Brevet FR2863999A1 — publié le 20050624

La présente invention concerne un dispositif de régulation d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile. Dans de nombreux systèmes de direction assistée hydraulique, afin d'améliorer l'agrément de conduite du véhicule, il est prévu un dispositif de régulation supplémentaire, au niveau de la valve d'assistance qui sert à alimenter en fluide hydraulique l'une ou l'autre des chambres de la partie "vérin" de la direction selon que le conducteur du véhicule commande, par le volant, un braquage à gauche ou un braquage à droite. Ce dispositif de régulation supplémentaire, relié à un réservoir et à une pompe hydraulique du système d'assistance, est activé par un tiroir hydraulique, lui-même déplacé, coulissant en direction axiale dans un carter, en fonction de la vitesse du véhicule par un actionneur tel qu'un moteur électrique de type "pas à pas". Sur la paroi intérieure du carter sont ménagés deux orifices respectivement d'admission de fluide hydraulique sous haute pression provenant de la pompe et de retour de fluide hydraulique sous basse pression vers le réservoir, séparés axialement par une portion de paroi du carter, et sur la paroi extérieure duquel tiroir est ménagé, sur une longueur sensiblement supérieure à celle de la portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter, un évidement annulaire rempli de fluide hydraulique sous pression. La portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter coopère avec la paroi extérieure du tiroir. Ainsi, la pression de fluide dans l'évidement annulaire est haute, telle que fournie par la pompe hydraulique, lorsque ces deux parois sont en appui l'une sur l'autre et ferment donc le passage de fluide de l'évidement annulaire vers l'orifice de retour: l'assistance à faible vitesse ou à l'arrêt du véhicule est alors maximale afin de rendre les manoeuvres du volant plus aisées. Par contre, la pression baisse dès lors que le tiroir n'est plus en appui sur la portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter, ce qui permet donc le retour de fluide hydraulique vers le réservoir: l'assistance à grande vitesse se réduit alors afin d'améliorer la tenue de cap du véhicule. Dans la pratique, en position d'assistance maximale du tiroir, la liaison entre la portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter, et la paroi extérieure du tiroir, est rarement étanche: des fuites de fluide hydraulique peuvent se produire, de sorte que le débit de fluide hydraulique alimentant le vérin d'assistance est réduit. La qualité de la régulation de l'assistance en est donc affectée; en outre, il est nécessaire d'augmenter le débit de la pompe d'alimentation en fluide hydraulique pour maintenir le débit de fluide alimentant le vérin d'assistance à un niveau suffisant; cette surconsommation accroît le niveau de bruit du dispositif de régulation d'assistance et affecte l'agrément de conduite du véhicule. La présente invention vise à éliminer autant que possible ces inconvénients, en fournissant une solution simple, efficace et économique qui améliore cette coopération entre la paroi extérieure du tiroir et cette portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif de régulation d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile, comportant un carter essentiellement cylindrique dans lequel est monté coulissant en direction axiale un tiroir de distribution déplacé en fonction de la vitesse du véhicule par un moteur ou autre actionneur, et sur la paroi intérieure duquel carter sont ménagés au moins deux orifices respectivement d'admission de fluide hydraulique sous haute pression et de retour de fluide hydraulique sous basse pression, séparés axialement par une portion de séparation, et sur la paroi extérieure duquel tiroir est ménagé un évidement annulaire sur une longueur sensiblement supérieure à celle de la portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter, un joint d'étanchéité étant en outre monté, agissant entre la paroi extérieure du tiroir et ladite portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter. Ainsi, l'idée inventive consiste à monter un joint d'étanchéité, agissant entre la portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter et la paroi extérieure du tiroir, de sorte que soient évitées des fuites de fluide hydraulique, notamment vers l'orifice de retour. Ce joint d'étanchéité est de préférence réalisé en un matériau souple élastiquement déformable, afin d'exercer un effort minimum sur le tiroir. Il importe donc que le matériau élastiquement déformable utilisé soit d'une grande souplesse: on peut envisager par exemple des élastomères caoutchoutiques, des matières plastiques déformables, des élastomères thermoplastiques, ou des composites élastomériques. Le couple exercé par le moteur ou actionneur pour comprimer le joint est aussi minimisé. Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint d'étanchéité est placé dans un logement annulaire de forme adaptée, ménagé sur la portion de séparation des orifices d'admission et de retour du carter. En ce cas, l'évidement annulaire du tiroir peut être délimité par un chanfrein qui coopère avec le joint d'étanchéité pour assurer l'étanchéité entre les parois du tiroir et du carter. D'une manière générale, l'étanchéité se fait en effet sur la paroi extérieure du tiroir, mais, pour une question de puissance nécessaire au déplacement du tiroir, l'étanchéité est réalisée en particulier sur ce chanfrein. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le joint d'étanchéité peut également être placé dans un logement annulaire de forme adaptée, ménagé sur la paroi extérieure du tiroir. Les dispositions de l'invention contribuent à sensiblement diminuer le débit de la pompe hydraulique et donc le niveau de bruit du dispositif de régulation d'assistance. A débit de pompe fixe, elles permettent d'atténuer les problèmes "d'effet de mur" lors de la rotation du volant. