FR2970930A1

FR2970930A1 - Dispositif de direction assistee hydraulique pour un vehicule, tel qu'un vehicule automobile

Info

Publication number: FR2970930A1
Application number: FR1150669A
Authority: FR
Inventors: Santos Marcio Maciel
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-03
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: AR084945A1; WO2012101357A1; EP2668086A1; BR112013016710A2; FR2970930B1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de direction assistée hydraulique pour un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (13) est raccordé à la sortie (S) du boîtier de direction assistée (4) de manière à être disposé à proximité de ce boîtier. L'invention trouve application notamment dans le domaine de l'automobile.

Description

"DISPOSITIF DE DIRECTION ASSISTEE HYDRAULIQUE POUR UN VEHICULE, TEL QU'UN VEHICULE AUTOMOBILE".

La présente invention concerne un dispositif de 5 direction assistée hydraulique pour un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Un dispositif de direction assistée hydraulique comprend d'une manière générale un boîtier de direction assistée solidaire de la caisse du véhicule à servovalve 10 commandée par le volant de direction de manière à contrôler l'alimentation en fluide hydraulique de l'une des chambres du boîtier de direction assistée et évacuer le fluide hydraulique présent dans l'autre chambre du boîtier de direction assistée pour orienter les roues 15 avant du véhicule suivant le sens de rotation du volant de direction. Ce dispositif de direction assistée comprend en outre une pompe d'alimentation en fluide hydraulique reliée à l'entrée de la servovalve par l'intermédiaire 20 d'une conduite d'alimentation en fluide hydraulique haute pression. La sortie de la servovalve est reliée par une conduite de retour de fluide hydraulique basse pression à un réservoir de récupération de fluide hydraulique communiquant avec la pompe pour faire recirculer le 25 fluide hydraulique dans le circuit du dispositif de direction assistée. Le dispositif de direction assistée est également pourvu d'un échangeur de chaleur ou radiateur permettant de refroidir le fluide hydraulique sortant de la 30 servovalve du boîtier de direction assistée. Selon une conception connue, le radiateur du fluide hydraulique de direction assistée est constitué par deux tuyaux métalliques rectilignes en épingle à branches proches l'une de l'autre et fixés sous la carrosserie du 35 véhicule au-dessous de la façade avant de celui-ci ou sous la carrosserie dans la région du tunnel central.

Ce type de radiateur de refroidissement a pour inconvénients d'augmenter considérablement la longueur de conduites puisque celles constituées par les tuyaux rectilignes du radiateur de refroidissement sont séparés et viennent en plus des conduites d'alimentation en fluide hydraulique haute pression et de retour du fluide hydraulique basse pression et, par conséquent, complique le montage au véhicule de l'ensemble de ces conduites. En outre, il est nécessaire de prévoir un assez grand nombre des moyens de fixation du radiateur de refroidissement à la caisse du véhicule et ce radiateur est exposé à un environnement extérieur du véhicule susceptible de l'endommager, tel que par exemple des gravillons frappant les tuyaux du radiateur de refroidissement. Enfin, ce radiateur de refroidissement connu est relativement coûteux. On connait par le brevet US 5 002 117 un dispositif de refroidissement du fluide hydraulique d'une direction assistée d'un véhicule permettant de palier au moins en partie aux inconvénients du radiateur de refroidissement décrit précédemment. Ce dispositif de refroidissement comprend un échangeur de chaleur présentant une configuration en serpentin disposée dans la conduite de retour du fluide hydraulique basse pression reliant la sortie du boîtier de direction assistée au réservoir de récupération du fluide hydraulique. L'échangeur de chaleur en serpentin est logé dans une partie tubulaire longitudinale de la caisse du véhicule de façon que l'air entrant dans cette partie assure un refroidissement du fluide hydraulique circulant au travers du serpentin. Cependant, cette solution connue a pour inconvénient de nécessiter la présence d'une partie tubulaire disponible de la caisse du véhicule, ce qui n'est pas toujours le cas pour de nombreux véhicules, et est relativement complexe à installer et fixer dans cette partie tubulaire qui se trouve relativement éloignée du boîtier de direction assistée, nécessitant par conséquent une longueur relativement importante de conduites reliant l'échangeur de chaleur en serpentin d'une part à l'orifice de sortie du boîtier de direction assistée et d'autre part au réservoir de récupération du fluide hydraulique. La présente invention a pour but de palier les inconvénients ci-dessus en proposant une solution simple et efficace pour assurer le refroidissement du fluide hydraulique circulant dans le dispositif de direction assistée hydraulique d'un véhicule tout en étant économe en terme de longueur de conduites à utiliser dans le circuit hydraulique de la direction assistée.

