Brevet FR2872476A1 — publié le 20060106

La présente invention concerne les systèmes de direction assistée hydraulique pour véhicule automobile. Dans de nombreux systèmes de direction assistée hydraulique actuels, il est prévu, au niveau de la valve d'assistance qui alimente 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, un dispositif de régulation supplémentaire sous la forme d'une valve de variation d'assistance, afin d'améliorer l'agrément de conduite du véhicule. La figure 1 du dessin schématique annexé représente, en coupe longitudinale, une valve de variation d'assistance 1 actuelle pour en rappeler la structure et le principe de fonctionnement, et pour expliquer le problème à la base de la présente invention. Cette valve de variation d'assistance 1, relié à un réservoir de fluide hydraulique et à une pompe hydraulique (non représentés) du système d'assistance, est activée par un tiroir hydraulique 2, lui-même déplaçable, coulissant en direction axiale dans un carter 4, en fonction de la vitesse du véhicule par un actionneur tel qu'un moteur électrique 3 de type "pas à pas". La course du tiroir hydraulique 2 est délimitée, d'un côté, par l'accouplement du moteur électrique "pas à pas" 3, et de l'autre côté, par une vis de réglage 5 munie d'un joint torique 9 d'étanchéité avec la paroi du carter 4. Un écrou frein 6 est monté dans le carter 4 et vissé sur la vis de réglage 5 laquelle permet de régler la position axiale de fin de course du tiroir 2 dans le carter 4. Deux orifices, respectivement, d'admission 4a de fluide hydraulique sous haute pression provenant de la pompe, et de retour 4c de fluide hydraulique sous basse pression vers le réservoir, sont ménagés dans la paroi intérieure du carter 4, et séparés axialement par une portion 4b de paroi du carter 4. 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. Un évidement annulaire 2a rempli de fluide hydraulique sous pression, est réalisé sur la paroi extérieure du tiroir 2, sur une longueur sensiblement supérieure à celle de la portion de séparation 4b du carter 4. La portion de séparation 4b du carter 4 coopère avec la paroi extérieure du tiroir 2. Ainsi, la pression de fluide dans l'évidement annulaire 2a est haute, telle que fournie par la pompe hydraulique, lorsque ces deux parois 4b et 2 sont en appui l'une sur l'autre et ferment, de manière étanche grâce au joint 7, le passage de fluide de l'évidement annulaire 2a vers l'orifice de retour 4c: 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 2 n'est plus en appui sur la portion 4b de séparation des orifices d'admission 4a et de retour 4c du carter 4, 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. Une telle valve de variation d'assistance est relativement onéreuse à fabriquer et à assembler car elle fait appel à un nombre important de composants, et nécessite une conception de carter assez complexe. La présente invention vise à éliminer autant que possible ces inconvénients, en fournissant une valve de variation d'assistance de conception simple et économique tout en préservant la précision de positionnement axial du tiroir hydraulique dans le carter. A cet effet, l'invention a pour objet une valve de variation d'assistance du genre exposé ci-dessus, dans laquelle l'extrémité du carter, opposée à l'accouplement du moteur ou autre actionneur, est fermée de manière à constituer un fond, une position d'assistance maximale de la valve, étant définie par la butée d'un épaulement annulaire, ménagé sur la paroi extérieure du tiroir, contre un décrochement annulaire complémentaire ménagé sur la portion de séparation du carter. Par rapport à l'état de la technique, la valve de variation d'assistance ainsi obtenue est plus simple et économique car elle fait appel à un nombre réduit de composants, sans vis de réglage ni écrou-frein à monter à l'extrémité du carter, ce qui simplifie la conception du carter et réduit le temps de cycle pour l'assemblage de la valve. En position d'assistance maximale de la valve, le positionnement axial du tiroir hydraulique dans le carter est précis et ne nécessite aucun réglage car il est assuré mécaniquement par la butée de l'épaulement du tiroir sur le décrochement du carter. Afin d'éviter des fuites de fluide hydraulique, notamment vers l'orifice de retour, un joint annulaire d'étanchéité, réalisé de préférence en un matériau souple élastiquement déformable, est avantageusement monté sur la portion de séparation du carter, ce joint étant prévu pour coopérer avec une surface d'appui du tiroir, délimitée entre l'épaulement annulaire et une extrémité de l'évidement annulaire du tiroir. Le joint annulaire d'étanchéité est réalisé par exemple en un élastomère caoutchoutique, une matière plastique déformable, un élastomère thermoplastique, ou un composite élastomérique, afin d'exercer un effort minimum sur le tiroir. Le couple exercé par le moteur ou actionneur pour comprimer le joint est aussi minimisé. Dans une forme de réalisation possible, ladite extrémité de l'évidement annulaire du tiroir comporte un chanfrein. 