FR2488848A1

FR2488848A1 - Direction assistee hydrostatique

Info

Publication number: FR2488848A1
Application number: FR8115965A
Authority: FR
Inventors: Werner Tischer; Karl-Heinz Liebert; Rolf Fassbender
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-08-19
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1982-02-26
Also published as: GB2083421B; GB2083421A; DE3031230A1; SU1181561A3; DK150936C; DK363981A; DK150936B; US4495769A; FR2488848B1; DE3031230C2

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE DIRECTION ASSISTEE HYDROSTATIQUE, COMPORTANT DEUX SOUPAPES ANTIRETOUR MONTEES EN PARALLELE ENTRE UN CANAL D'AMENEE ET LA CHAMBRE INTERIEURE D'UN TIROIR ROTATIF 10. LA PREMIERE SOUPAPE 22 AGIT COMME UNE SOUPAPE D'ARRET. SA DIRECTION D'OUVERTURE EST CELLE QUI MENE DU CANAL D'AMENEE 21 AU MOTEUR DE MESURE 1. CETTE SOUPAPE EST NECESSAIRE POUR EVITER QUE LES CHOCS, QUE SUBISSENT LES ROUES DIRECTRICES, NE SOIENT PAS REPERCUTES SUR LE VOLANT DE DIRECTION. LA DEUXIEME SOUPAPE 42 CONSTITUE UNE SOUPAPE DE LIMITATION DE LA PRESSION. SA DIRECTION D'OUVERTURE EST OPPOSEE A CELLE DE LA SOUPAPE D'ARRET 22. LA PRESENCE DE LA SOUPAPE DE LIMITATION DE PRESSION 42 EVITE LA CREATION D'UNE PRESSION SECONDAIRE TROP IMPORTANTE DANS LA CHAMBRE INTERIEURE 23 DU TIROIR 10, SUSCEPTIBLE D'ENGENDRER UNE DEFORMATION DE CE DERNIER, ET D'ABOUTIR A UN GRIPPAGE DU TIROIR ROTATIF.

Description

- 1-

DIRECTION ASSISTEE HYDROSTATIQUE

La présente invention concerne une direction assistée hydrostatique, no-

tamment pour véhicules utilitaires, comportant: un organe de commande de la direction et un moteur de mesure couplés au moyen d'un dispositif de chasse, le moteur de mesure pouvant être commandé en série avec un moteur de travail, une soupape d'inversion montée entre un raccordement d'une servopompe et un raccordement d'un réservoir à huile commutable par le dispositif de chasse, cette soupape d'inversion comportant des

canaux de position neutre, agencés pour assurer une liaison en court-cir-

cuit entre la servopompe et le réservoir à huile, cette soupape d'inver-

sion comportant également des ouvertures d'inversion qui, lors d'une in-

version de la soupape due à la fermeture des canaux de position neutre, mettent en service un canal de travail pour assurer les déplacements du moteur de travail et du moteur de direction, en fonction de la position de la commande de la direction, ce canal dérivant d'un canal d'amenée reliant le raccordement de la servopompe aux canaux de position neutre, le canal de travail contenant une soupape antiretour ouverte dans le sens de la circulation du fluide alimentant le moteur de mesure, et ce canal assurant une liaison entre le canal d'amenée vers l'intérieur

de la soupape d'inversion par l'intermédiaire de la soupape antiretour.

Une telle direction assitée hydrostatique est connue et décrite dans la publication d'entreprise "Der neue ZF-Servostat " G 8470 P-SL3/8Od de la société dite Zahnradfabrik Friedrichshafen AG en République Fédérale Allemande. Dans le boîtier de la direction assitée hydraulique est monté un tiroir de commande rotatif et déplaçable axialement, relié au piston circulaire du moteur de mesure. Par ses composants mobiles en rotation,

on commande la distribution, et par ses composants déplaçables axiale-

ment, on commande l'inversion en fonction de la rotation du volant de

direction. La circulation de l'huile sans pression, dans la position neu-

tre, s'effectue au travers de rainures annulaires reliées entre elles et ménagées dans le tiroir de commande et dans le boîtier. La circulation de l'huile vers l'entrée du moteur de mesure s'effectue d'une part par

un déplacement axial et d'autre part par une rotation du tiroir de com-

mande, de sorte que l'huile puisse s'écouler en direction de la cavité du tiroir de commande au travers d'une soupape antiretour. Grâce à la

2483R48

- 2- présence de l'huile dans la cavité du tiroir de commande et du piston rotatif du moteur de mesure, on arrive à diminuer les pertes dues aux fentes. Sur les véhicules de chantier, on utilise des directions assistées hy-

drostatiques comportant un verrouillage des conduits d'amenée au servo-

moteur. En raison des forces engendrées par les voies de roulement sur les roues directrices, il est possible qu'à la fin d'une manoeuvre de changement de direction, une pression partielle continue à agir sur la coulisse de direction malgré la suppression de la pression de l'huile de la servopompe. Ceci est dû au fait que la pression, apparaissant du côté secondaire du servomoteur, est verrouillée par la soupape antiretour, le

conduit d'écoulement normal du fluide sous pression étant bloqué lors-

que le tiroir de commande se trouve dans sa position centrale. La soupa-

pe d'arrêt, constituée par la soupape antiretour, est montée de manière

à empêcher la transmission des à-coups en provenance des roues directri-

ces vers le volant de direction. En raison de ce verrouillage du côté

secondaire du servomoteur, on enregistre une pression partielle sur le ti-

roir de commande. Lorsque les pressions de travail deviennent particu-

lièrement élevées, ce tiroir de commande peut subir une faible déforma-

tion. Du fait que le tiroir de commande est monté avec un jeu très fai-

ble afin d'éviter les fuites internes dues précisément à ce jeu, une

telle faible déformation est susceptible d'aboutir au coincement du ti-

roir, à l'intérieur de son palier de montage.

La présente invention se propose de réaliser une direction assistée hy-

drostatique telle que susmentionnée, pour laquelle le coincement de ti-

roir de commande dans le bottier est évité d'une façon particulièrement simple.

Ce but est atteint par une direction assistée hydrostatique selon l'in-

vention, caractérisée en ce que la soupape antiretour, montée dans le canal de travail, comporte également une soupape de limitation de la pression connectée en parallèle, dont le sens d'ouverture est opposé au

sens de l'ouverture de la soupape antiretour, et qui assure une communi-

cation entre la chambre intérieure de la soupape d'inversion et le ca-

37 nal d'amenée.

- 3 - Grâce au fait que la soupape antiretour est montée en parallèle et agit dans un sens opposé à celui de la soupape de limitation de la pression,

la pression intérieure de la soupape antiretour reste limitée à la va-

leur prédéterminée. Cette valeur peut être déterminée de telle manière qu'aucune chute sensible ne puisse intervenir au niveau du piston circulaire du moteur de mesure, et d'autre part qu'aucune déformation du piston de soupape ne puisse être occasionnée, ce qui empêche tout risque

de coincement.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description

d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, qui illustre une vue en coupe longitudinale, partiellement schématique, d'une direction assistée

hydrostatique selon l'invention.

Un moteur de mesure 1 comporte une couronne dentée intérieurement 2, dis-

posée entreun couvercle 3 et une bague intermédiaire de changement de direction 4 d'un boîtier 5, et est montée sur ce dernier au moyen des boulons 6. Une roue dentée extérieurement 7, comportant une dent de

moins que la couronne dentée 2, constitue, avec cette dernière, des cel-

lules de refoulement 8, localisées entre les dents de ces deux éléments dentés et délimitées par les surfaces frontales du couvercle 3 et de la

couronne intermédiaire 4.

Le bottier 5 comporte un alésage central 9, à l'intérieur duquel est monté un tiroir de commande 10 creux, disposé coaxialement par rapport

à un arbre d'entraînement 11. L'arbre d'entraînement est lié à un or-

gane de commande de la direction, de préférence constitué par un volant de direction (non représenté). Le tiroir rotatif 10 est relié au moyen d'un cardan 12 à une roue dentée 7. Deux bouchons d'entraînement 13 et 14 servent de liaison articulée entre la roue dentée 7, le cardan 12 et

le tiroir rotatif 10.

Le tiroir rotatif 10 peut coulisser sur le profil à filetage de section carrée connu en soi de l'arbre d'entraînement 11, selon une direction

axiale, et peut se mouvoir en rotation jusqu'à des butées.(non repré-

sentées). Cette rotation limitée du tiroir rotatif constitue un dispo-

37 sitif de chasse 15 engendrant une course morte de l'arbre d'entraîne-

248 Of48 -4- ment. Pour régler la pression et pour assurer la distribution du fluide sous

pression, le boîtier 5 et le tiroir rotatif 10, qui constituent ensem-

ble la soupape d'inversion 16, sont agencés de la manière suivante: une gorge d'amenée centrale 17 est connectée à un raccordement 18

d'une servopompe 19. Un canal de travail 20 biffurque à partir du ra-

cordement 18 de la servopompe 19, pour former un canal d'amenée 21 rac-

cordé à la gorge d'amenée centrale 17. Une soupape antiretour 22, ou-

verte en direction du moteur de mesure 1, est montée dans le canal de

travail 20. La liaison entre le canal de travail 20 et le moteur de me-

sure 1 s'effectue par l'intermédiaire d'une chambre intérieure 23 de la

soupape d'inversion 16.