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif de régulation d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile, sur lequel: - la figure 1 est une vue, en coupe, d'un exemple de dispositif conforme à la présente invention, le tiroir étant en position d'assistance maximale dans le carter; - la figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1, illustrant la coopération du chanfrein avec le joint d'étanchéité ; - la figure 3 illustre similairement la coopération du chanfrein avec le joint d'étanchéité, mais dans une autre position du tiroir. Comme cela est représenté sur la figure 1, le dispositif de régulation d'assistance 1 comporte un carter 4 essentiellement cylindrique dans lequel est monté coulissant un tiroir de distribution 2 de forme annulaire déplacé axialement par un moteur électrique 3 de type "pas à pas". Le tiroir 2 peut être déplacé d'une première position de fin de course, en butée sur une vis de réglage 5, à une seconde position de fin de course du côté de l'accouplement du moteur 3. Le carter 4 comporte sur sa paroi intérieure un premier orifice d'admission 4a de fluide hydraulique sous haute pression provenant d'un réservoir et d'une pompe hydraulique (non représentés), et un second orifice de retour 4c de fluide hydraulique sous basse pression vers le réservoir, ces deux orifices 4a et 4c étant séparés axialement sur la paroi intérieure du carter 4 par une portion de séparation 4b. Sur la paroi extérieure du tiroir 2, un évidement annulaire 2a est ménagé sur une longueur sensiblement supérieure à celle de la portion de séparation 4b. Il est rempli de fluide hydraulique sous pression par l'orifice d'admission 4a. Une gorge annulaire 8 de section rectangulaire, est ménagée sur la portion de séparation 4b et constitue un logement pour un joint torique d'étanchéité 7 par exemple en caoutchouc très souple. Cette gorge 8 est dimensionnée de telle sorte que le diamètre du joint 7 à l'état non comprimé dépasse légèrement de la paroi intérieure du carter 4. Ainsi, le tiroir 2 peut venir s'appuyer sur le joint d'étanchéité 7 qui est alors comprimé. Comme illustré plus particulièrement sur les figures 2 et 3, l'extrémité de l'évidement 2a du tiroir 2 qui entre en contact avec la portion de séparation 4b du carter 4 comporte un chanfrein 9. D'une manière générale, l'étanchéité se fait en effet sur la paroi extérieure du tiroir 2, mais pour une question de puissance nécessaire au déplacement du tiroir, l'étanchéité est réalisée sur le chanfrein 9 (voir figure 2). Le chanfrein 9 comprime le joint d'étanchéité 7 quand le tiroir 2 est dans une position d'assistance maximale, de sorte qu'il n'y ait aucune fuite possible entre les parois du tiroir 2 et du carter 4 pour le fluide hydraulique sous pression présent dans l'évidement 2a. Sur la figure 3, le tiroir 2 a été déplacé de quelques pas de sorte que le joint 7 n'est plus comprimé par le chanfrein 9. Entre le chanfrein 9 du tiroir et la portion de séparation 4b du carter 4 s'ouvre un passage annulaire dans lequel le fluide hydraulique sous pression présent dans l'évidement 2a peut s'échapper en direction de l'orifice de retour 4c, de sorte que le débit de fluide hydraulique arrivant au vérin d'assistance de direction se réduit. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif de régulation d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile, qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en remplaçant le chanfrein de l'évidement annulaire du tiroir de distribution par tout autre moyen pouvant délimiter avec la paroi du carter un passage de fluide hydraulique de section modulable selon le déplacement du tiroir, qu'elle qu'en soit la forme; - en modifiant la forme du tiroir de distribution, tout moyen autre qu'un évidement annulaire apte à recevoir du fluide hydraulique sous pression étant aussi envisageable; - en utilisant tout autre type de moteur électrique, ou plus généralement d'actionneur, capable de commander une assistance variable de la direction; - en utilisant un joint d'étanchéité de toute forme adaptée et réalisé en tout autre matériau élastiquement déformable suffisamment souple, le 15 logement du joint étant adapté à ces paramètres; - en ménageant le logement du joint d'étanchéité sur la paroi extérieure du tiroir au lieu de la paroi intérieure du carter; - en destinant ce dispositif de régulation à une direction assistée hydraulique de toute configuration. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile, comportant un carter (4) essentiellement cylindrique dans lequel est monté coulissant en direction axiale un tiroir de distribution (2) déplacé en fonction de la vitesse du véhicule par un moteur (3) ou autre actionneur, sur la paroi intérieure duquel carter (4) sont ménagés au moins deux orifices respectivement d'admission (4a) de fluide hydraulique sous haute pression et de retour (4c) de fluide hydraulique sous basse pression, séparés axialement par une portion de séparation (4b), sur la paroi extérieure duquel tiroir (2) est ménagé un évidement annulaire (2a) sur une longueur sensiblement supérieure à celle de la portion de séparation (4b) des orifices d'admission (4a) et de retour (4c) du carter (4), caractérisé en ce qu'est monté un joint d'étanchéité (7), agissant entre la paroi extérieure du tiroir (2) et ladite portion de séparation (4b) des orifices d'admission (4a) et de retour (4c) du carter (4). 2. Dispositif de régulation d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (7) est réalisé en un matériau souple 20 élastiquement déformable. 3. Dispositif de régulation d'assistance selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit joint d'étanchéité (7) est placé dans un logement annulaire (8) de forme adaptée, ménagé sur la portion de séparation (4b) des orifices d'admission (4a) et de retour (4c) du carter (4). 4. Dispositif de régulation d'assistance selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit joint d'étanchéité est placé dans un logement annulaire de forme adaptée, ménagé sur la paroi extérieure du tiroir (2). 5. Dispositif de régulation d'assistance selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'évidement annulaire (2a) du tiroir (2) est délimité par un chanfrein (9) qui coopère avec le joint d'étanchéité (7) pour assurer l'étanchéité entre les parois du tiroir (2) et du carter (4).