Brevet FR2012088A1 — publié le 19700313

la présente invention a trait aux mécanismes de direction pour véhicules automobiles et plus particulièrement aux mécanismes à crémaillère» Elle s'applique aussi bien aux systèmes à commande manuelle qu'à ceux pourvus d'une commande assistée (servo-5 directions). Dans un type connu de mécanisme de direction à crémaillère, celle-ci est montée coulissante dans un carter et ses déplacements sont commandés par l'intermédiaire d'un pignon, les extrémités de la crémaillère faisant saillie du carter et étant reliées par 10 des joints, par exemple à rotule, à la tringlerie de direction qui aboutit aux roues directrices» La distance entre les deux joints précités est fonction des facteurs suivants : la quantité dont la crémaillère est destinée à être déplacée par la rotation du pignon dans chaque direction longitudinale; le fait qu'il faut 15.- éviter qu'une partie dentée de la crémaillère émerge du carter et, en outre, lorsque le cylindre renfermant la crémaillère comporte un piston pour produite l'effet de servo-direction sur la crémaillère, le fait qu'il faut éviter qu'une partie quelconque de la crémaillère sorte du joint d'étanchéité incorporé audit cylindre, 2D afin d'éviter les fuites de liquide hydraulique d'actionnement• Il résulte de ces impératifs qu'il n'est guère possible de rapprocher sensiblement les deux joints mécaniques précités, c'est-à-dire au-delà d'une distance minimale imposée par les facteurs brièvement exposés ci-dessus, 25 La présente invention a trait à un mécanisme de direction à crémaillère pour véhicule automobile, qu'il s'agisse d'un mécanisme à commande manuelle ou d'un mécanisme à commande assistée, lequel permet de réduire sensiblement la distance entre les joints mécaniques précités et d'autoriser ainsi une plus grande liberté 30 dans la conception de la tringlerie de direction et aussi de réduire l'encombrement et de faciliter l'installation du mécanisme de direction dans un véhicule déterminé. Suivant la présente invention, il est prévu un mécanisme de direction pour véhicule automobile, lequel comprend une crémaillè-35 re montée coulissante dans un carter et propre à être accouplée aux roues directrices du véhicule, ainsi qu'u pignon engrénant avec ladite crémaillère et propre à être acc.- uj-é au volant de dir-rection ou organe analogue du véhicule, ce mécanisme étant caractérisé par le fait qu'un organe de forme allorc'e est agencé 69 22159 2 2012088 parallèlement à la crémaillère et qu'il est prévu une liaison entre la crémaillère et ledit organe de forme allongée, de telle sorte que la rotation du pignon détermine le déplacement à l'unisson de la crémaillère et dudit organe, et que soit la crémaillère, 5 soit ledit organe est conçu pour porter à une extrémité ou aux deux extrémités un joint destiné à assurer l'accouplement avec les roues directrices du véhicule,, ' " Pour permettre de mieux comprendre l'invention, un mode particulier de réalisation de celle-ci sera maintenant décrit en se *10 référant au dessin annexé, sur lequel: - la Figure 1 montre en élévation-coupe les principaux éléments constitutifs du mécanisme, et - la Figure 2 Montre une coupe transversale faite suivant la ligne A-À de la Figure 1 » 15 Une crémaillère 50 est montée coulissante dans un carter 51, ce mouvement étant obtenu par la rotation d'un pignon 52 qui engrène avec la crémaillère 50. Seule une extrémité 53 de la crémaillère émerge du carter 51 " et cette extrémité est reliée par un organe 54 à une tige 55» 20 La tige 55 est montée coulissante dans des paliers 56 portés par le carter 51 et à ses extrémités sont montés des joints à rotule 57 et 58 permettant d'assurer l'accouplement avec les roues directrices. Dans c e mode particulier de réalisation la crémaillère 50 est 25 du type assisté, mais l'invention s'applique également aux crémaillères à commande manuelle. Ainsi, un distributeur de commande 59 est interposé entre le pignon 52 et l'extrémité de la colonne de direction 60. Ce distributeur est du type décrit et revendiqué dans le brevet britanni-30 que N° 958 558, mais il est bien entendu que d'autres"types de distributeurs ou valves peuvent être utilisés, y compris par exemple celui décrit et revendiqué dans le brevet britannique N° 818 483. Le distributeur 59 est alimenté en fluide hydraulique sous 35 pression, aux fins de servo-commande, de la façon connue en soi, à partir d'une pompe entraînée par le moteur du véhicule et non représentée; ce fluide alimente ainsi l'une ou l'autre de deux chambres 61 et 62 formées dans le carter 51 par un piston 63 porté par la crémaillère 50, en passant par des canalisations res 69 22159 3 2012088 pectives 64 et 65» afin de solliciter la crémaillère 50 vers la droite ou la gauche, en regardant la Figure 1. Pendant le fonctionnement, la rotation du volant de direction 60 dans le sens horaire détermine le déplacement de la crémaillère 5 50, et par conséquent de la tige 55 vers la droite, toujours en regardant la Figure 1 • En même temps, le mouvement dans le sens horaire de la colonne de direction fait en sorte qu'un rotor-obturateur monté dans le distributeur 59 