Deux gorges de retour 24 et 25, voisines de la gorge d'amenée 17, sont

reliées au raccordement 26 d'un réservoir à huile 27. Une rainure cylin-

drique 28, respectivement 27, adjacentesrespectivement aux rainures de

retour 24, respectivement 25, sont reliées respectivement aux deux cham-

bres cylindriques 30, respectivement 31, d'un moteur de travail 32. Sur la surface extérieure du manteau du tiroir rotatif 10 sont ménagées, d'une manière connue en soi, des gorges annulaires qui constituent les canaux de position neutre 33 et 34 qui, lorsque le tiroir rotatif 10 se trouve en position neutre, permettent une circulation pratiquement sans pression de l'huile de la servopompe 19 vers le réservoir à huile 27, et qui permettent d'autre part de barrer le libre passage, lorsque le tiroir rotatif est décalé axialement, en mettant en communication l'une des deux gorges cylindriques 28, respectivement 29, avec l'une des deux

rainures de retour 24, respectivement 25.

Aux extrémités du tiroir rotatif 10 sont montés deux systèmes compor-

tant des gorges longitudinales de distribution 35 et 36 réparties ré-

gulièrement. Les gorges de distribution longitudinales 35 et 36 sont limitées axialement dans les deux directions et constituent, par leur bord d'extrémité, des bords de commande qui coopèrent avec les gorges

du boîtier adjacentes correspondantes. Les gorges de distribution lon-

gitudinales 35 et 36 sont verrouillées lorsque le tirbir rotatif 10 se

37 trouve en position neutre. Dans la position de commande du tiroir rota-

248C R48

-5- tif 10, les gorges longitudinales de distribution 35 de l'un dessystèmes

sont reliées, selon le sens de la direction enclenchée, au canal d'ame-

née 21, respectivement à la rainure cylindrique 28, et les gorges lon-

gitudinales de distribution 36 de l'autre système, sont reliées à la gorge cylindrique 29, respectivement au canal d'amenée 21.

La liaison entre les cellules de refoulement 8 vers les gorges longitu-

dinales de distribution 35 et 36 s'effectue au travers des canaux d'in-

version 37, des canaux axiaux 38 et de deux systèmes d'ouverture de

commande 39 et 40. La forme des canaux d'inversion 37 et des canaux a-

xiaux 38 est décrite dans la demande de brevet allemand publiée avant

examen nO 27 18 148 et ne sera pas décrite plus en détail dans ce texte.

Le nombre des canaux axiaux 38 correspond au nombre des espaces entre

les dents de la couronne dentée 2. Une soupape de limitation de la pres-

sion 42 est montée entre le canal d'amenée 21 et l'espace frontal 41 qui communique avec la chambre intérieure 23 de la soupape d'inversion

16. La soupape de limitation de la pression 42 est commutée en parallè-

le avec la soupape antiretour 22 montée dans le canal de travail 20. La direction d'ouverture de la soupape de limitation de la pression 42 est inversée par rapport à celle de la soupape antiretour 22. Grâce à la soupape de limitation de la pression 42, la chambre intérieure 23 de la soupape d'inversion 16 peut être reliée au canal d'amenée 21, lors

de l'apparition d'une pression secondaire dans la chambre intérieure 23.

De ce fait, l'apparition d'une pression du côté secondaire est limitée

et l'on supprime les risques de déformation du tiroir rotatif, déforma-

26 tion nuisible à la réalisation d'une direction précise.

-6-

Claims

Revendication Direction assistée hydrostatique, notamment pour véhicules utilitaires, comportant: un organe de commande de la direction et un moteur de mesu- re couplés au moyen d'un dispositif de chasse, le moteur de mesure pou- vant être commandé en série avec un moteur de travail, une soupape d'in- version montée entre un raccordement d'une servopompe et un raccordement d'un réservoir à huile commutable par le dispositif de chasse, cette soupape d'inversion comportant des canaux de position neutre, agencés pour assurer une liaison en court-circuit entre la servopompe et le ré- servoir à huile, cette soupape d'inversion comportant également des ou- vertures d'inversion qui, lors d'une inversion de la soupape due à la fermeture des canaux de position neutre, mettent en service un canal de travail pour assurer les déplacements du moteur de travail et du moteur de direction, en fonction de la position de la commande de la direction, ce canal dérivant d'un canal d'amenée reliant le raccordement de la ser- vopompe aux canaux de position neutre, le canal de travail contenant une soupape antiretour ouverte dans le sens de la circulation du fluide alimentant lé moteur de mesure, et ce canal assurant une liaison entre le canal d'amenée vers l'intérieur de la soupape d'inversion par l'in- termédiaire de la soupape antiretour, caractérisée en ce que la soupape antiretour (22), montée dans le canal de travail (20), comporte également une soupape de limitation de la pression (42) connectée en parallèle, dont le sens d'ouverture est opposé au sens de l'ouverture de la soupape antiretour (22), et qui assure une communication entre la chambre inté-

24 rieure (23) de la soupape d'inversion (16) et le canal d'amenée (21).

-0Ia/ IU'-T.HA HlFY' E veévntions U1,mmPp, *2 vulvnr