Brevet FR2500395A3 — publié le 19820827

FR 2500395 A3 19820827 FR 8202890 A 19820222 1 2500395 La présente invention concerne un élément de sup- port pour une crémaillère d'un bottier de direction de véhi- cule automobile, à l'aide duquel ladite crémaillère peut se déplacer sous un frottement très réduit de manière à rendre la direction du véhicule plus douce et plus précise. On sait qu'un bottier de direction comprend un pi- gnon tournant et une crémaillère mobile axialement, les deux éléments étant en prise l'un avec l'autre et étant disposés à l'intérieur d'un carter, le premier élément étant agencé pour recevoir un mouvement de la colonne de direction tandis que le second est agencé pour commander la tringlerie de di- rection des roues. Ladite crémaillère est habituellement guidée par un ou plusieurs manchons porteurs qui sont placés à ses ex- trémités. Lesdits manchons peuvent également être du type à circulation de billes, comme cela a été décrit dans le modè- le d'utilité italien déposé par la Demanderesse le 3 Mars 1980 sous le titre "Bottier de direction pour un mécanisme de direction de véhicule automobile". Sur le côté opposé à celui o le pignon est pla- cé, il est habituellement prévu un bloc coulissant compor- tant une surface portante agencée pour entrer en contact avec la surface correspondante de la crémaillère. La composante de la force s'exerçant entre les dents du pignon et de la crémail- lère perpendiculairement à l'axe de la crémaillère est trans- mise entre lesdites surfaces de contact. Des bottiers de type défini ci-dessus présentent l'inconvénient de nécessiter l'application d'une force assez grande sur le volant de direction pour effectuer des manoeu- vres, en particulier pour faire déplacer le véhicule à par- tir de l'arrêt ou dans certaines conditions de marche. Cela est imputable à la grande force de frottement qui est produi- te dans la zone de contact entre ladite surface portante et la surface de contact correspondante de la crémaillère et qui s'oppose au mouvement axial de cette crémaillère. L'invention a pour objet de fournir un bottier de direction qui est exempt des inconvénients précités. 2 25^O395 L'invention concerne un bottier de direction pour véhicule automobile, comprenant un pignon tournant et une crémaillère mobile axialement à l'intérieur d'un carter, ledit pignon étant en prise avec la crémaillère et étant dis- posé d'un côté de celle-ci, ledit bottier étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément porteur tournant, agencé pour absorber essentiellement la poussée exercée par ledit pignon sur ladite crémaillère en cours de marche et pla- ce sur le côté opposé au côté précité,ledit élément porteur étant pourvu d'une surface portante agencée pour rouler sans glissement sur une surface correspondante de la crémaillère et étant supporté par un bloc poussé axialement en direction de la crémaillère par un moyen élastique. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: Fîg. 1 et 2 sont des coupes longitudinales de parties d'un botlier de direction agencé conformément à la présente invention. Fig. 3,4 et 5 sont des coupes de différents mo- des de réalisation de l'élément porteur selon l'invention,les coupes étant faites dans des plans perpendiculaires à l'axe de la crémaillère. Le bottier de direction conforme à l'invention comprend un carter 1 dans lequel est monté à rotation un pi- gnon 2 et qui contient en outre une crémaillère 3 qui est en prise avec le pignon et qui est mobile axialement à l'inté- rieur du bottier. Un manchon glissant ou un manchon à circu- lation de billes 4, comme indiqué dans la vue détaillée de la figure 2, peut être commodément disposé à une ou bien aux deux extrémités dudit carter de façon à assurer le guidage longitudinal de la crémaillère. Conformément à La présente invention, il est pré- vu, sur le côté opposé à celui o est placé ledit pignon 2, un élément porteur tournant désigné par 5 et agencé de fa- çGn absorber pratiqenent la poussée que le pignon appli- 3 25M0395 que à la crémaillère, Cet élément porteur est pourvu d'une surface portante 6 agencée pour rouler sur une surface cor- respondante 7 de la crémaillère, sans cependant glisser. L'é- lément porteur 5 est porté par un bloc 8 qui est mobile dans un siège correspondant prévu dans le carter 1 et dont l'axe est essentiellement orthogonal à l'axe de la crémaillère 3, en étant poussé vers cette dernière par un ressort 9 dispo- sé entre le bloc et un couvercle 10 lié rigidement au carter 1. L'élément porteur 5 peut être constitué par un rouleau rotatif 13, comme indiqué sur la figure 3, comprenant deux tourillons extrêmes 14 qui sont chacun insérés dans un coussinet correspondant 15 porté par le bloc 8. Dans ce cas, le rouleau 13 comporte une surface centrale essentiellement cylindrique 16 et deux surfaces coniques 17 adjacentes à la surface 16, lesdites surfaces étant disposées de manière qu'- elles soient toutes trois en contact avec la surface 7 de la crémaillère 3. Conformément à une variante de réalisation repré- sentée sur la figure 4, le support tournant 6 peut être cons- titué par un élément annulaire 18 qui est supporté, à l'aide de deux roulements à billes 19, par une broche 20 portée par le bloc 8. Dans ce cas, la section droite de la surface ex- térieure 6 de l'élément annulaire 18 est un arc de cercle le long duquel s'établit le contact entre ladite surface exté- rieure et la surface 7 de la crémaillère. La figure 5 représente un autre mode de réalisa- tion faisant intervenir deux éléments porteurs 5 qui sont chacun formés dans ce cas par la bague extérieure d'un rou- lement à billes 21. Chacune desdites bagues est montée sur une broche correspondante 22 liée rigidement au bloc 8. Les axes des deux broches font entre eux un angle inférieur à 1800 de sorte que les surfaces des deux bagues extérieures desdites roulements peuvent s'appuyer sur des surfaces en V 23 correspondantes qui font entre elles ledit angle. Lorsque le pignon 2 est entratné en rotation, il fait déplacer la crémaillère 3 axialement et, pendant ce mou- 4 25C0395 vement, la crémaillère est guidée par des paliers à circula- tion de billes 4 (ou par des coussinets équivalents). Pendant la transmission d'un mouvement du pignon 2 à la crémaillère 3, les dents du pignon exercent des forces sur les dents de la crémaillère, lesdites forces ayant une première composan- te orientée dans la direction de l'axe de la crémaillère 3 (de façon à obliger cette dernière à exécuter un mouvement de translation, en commandant ainsi la timonerie de direction), et une seconde composante dans une direction orthogonale à la première. Cette seconde composante est absorbée par l'élément porteur 5, qui peut supporter de grandes forces du fait de sa- structure. Pendant le mouvement de translation de la crémail- lère 3, l'élément porteur 5 tourne, en permettant ainsi à la crémaillère d'effectuer ses déplacements sous un très faible frottement, même lorsque de très grandes forces sont transmi- ses entre le pignon et la crémaillère. La présence du ressort 9 améliore la distribu- tion de pression entre les surfaces de contact de l'élément porteur 5 et de la crémaillère 7, désignées respectivement par 6 et 7 (ou bien par 23 dans le cas de la figure 6), et ce res- sort compense des irrégularités de fabrication et de montage. Ledit ressort est capable de compenser une usure quelconque existant entre les éléments en contact. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes sans sortir de son cadre. 25Q0395 REVENDICATIONS 1. Bottier de direction pour véhicule automobi- le, comprenant un pignon rotatif (2) et une crémaillère (3) mobile axialement à l'intérieur d'un carter gnon (2) étant en prise avec la crémaillère (3) et étant dis- posé d'un côté de celle-ci, bottier caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément porteur tournant (5) qui est agencé de manière à absorber essentiellement la poussée exer- cée par ledit pignon (2) sur ladite crémaillère (3) en cours de marche et placé sur le côté opposé au côté précité, le- dit élément porteur (5) étant pourvu d'une surface portante (6) agencée pour rouler sans glissement sur une surface cor- respondante (7) de la crémaillère (3) et étant supporté par un bloc (8) poussé axialement en direction de la crémaillè- re (3) par un moyen élastique (9). 2. Bottier de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface portante (6) compor- te un profil essentiellement concave, en vue en coupe, de ma- nière à pouvoir s'appuyer sur ladite surface (7) de crémail- lère en plusieurs points. 3. Bottier de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément porteur (5) est cons- titué par un rouleau (13) tournant comprenant deux touril- lons extrêmes (14) qui peuvent tourner dans les paliers (15) correspondants dudit bloc (8). 4. Bottier de direction selon l'une des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément porteur (5) est constitué par un élément annulaire rotatif (18) qui est supporté par l'intermédiaire d'un roulement à billes (19) sur une broche (20) portée par ledit bloc (8). 5. Bottier de direction selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section droite de la surface ex- térieure dudit élément annulaire (18) est un arc de cercle. 6. Bottier de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments porteurs (5) tournants qui sont chacun constitués par la bague exté- rieure d'un roulement à billes (21) et qui sont agencés de 6 25e0395 manière à rouler sur une partie de surface plane correspon- dante prévue sur ladite crémaillère, les axes des deux rou- lements à billes (21) faisant entre eux un angle inférieur à 1800. 7. Boîtier de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun desdits roulements à billes (21) est supporté par une broche (22) liée rigidement audit bloc, lesdites broches formant entre elles ledit angle in- férieur à 1800. 8. Bottier de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit moyen élastique est constitué par au moins un ressort (9) disposé entre ledit bloc (8) et un couvercle (10) fixé sur ledit carter (1).