ouvre la communication avec la chambre 61 et met celle-ci sou« pression, ce qui sollicite 10 la crémaillère vers la droite. De même, la rotation de la colonne dans le sens anti-horaire met la chambre 62 sous pression et détermine le mouvement vers la gauche de la crémaillère# Au cas où le système de servo-direction ne fonctionnerait pas, la crémaillère serait actionnée uniquement par la liaison mécanique par l'inter-15 médiaire du pignon 52. Ainsi qu*on peut le voir sur la Figure 1, la distance entre les joints à rotule intérieurs 57 et 58 n'est limitée que par la longueur de la tige 55, au lieu de l'être par les caractéristiques de la crémaillère 50 ou du vérin y associé, formé par le carter 20 51» ^ar conséquent, la distance entre les joints à rotule 57 et 58 peut être réduite à une valeur sensiblement inférieure à ce qu'elle est dans les types connus de mécanismes de direction à crémaillère. La crémaillère 50 est sollicitée à engréner avec le pignon 52 par un bloc de pression 66 ( Figure 2) qui est soumis son 25 tour à la pression d'un ressort de compression 67 par l'intermédiaire d'un siège 68, le ressort 67 étant logé dans un bouchon fileté 69. ~ - Le bloc de pression 66 présente une surface cylindrique en contact avec une surface marginale à section cylindrique analogue 30 formée sur la crémaillère 50 ( Figure 2). Le mécanisme représenté est conçu pour être monté en travers du véhiculé, par exemple sur un longeron, le pignon étant parallèle ou incliné par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Cependant, l'ensemble peut être monté dans le sens longitudinal du vé-35 hieule et non nécessairement parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule, et dans cette alternative un seul joint à rotule intérieur suffit. 69 22159 4 2012088 REVENDICATIONS 1 «- Un. mécanisme de direction pour véhicule automobile, lequel comprend une crémaillère montée coulissante dans un carter et propre à être accouplée aux roues directrices du véhicule, ainsi qu'un pignon engrénant avec ladite crémaillère et susceptible d'être ac-5 couplé au volant de direction ou organe analogue, ce mécanisme étant caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un organe de forme allongée disposé parallèlement à la crémaillère et qu'il existe une liaison entre la crémaillère et l'organe allongé afin que la rotation du pignon détermine le déplacement à l'unisson de 10 la crémaillère et dudit organe de forme allongée, et que soit la crémaillère, soit cet organe, puisse porter un joint, par exemple à rotule, à une extrémité ou aux deux extrémités, pour assurer l'accouplement avec les roues directrices du véhicule* 2.- Un mécanisme de direction pour véhicule automobile suivant la 15 Revendication 1, caractérisé en outre par le fait .que ledit organe de forme allongée est constitué par une tige disposée parallèlement à la crémaillère et reliée à celle-ci de façon à se déplacer à l'unisson avec elle, cette tige pouvant recevoir à une ou aux . deux extrémités un joint à rotule dans le but indiqué. 20 3»- Un mécanisme de direction suivant la Revendication 2, caractérisé en outre par le fait que ladite tige est. montée coulissante dans des paliers portés par le carter, ce dernier pouvant être monté directement ou indirectement sur le châssis ou la caisse du véhicule. 25 4.- Un mécanisme de direction suivant la Revendication 3» caractérisé en outre par le fait que seule une extrémité de la crémaillère fait saillie hors dudit carter et que l'extrémité ainsi saillante est reliée à la tige précitée afin que la crémaillère et la tige se déplacent à l'unisson. 30 5.- Un mécanisme de direction suivant les Revendications 3 ou 4» caractérisé en outre par le fait que la crémaillère porte un piston destiné à constituer un piston de vérin de servo-direction à l'intérieur du carter qui en constitue le cylindre. 6.- Un mécanisme de direction- suivant la Revendication 5, caracté-35 risé en outre par le fait que l'alimentation dudit vérin en fluide hydraulique de servo-direction s'effectue sous la commande £'un distributeur interposé entre le pignon et une colonne de direction. 22159 5 2012088 7.- Un mécanisme de direction suivant l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en outre par le fait que le pignon engrène avec la crémaillère en formant un angle de 90° avec l'axe de celle-ci. 8.- Un mécanisme de direction suivant l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en outre par le fait que le pignon engrène avec la crémaillère en formant un angle aut: e que 90° avec l'axe de celle-ci. 9.- Un mécanisme de direction suivant l'un quelconque des revendications précédentes, caractérisé en outre par le fait que le distributeur de commande est du type décrit et représenté c^ns l'un ou l'autre des brevets britanniques N° 818 483 ou 958 558. 10.- Un mécanisme de direction suivant l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en outre par le fait me les points de montage de l'ensemble pignon-crémaillère sont fixés soit directement au châssis oui la caisse du véhicule, soit indirectement par l'intermédiaire d'un organe élastique tel qu-'ua. bloc de caoutchouc (Silentbloc).