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 cette valve de variation d'assistance, sur lequel: - la figure 1 (déjà citée) est une vue longitudinale, en coupe partielle, d'une valve de variation d'assistance selon l'état de la technique; - la figure 2 est une vue longitudinale, en coupe partielle, d'une valve de variation d'assistance conforme à la présente invention en position de fermeture; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 en position d'ouverture de la valve; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du tiroir qui indique 20 la position axiale du chanfrein. Les éléments correspondant à ceux décrits précédemment, en référence à la figure 1, sont désignés par les mêmes repères sur les figures 2 à 4. Comme le montrent les figures 2 et 3, l'extrémité du carter 4 de la valve de variation d'assistance 1 ne comporte pas d'écrou-frein mais est fermée de manière à constituer un fond. La valve 1 ne comporte pas non plus, a fortiori, de vis de réglage, ni de joint d'étanchéité sur cette vis de réglage. 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. La portion de séparation 4b du carter 4 présente, entre la gorge 8 et l'accouplement du moteur 3, un décrochement annulaire 10 à partir duquel le diamètre de la paroi intérieure du carter 4 augmente. De façon complémentaire, la paroi extérieure du tiroir de distribution 2 présente un épaulement annulaire 11 apte à venir en butée contre le décrochement 10. Une surface d'appui 12 contre le joint 7 est définie entre l'épaulement 11 et l'évidement annulaire 2a du tiroir 2. La course du tiroir hydraulique 2 est ainsi délimitée: - à faible vitesse ou à l'arrêt du véhicule, par la butée (voir figure 2) de l'épaulement 11 du tiroir 2 contre le décrochement 10 de la paroi du carter 4, cet arrêt mécanique définissant la position de fermeture de la valve 1; - à grande vitesse, par les pièces d'accouplement du moteur électrique "pas à pas" 3 (voir figure 3). A la différence de la valve de variation d'assistance illustrée en figure 1, la position de fermeture de la valve, dans laquelle est fermé le passage de fluide de l'évidement annulaire 2a du tiroir 2 vers l'orifice de retour 4c du carter 4, est ici invariable. Cependant, la valve 1 obtenue est de conception beaucoup plus simple et économique que dans l'état de la technique, car elle ne comporte pas de vis de réglage ni d'écrou-frein. Comme illustré en figure 4, l'extrémité de l'évidement 2a délimitant la surface d'appui 12 du tiroir 2 comporte un chanfrein 13 sur lequel est réalisée l'étanchéité entre les parois du tiroir 2 et du carter 4, pour le fluide hydraulique sous pression présent dans l'évidement 2a. Pour une question de puissance nécessaire au déplacement du tiroir 2, c'est en effet le chanfrein 13 qui comprime le joint d'étanchéité 7 de sorte qu'il n'y ait aucune fuite possible en position d'assistance maximale. Outre la simplification de la conception du carter et la réduction du nombre de composants de la valve, il s'avère de façon surprenante que la précision sur la position d'indexage du tiroir pour une valve selon l'invention est meilleure que pour une valve de l'état de la technique. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette valve de variation d'assistance, 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 ménageant le logement 8 du joint d'étanchéité 7 sur la paroi extérieure du tiroir 2 au lieu de la paroi intérieure 4b du carter 4; - en destinant cette valve de variation d'assistance à une direction assistée hydraulique de toute configuration. REVENDICATIONS 1. Valve de variation d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile, comportant un carter (4) essentiellement cylindrique dans lequel est monté coulissant axialement un tiroir de distribution (2) déplaçable 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 ladite portion de séparation (4b) du carter (4), caractérisée en ce que l'extrémité du carter (4), opposée à l'accouplement du moteur (3) ou autre actionneur, est fermée de manière à constituer un fond, la position d'assistance maximale de la valve (1) étant définie par la butée d'un épaulement annulaire (11), ménagé sur la paroi extérieure du tiroir (2), contre un décrochement annulaire (10) complémentaire ménagé sur la portion de séparation (4b) du carter (4). 2. Valve de variation d'assistance selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un joint annulaire d'étanchéité (7), réalisé de préférence en un matériau souple élastiquement déformable, est monté sur la portion de séparation (4b) du carter (4), le joint (7) étant prévu pour coopérer avec une surface d'appui (12) du tiroir (2) délimitée entre l'épaulement annulaire (11) et une extrémité de l'évidement annulaire (2a) du tiroir (2). 3. Valve de variation d'assistance selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite extrémité de l'évidement annulaire (2a) du tiroir (2) comporte un chanfrein (13).