A cet effet, selon l'invention, le dispositif de direction assistée hydraulique pour un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, comprenant un boîtier de direction assistée dont une entrée est raccordée par une conduite d'alimentation en fluide hydraulique haute pression à une pompe hydraulique et une sortie est raccordée par une conduite de retour de fluide hydraulique basse pression à un réservoir de récupération de fluide hydraulique et un échangeur de chaleur en forme de serpentin disposé dans la conduite de retour pour permettre le refroidissement du fluide hydraulique sortant du boîtier de direction assistée, est caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est raccordé à la sortie du boîtier de direction assistée de manière à être disposé à proximité de ce boîtier.

De préférence, l'échangeur de chaleur est disposé au-dessus du berceau avant du véhicule. Avantageusement, l'échangeur de chaleur est disposé entre le moteur et le tablier de ce véhicule. La forme en serpentin de l'échangeur de chaleur est constituée par un tube enroulé en spirale dont chaque spire s'étend sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée ou dans un plan parallèle à la direction longitudinale de ce boîtier. L'échangeur de chaleur est fixé au berceau par au moins une patte de fixation.

L'échangeur de chaleur peut être pourvu d'ailettes de refroidissement. L'invention vise également un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, qui est caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de direction assistée hydraulique tel que défini précédemment. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie avant d'un véhicule automobile à direction assistée hydraulique pourvue d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue agrandie de la partie cerclée en II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue partielle en perspective 25 agrandie suivant la flèche III de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue agrandie de la partie cerclée en IV de la figure 3 ; et la figure 5 représente une variante de réalisation de l'échangeur de chaleur de l'invention. 30 Sur chacune des figures 1 et 5, la direction d'avancement du véhicule est représentée par la flèche F. En se reportant aux figures 1 à 4, la référence 1 désigne le berceau avant du véhicule auquel est fixé le boîtier (ou mécanisme) de direction assistée. L'ensemble 35 2 fait référence à la boîte de vitesses et au moteur du véhicule, seul le carter de boîte de vitesses 3 du véhicule étant représenté en figure 1.

Le véhicule est pourvu d'un dispositif de direction assistée hydraulique qui comprend un boîtier de direction assistée 4 solidaire d'une partie de caisse du véhicule qui peut être constituée par le berceau avant 1 et qui est pourvu d'une servovalve 5 reliée par un axe 6 à un volant de direction, non représenté. Le boîtier de direction assistée 4, qui s'étend transversalement au véhicule, comporte, non visibles aux figures, deux chambres internes séparées l'une de l'autre par un piston mobile relié par deux mécanismes de liaison 7, 8 situés à gauche et à droite du véhicule, respectivement aux deux roues avant gauche et droite du véhicule, également non représentées. Une pompe 9 d'alimentation en fluide hydraulique est entraînée par le moteur du véhicule pour fournir du fluide hydraulique haute pression dans une conduite d'alimentation 10 reliant la pompe 9 à l'entrée E de la servovalve 5. La sortie S de la servovalve 5 est raccordée par une conduite de retour de fluide hydraulique basse pression 11 à un réservoir 12 de récupération du fluide hydraulique intégré à la pompe 9, cette dernière utilisant le fluide hydraulique du réservoir 12 pour le réacheminer à l'entrée E de la servovalve 5 au travers de la conduite 11. Les conduites 10, 11 peuvent être constituées par une série de tubes rigides et de tubes flexibles. Lorsque le volant de direction du véhicule est tourné dans un sens ou dans l'autre, la servovalve 5 commande l'alimentation en fluide hydraulique provenant de la pompe 9 au travers de la conduite 10 de l'une des chambres du boîtier de direction assistée 4 et simultanément commande l'évacuation du fluide hydraulique de l'autre chambre de ce boîtier pour le retourner au réservoir 12 au travers de la conduite 11 de façon que le piston interne du boîtier 4 se déplace pour orienter les roues avant du véhicule suivant le sens de rotation du volant de direction. La conduite 11 de retour de fluide hydraulique au réservoir 12 comporte un échangeur de chaleur ou radiateur 13 qui est constitué par une partie du tube rigide de la conduite 11 recourbée en serpentin et qui permet le refroidissement du fluide hydraulique sortant de la servovalve 5 du boîtier de direction assistée 4. Selon l'invention, la partie en serpentin constituant l'échangeur de chaleur 13 est raccordée directement à l'orifice de sortie S de la servovalve 5 du boîtier de direction assistée 4 de manière à être disposée à proximité du boîtier de direction assistée 4 et au-dessus du berceau avant 1 du véhicule. Une variante de réalisation est la mise en place d'un flexible entre la sortie S de la servovalve et l'échangeur pour réduction de l'effet de coup de bélier ou même amélioration du montage. Plus précisément, la partie en serpentin de l'échangeur de chaleur 13 est raccordée à l'orifice de sortie S de la servovalve 5 par l'intermédiaire d'une partie tubulaire rectiligne de très courte longueur 13a s'étendant sensiblement parallèlement à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée 4 de façon que l'échangeur de chaleur 13 soit situé à proximité de la servovalve 5, au-dessus du boîtier 4. La forme de l'échangeur peut être variée, selon l'encombrement disponible et la surface d'échange de chaleur désirée.

Comme cela ressort mieux de la figure 3, la partie en serpentin de l'échangeur de chaleur 13 est constituée par un tube enroulé en spirale, par exemple à quatre spires, qui s'étendent chacune sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée 4. Dans ce cas, la spire extrême 13b de l'échangeur de chaleur 13 située à l'opposé de la spire extrême 13c voisine de la servovalve 5 et se raccordant à la conduite de retour 11, est raccordée à la partie rectiligne 13a reliant l'échangeur de chaleur 13 directement à l'orifice de sortie S de la servovalve 5. La figure 1 montre que l'échangeur de chaleur en serpentin 13 est situé non seulement au-dessus du berceau 1, mais il peut être également disposé dans une région entre le moteur et le tablier séparant le compartiment moteur de l'habitacle du véhicule, région offrant souvent une disponibilité d'espace.

En variante, la partie en serpentin de l'échangeur de chaleur 13 peut être réalisée par un tube coudé un certain nombre de fois en forme d'épingles à cheveux successives dont chaque branche serait située sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée 4. L'échangeur de chaleur en serpentin 13 peut être fixé librement entre la sortie S de la servovalve 5 et la conduite de retour 11, c'est-à-dire sans être solidarisé au berceau avant pour assurer une certaine flexibilité de l'échangeur de chaleur 13. Cependant, l'échangeur de chaleur 13 peut être fixé au berceau avant 1 par au moins une patte de fixation 14 solidarisant la partie rectiligne 13a de l'échangeur de chaleur en serpentin 13 au berceau avant 1.

Comme cela ressort mieux de la figure 4, la patte de fixation 14 comprend une partie sensiblement en L dont la petite branche est fixée à une partie correspondante du brancard avant 1 par l'intermédiaire d'un boulon de fixation 15 ou analogue et une partie solidaire de l'extrémité de la grande branche du L de la patte 14 recourbée en une portion cylindrique 16 entrouverte pour introduire élastiquement à force et retenir la partie rectiligne 13a dans la portion cylindrique 16 de la patte 14.

L'échangeur de chaleur en serpentin 13 peut également être fixé au berceau avant 1 au niveau d'une partie rectiligne de courte longueur 13d reliant la dernière spire 13c de cet échangeur à la conduite de retour 11. Le moyen de fixation 15 de la partie rectiligne 13c est commun à celui fixant au berceau avant 1 une partie rectiligne 10a raccordant la conduite d'alimentation 10 à l'entrée E de la servovalve 5. Ce moyen de fixation 15 peut être constitué par un bloc enserrant les deux parties rectilignes sensiblement parallèles 13c et 10a et qui est solidaire d'une patte 16 fixée au berceau avant 1 par l'intermédiaire d'un boulon 17 ou analogue. Bien entendu, les deux conduites 10, 11 peuvent être fixées dans leur cheminement entre l'ensemble à pompe 9 et réservoir 12 et la servovalve 5 du boîtier de direction assistée 4 avec des pattes de fixations 18 par exemple, sur l'ensemble 2 à boîte de vitesses-moteur du véhicule ou sur la carrosserie. Selon la variante de réalisation représentée en figure 5, la forme en serpentin de l'échangeur de chaleur 13 située au-dessus du berceau avant 1 avantageusement dans une région disponible entre le moteur M et le tablier du véhicule est également constitué par un tube rigide enroulé en spirale dont chaque spire s'étend sensiblement dans un plan parallèle à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée 4.

Dans le cas présent, l'échangeur de chaleur 13 comporte trois spires situées au-dessus du boîtier de direction assistée 4 avec la spire extrême inférieure 13e raccordée à une partie tubulaire rigide 13f sensiblement transversale à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée 4 et qui se prolonge par une partie coudée sensiblement à angle droit 13g de très courte longueur raccordée à l'orifice de sortie S de la servovalve 5 de façon que l'échangeur de chaleur 13 soit situé près de la servovalve 5.

La spire supérieure 13h de l'échangeur de chaleur 13 est raccordée à la conduite de retour 11 notamment par une portion tubulaire rectiligne et rigide de courte longueur 13i fixée sur le berceau avant 1 par l'intermédiaire d'une patte de fixation 19. En outre, la spire inférieure 13e comporte une partie rectiligne 13j sensiblement parallèle à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée 4, raccordée à la portion tubulaire 13f et qui est fixée conjointement avec une portion tubulaire rectiligne parallèle 10b de la conduite de retour 10 sur le berceau avant 1 par l'intermédiaire d'un bloc 20 fixé au berceau avant 1 par une patte, non représentée. Le cas échéant, les spires de l'échangeur de chaleur 13 décrits aux figures 1 à 5 peuvent être pourvues d'ailettes permettant d'augmenter la surface d'échange thermique afin d'améliorer le refroidissement du fluide hydraulique traversant le serpentin de cet échangeur. L'implantation de l'échangeur de chaleur ou radiateur ci-dessus décrit de l'invention permet de réduire la longueur de tuyauterie entre la servovalve du boîtier de direction assistée et la pompe d'alimentation en fluide hydraulique et permet un montage plus simple de cet échangeur dans le véhicule, d'où une diminution substantielle des coûts. En outre, l'implantation de ce radiateur entre le moteur et le tablier du véhicule dans une région souvent disponible n'occasionne pas de coût de réparation en cas de choc frontal relativement aux solutions connues, notamment celle où le radiateur est situé dans la région frontale du véhicule. Enfin, le fait que le radiateur soit implanté au dessus du berceau avant du véhicule, le rend moins exposé au gravillonnage par rapport au radiateur sous caisse ou sous le moteur du véhicule. L'invention s'applique en particulier à des véhicules avec assistance de direction hydraulique élevée, baisse de disponibilité d'espace dans le compartiment moteur, et occasionne une réduction de coûts.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de direction assistée hydraulique pour un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, comprenant un boîtier de direction assistée (4) dont une entrée (E) est raccordée par une conduite (10) d'alimentation en fluide hydraulique haute pression à une pompe hydraulique (9) et une sortie (S) est raccordée par une conduite (11) de retour de fluide hydraulique basse pression à un réservoir (12) de récupération de fluide hydraulique et un échangeur de chaleur (13) en forme de serpentin disposé dans la conduite de retour (12) pour permettre le refroidissement du fluide hydraulique sortant du boîtier de direction assistée (4), caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (13) est raccordé à la sortie (S) du boîtier de direction assistée (4) de manière à être disposé à proximité de ce boîtier.
2. Dispositif de direction assistée hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (13) est disposé au-dessus du berceau avant (1) du véhicule.
3. Dispositif de direction assistée hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (13) est disposé entre le moteur (M) et le tablier de ce véhicule.
4. Dispositif de direction assistée hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme en serpentin de l'échangeur de chaleur (13) est constituée par un tube enroulé en spirale dont chaque spire s'étend sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée (4) ou dans un plan parallèle à la direction longitudinale du boîtier de direction assistée (4).
5. Dispositif de direction assistée hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractériséen ce que l'échangeur de chaleur (13) est fixé au berceau avant (1) par au moins une patte de fixation (14).
6. Dispositif de direction assistée hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (13) est pourvue d'ailettes de refroidissement.
7. Véhicule, tel qu'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de direction assistée hydraulique tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes.