai 35 est repoussé en permanence élastiquement vers ou contre le commutateur 32 sous l'action de la force élastique d'un ressort 36. Ceci empêche de manière efficace que le balai 35 ne s'écarte du commutateur 32, de manière à garantir ainsi une rotation stable du moteur électrique M. Le balai 35 est raccordé par un fil conducteur 37 à une section de sortie du circuit d'attaque située sur le panneau de circuit d'attaque 22. Comme on le notera aisément en regardant la figure 2, le fil conducteur 37 possède une longueur réduite. Ceci est obtenu uniquement grâce à l'agencement caractéristique de la forme de réalisation représentée, dans laquelle le panneau de circuit d'attaque 22 est fixé directement sur le carter 23 du moteur et le logement à balai 33 est fixé au moyen de l'isolant 34 sur le panneau de circuit d'attaque 22. La section 18 du boîtier du circuit d'attaque est agencée de manière à être contiguë à la section 19 du boîtier du circuit de commande, sur son côté situé à l'opposé du connecteur 24. La section 19 du boîtier de circuit de commande est munie d'un panneau de circuit de commande 38, qui est fixé à cette section. Le circuit de commande situé sur le panneau de circuit de commande 38 et le circuit d'attaque situé sur le panneau de circuit d'attaque 22 sont raccordés entre eux par un câblage 39. Dans la forme de réalisation représentée, la section 18 du boîtier du circuit d'attaque et la section 19 du boîtier du circuit de commande sont disposées de manière à être réunies d'un seul tenant. Sinon, ces deux éléments peuvent être formés séparément l'un de l'autre puis être raccordés mécaniquement ou être associés l'un à l'autre. On va maintenant décrire ci-après, en référence aux figures 1 et 2, le mode de fonctionnement du dispositif de direction assistée motorisée de la forme de réalisation représentée, agencé comme décrit précédemment. Tout d'abord, lorsqu'on tourne le volant pour appliquer un couple à l'arbre 16, le circuit de commande délivre un couple de sortie du moteur électrique M en fonction du couple appliqué, ce qui provoque l'actionnement du circuit d'attaque. Ensuite, le moteur électrique M est entraîné en fonction de l'actionnement du circuit d'attaque de manière à ainsi faire tourner le pignon situé dans le boîtier de pignon 12, de sorte que l'arbre porte-crémaillère 14 est déplacé dans une direction prédéterminée. 7 2729629 Un tel déplacement de l'arbre porte-crémaillère 14 est alors transmis par les bras articulés 15 aux roues avant, ce qui conduit au braquage des roues avant. Une telle opération de commande a, en général, pour effet que le circuit de commande et le circuit d'attaque dégagent de la chaleur. Cependant, la chaleur ainsi produite est véhiculée par le boîtier de circuit C2 au carter d'engrenages CI, ce qui a pour effet qu'elle est évacuée ou dissipée à l'extérieur. En particulier, le carter d'engrenages C 1 est situé dans une position à basse température dans un espace moteur, de sorte que la dissipation de chaleur peut être réalisée d'une manière plus efficace. Par conséquent, dans le dispositif de direction assistée motorisée de la forme de réalisation représentée, la chaleur produite par la section 19 du boîtier du circuit de commande et par la section 18 du boîtier du circuit d'attaque peut être évacuée par le boîtier CI, qui est réalisé en aluminium et qui permet en soi une dissipation de chaleur accrue, ce qui empêche un échauffement du circuit de commande et/ou du circuit d'attaque à une température excessivement élevée. Par conséquent, la forme de réalisation représentée permet de disposer à la fois la section 19 du boîtier du circuit de commande et la section 18 du boîtier du circuit d'attaque à proximité l'une de l'autre dans l'espace moteur, ce qui conduit à une simplification importante de la structure de câblage pour les circuits. De même, la section 18 du boîtier du circuit d'attaque et la section 19 du boîtier du circuit de commande sont toutes deux réalisées en aluminium, qui présente une conductibilité thermique accrue, de sorte que la transmission de la chaleur au carter d'engrenages C 1 est fortement améliorée. En outre, le balai 35 du moteur électrique M est repoussé en permanence contre le commutateur 32 par la force élastique du ressort 36, ce qui l'empêche d'être écarté du commutateur 32, de sorte que l'entraînement ou la rotation du moteur électrique M peut être rendue stable de façon significative. En outre, la section 18 du boîtier du circuit d'attaque est agencée de manière à être perpendiculaire à la section 19 du boîtier du circuit de commande de sorte que cette section 19 peut être disposée latéralement par rapport à la section 13 du boîtier d'attaque, comme représenté sur la figure 1. Dans la technique antérieure, il apparaissait nécessairement un espace mort défini latéralement par rapport à une telle section de boîtier d'attaque. L'agencement décrit précédemment de la section du boîtier du circuit de commande dans le dispositif de direction assistée motorisée supprime un tel espace mort. 8 2729629 Comme on peut le voir à partir de ce qui précède, le dispositif de direction assistée motorisée selon la présente invention est agencé de telle sorte que le boîtier du circuit de commande est disposé à proximité du boîtier du circuit d'attaque. Un tel agencement de la présente invention supprime la disposition de tout câblage extérieur entre le boîtier du circuit de commande et le boîtier du circuit d'attaque, ce qui conduit à un dimensionnement du dispositif avec de faibles dimensions et à une réduction de son coût de fabrication. De même, le boîtier du circuit de commande et le boîtier du circuit d'attaque sont tous deux réalisés en un matériau présentant une conductibilité thermique accrue, de sorte que l'on peut obtenir une évacuation satisfaisante de la chaleur en direction du carter d'engrenages. En outre, la présente invention permet de simplifier le raccordement réciproque du circuit d'attaque et du balai. Bien que l'on ait décrit une forme de réalisation préférée de l'invention en référence aux dessins, de nombreux changements et modifications sont possibles à la lumière des indications données précédemment sans sortir du cadre de la présente invention. 9 2729629 REVENDICATIONS 1. Dispositif de direction assistée motorisée, caractérisé en ce qu'il comporte: un panneau de circuit d'attaque (22) sur lequel est disposé un circuit d'attaque; un boîtier (18) du circuit d'attaque, dans lequel est incorporé ledit panneau de circuit d'attaque (22); un panneau de circuit de commande (38) sur lequel est disposé un circuit de commande servant à délivrer un signal de commande audit circuit d'attaque; un boîtier (19) du circuit de commande, dans lequel est incorporé ledit panneau de circuit de commande (38); ledit boîtier (18) du circuit d'attaque et ledit boîtier (19) du circuit de commande étant disposés à proximité l'un de l'autre; et un carter d'engrenages (C1) raccordé mécaniquement audit boîtier (18) dudit circuit d'attaque. 2. Dispositif de direction assistée motorisée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier (18) du circuit d'attaque et ledit boîtier (19) du circuit de commande sont réalisés en un matériau ayant une conductibilité thermique accrue. 3. Dispositif de direction assistée motorisée selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un moteur électrique (M) comprenant un balai (35), en ce que ledit circuit d'attaque comprend une section de sortie, en ce que ledit boîtier (18) du circuit d'attaque est disposé entre ledit carter d'engrenages (C 1) et ledit moteur électrique (M), et en ce que ladite section de sortie dudit circuit d'attaque et ledit balai (35) dudit moteur électrique sont raccordés entre eux par l'intermédiaire d'un fil conducteur (37).