Brevet FR2505952A1 — publié le 19821119

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif d'articulation à rotule entre au moins deux éléments tels que par exemple deux tiges ou bielles de transmission de mouvement. Elle îiée également un système de commande>par bielles et crémaillèrede la direction d'un véhicule automobile, ledit système étant équipé d'au moins un dispositif d'articulation conforme à l'invention. On sait que dans les directions de véhicule commandées par une crémaillère actionnant des bielles, ces dernières doivent pouvoir assurer d'une manière très précise et conjuguée le déplacement angulaire des roues afin de contr 8 ler la trajectoire du véhicule tout en laissant par contre complètement libre le débattement vertical et indépendant des roues de façon à réaliser une bonne suspension Par ailleurs, le débattement libre et vertical des roues ne doit pas engendrer de variation angulaire des roues sous peine d'instabilité dans la trajectoire du véhicule sur mauvaise route. Or, on a constaté que les meilleurs résultats sont obtenus avec des bielles de direction possédant une longueur maximum, c'est-à-dire des bielles dont l'arti- culation représente un encombrement minimum, ce qui était loin d'être le cas jusqu'à présent. Aussi, la présente invention a pour but d'atteindre l'objectif ci-dessus en tirant parti au mieux de la place laissée libre entre les roues pour implanter des bielles de direction qui soient les plus longues possiblesen étant articulées à l'aide d'un nouveau dispositif d'articulation à rotule multiple qui est très compact et, au surplus, d'une grande fiabilité. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'articulation à rotule entre au moins deux éléments, tels que par exemple deux bielles de transmission de mouvement, caractérisé en ce que les embouts adjacents des éléments articulés sont réunis dans un seul et même bottier pour former une rotule multiple maintenue assemblée 2505952 ' dans le logement au moins en partie sphérique que forme ledit bottier. On comprend donc déJà que ce sont les extrémités elles-m*mesdes éléments articulés qui réalisent l'arti- culation entre les bielles de direction, lesquelles, de ce fait, peuvent présenter une longueur maximm pour ainsi conférer à la direction et au guidage des roues du véhicule, la meilleure précision possible. Selon une autre caractéristique de l'invention, les embouts adjacents précités sont articulés entre eux à partir d'un seul ou de plusieurs centres de rotation et sont également articulés vis-à-vis du bottier précité. Suivant un exemple de réalisation, l'un des embouts comporte un tétoen ou analogue sphérique ceoopérant avec une pertée sphérique concave de l'autre embout, les deux embouts formant à leur périphérie ue portée sphérique coopérant dans un logement sphérique correspondant du bottier précit 4. Suivant un autre mode de réalisation, une bille est interposée entre les embouts précités. Selon encore un autre mode de réalisation, chaque embout précité se termine par une extrémité sphérique, les extrémités sphériques des embouts étant en contact à l'intérieur du bottier, ou bien un coussinet ou analogue étant prévu entre lesdites extrémités. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le bottier précité se compose de deux coupelles ou analogues insérées dans un même support, lesdites coupelles renfermant par exemple les embouts de deux bielles montées on opposition suivant sensiblement le même axe. L'invention vise encore un système de commande de la direction d'un véhicule dont la crémaillère comporte au voisinage de l'une de ses extrémités un dispositif d'articulation de bielles de direction répondant aux caractéristiques susmentionnées. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique et en plan d'une commande classique de direction d'un véhicule comprenant une crémaillère avec bielle à chaque extrémité; la figure 2 est également une vue schématique et en plan d'une commande de direction à crémaillère et bielles longues reliées toutes les deux symétriquement à l'une des extrémités de la crémaillère; la figure 3 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation de bielles de direction accouplées par un dispositif d'articulation à rotule multiple conforme à l'invention; la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'accouplement de bielles selon les principes de l'invention; les figures 5 à 8 illustrent très schématiquement et en coupe divers modes de réalisation d'accouplement articulé de deux bielles selon les principes de l'invention;et les figures 9 et 10 illustrent schématiquement et en coupe deux modes de réalisation d'accouplement de trois bielles, On se reportera tout d'abord aux figures I et 2 qui montrent respectivement deux systèmes de commande de direction d'un véhicule automobile. Lorsque l'espace entre les roues 1 d'un véhicule le permet, on peut envisager un système de commande de direction comprenant essentiellement une crémaillère 2 à chaque extrémité de laquelle sont articulées des bielles 3 raccordées aux roues 1, comme on le voit bien sur la figure 1 La crémaillère 2 est bien entendu attaquée par un pignon 4 solidaire d'une colonne de direction 5 àctionnable en rotation par un volant 6. Dans le cas de petites voitures équipées d'un tel système à crémaillère, la place est comptée en largeur et on comprend qu'il est alors difficile de disposer des bielles longues d'une manière symétrique de part et d'autre de la crémaillbre, comme on l'a décrit précédemment. Aussi, dans ce cas là, comme on le voit sur la figure 2, la commande des bielles de direction 3 est effectuée non pas à partir de chacune des extrémités de la crémaillère 2, mais à partir d'une seule extrémité de ladite crémaillbre, cette dernière étant décentrée latéralement comme l'est d'ailleurs le conducteur par rapport à l'axe de symétrie du véhicule. Ainsi, la présente invention propose une nouvelle articulation à rotule multiple o toute la place dispo- nible en largeur entre les roues 1 est réservée à la plus grande longueur des bielles de direction 3, laquelle articulation sera maintenant décrite en détail en se reportant aux figures 3 et suivantes qui sont des vuestrès agrandies de la partie encadrée II visible sur la figure 2 Mais il est bien entendu ici que l'articulation conforme à l'invention pourrait tout aussi bien être prévue à un endroit quelconque entre deux tiges ou bielles quelconques, sans sortir du cadre- de l'invention. Suivant le mode de réalisation illustré sur la figure 3, les embouts ad Jacents 3 a et 3 b des éléments articulés ou bielles 3 sont réunis dans un seul et some bol- tier 7 pour former une rotule multiple maintenue assemblée dans le logement sphérique que forme le bottier 7 Plus précisément, les embouts 3 a et 3 b comportent chacun une surface de portée sphérique 8 coopérant avec une surface correspondante du logement sphérique formé par le bottier 7 dans lequel ils sont retenus. L'un 3 b des embouts comporte un téton ou analogue sphérique 9 coopérant avec une portée sphérique concave ménagée dans l'autre embout 3 a Ainsi, on comprend que les embouts 3 a et 3 b sont articulés entre eux à partir d'un seul et mnme centre de rotation et sent également articulés vis-à-vis du bottier 7. Ce dernier est de préférence constitué de deux coupelles, demi-coquilles ou analogues 7 a et 7 b insérées dans un même support 11 auquel est attelée la crémaillère 2, comme on l'a montré en 12 On voit donc que, suivant le montage qui vient d'être décrit, les bielles 3 sont montées en opposition suivant sensiblement le même axe, les embouts 3 a et 3 b desdites bielles rotulant dans les coupelles 7 a et 7 b du bottier 7, de façon à constituer une articulation à rotule multiple qui est avantageusement compacte et préserve aux bielles 3 leur longueur maximum, ce qui est requis notamment dans les systèmes de commande de direction des véhicules On a montré en 13 des soufflets d'étanchéité montés entre le support 11 et les bielles 3 de façon à assurer une bonne étanchéité de l'articulation à rotule ci-dessus décrite, et on a montré en 14 une partie du soufflet d'étanchéité prévu au niveau de la crémaillère 2. La figure 4 montre une articulation à rotule similaire à celle de la figure 3 et selon laquelle les bielles 3 sont montées en opposition suivant sensiblement le mème axe, tandis que les embouts 3 a et 3 b ratulent à l'intérieur du bottier 7, Mais ici, au lieu de prévoir un toton sphérique 9 coopérant avec une portée concave sphérique correspon- dante 10, on prévoit tout simplement, suivant ce mode de réalisation, une bille 15 interposée entre les embouts 3 a et 3 b qui comportent chacun à leurs extrémités un logement sphérique 16 susceptible de recevoir la bille 15. Les figures 5 à 10 représentent divers modes de réalisation d'articulation à rotule multiple conformes aux principes de l'invention, et dans lesquels les embouts adjacents des bielles 3 sont pourvus chacun d'une extrémité sphérie 17 rotulant dans un seul et même bottier 7 formant un logement au moins en partie sphérique ren- fermant les extrémités 17 des bielles 3. Comme on le voit sur les figures 5 à 8, les bielles peuvent être au nombre de deux et les extrémités sphériques 17 sont soit en contact direct, ou bien on peut encore prévoir un coussinet ou analogue 18 entre les extrémités sphériques 17, come on le voit bien sur la figure 7. Les bielles 3 peuvent également être soit montées en opposition suivant sensiblement le mime axe, come on le voit sur les figures 5, 6 et 7, soit former entre elles un certain angle, come on le voit sur la figure 8. On pout également prévoir une articulation à rotule multiple de trois bielles 3 conformément aux principes de l'invention, come on le voit bien sur les figures 9 et 10, les extrémités sphériques 17 des trois bielles étant enfermées et rotulant dans un seul et même botier 7. Les extrémités sphériques 17 peuvent être directement en contact, come on le voit sur la figure 9, ou bien un coussinet ou analogue 19 peut être interposé entre les extrémités sphériques 17, come cela est bien visible sur la figure 10 Il est donc permis, come on le comprend, de réaliser, à l'aide de l'articulatien à rotule selon l'invention, une multiplicité de modes de réalisation d'agencements de bielles ou tiges quelconques. Dès lers, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été dondés qu' titre d'exemple. C'est dire que l'invention comprend tous les équiva- lents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit et nises en ouvre dans le cadre de la protection revendiquée ci-après. 250595 Z' REVENDICATIONS 1 Dispositif d'articulation à rotule entre au moins deux éléments, tels que par exemple deux bielles de transmission de mouvement, caractérisé en ce que les embouts adjacents des éléments articulés sont réunis dans un seul et même bottier pour former une rotule multiple maintenue assemblée dans le logement au moins en partie sphérique que forme ledit bottier. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les embouts adjacents précités sont articulés entre eux à partir d'un seul ou de plusieurs centres de rotation et sont également articulés vis-à-vis du bottier précité. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un des embouts comporte un téton ou analogue sphérique coopérant avec une partie sphérique concave de l'autre embout, 4 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une bielle est interposée entre les embouts précités. 5 Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que chaque embout précité se termine par une extrémité sphérique, les extrémités sphériques des embouts étant en contact à l'intérieur du bottier, ou bien un coussinet ou analogue étant prévu entre lesdites extrémités. 6 Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le bottier précité se compose de deux coupelles ou analogues insérées dans un même support, lesdites coupelles renfermant par exemple les embouts de deux bielles montées en opposition suivant sensiblement le même axe. 7 Système de commande de la direction d'un véhicule dont la crémaillère comporte au voisinage de l'une de ses extrémités un dispositif d'articulation des bielles de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes.