Brevet FR2528373A1 — publié le 19831216

La présente invention concerne un dispositif de direction de voiture permettant à la fois de diriger non seulement des roues avant mais également des roues arriè- re par fonctionnement d'un volant de direction Elle a trait particulièrement à un dispositif de direction de voiture qui permet de réduire la force de direction pour les roues arrière et permet ainsi de réduire la force de direction dans sa totalité. Un dispositif de direction permettant de diriger à la fois non seulement des roues avant mais également des roues arrière par fonctionnement d'un volant de di- rection a déjà été décrit, par exemple, dans le brevet des E.U A no 4 295 657 à Ce dispositif de direction est construit de ma- nière à ce que les roues arrière puissent être dirigées dans le même sens que les roues avant en tournant un vo- lant d'un petit angle et puissent être également dirigées dans le sens inverse pour un grand angle de rotation du volant Cette construction offre non seulement une bonne possibilité de braquage pendant un déplacement de la voiture à vitesse élevée mais également une possibilité de manoeu- vre de la voiture améliorée, par exemple, à la fois dans un virage en U ou quand la voiture est déplacée dans ou hors d'une place de stationnement car un petit rayon de giration peut être obtenu pour un grand angle de rotation du volant de direction. Dans ce dispositif de direction de voiture permet- tant de diriger à la fois des roues avant et des roues ar- rière, la présente invention a permis d'atteindre une ré- duction de la force de direction pour les roues arrière et ainsi de la force de direction dans sa totalité en prenant simplement en considération la géométrie des roues arrière sans fournir spécialement au dispositif de direction des roues arrière une puissance de direction. Selon la présente invention, on a prévu un dispo- sitif de direction dans une voiture comportant des roues avant et arrière pouvant être dirigées, dans lequel au moins une trace de pivotement ou un décentrage d'axe de pivotement de la roue arrière est rendu négatif On peut rendre négatifs à la fois une trace de pivotement et un décentrage d'axe de pivotement. L' objet de la présente invention est un disposi- tif de direction de voiture permettant d'obtenir une ré- duction de la force de direction pour les roues arrière et ainsi de la force de direction dans sa totalité en pre- nant simplement en considération la géométrie des roues arrière même sans prévoir spécialement une puissance de direction pour le dispositif de direction des roues arrière. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 est une vue en plan explicative d'une voiture équipée d'un dispositif de direction de roues a- vant et arrière selon l'invention; Figure 2 est une vue latérale de ce dispositif; Figure 3 est une vue arrière de celui-ci; Figure 4 est une vue en perspective agrandie d'un dispositif de direction de roues arrière; Figure 5 est une vue latérale agrandie de la géo- métrie d'une roue arrière; et Figure 6 est une vue arrière agrandie de la géo- métrie d'une roue arrière o une roue arrière de gauche est omise. Sur les Figures 1 à 4, un mouvement de rotation d'un volant de direction est converti en un mouvement transversal de barres d'accouplement de direction 4 pour deux roues avant 3 par l'intermédiaire d'une boite de di- rection 2 de type à crémaillère et pignon qui, par exemple, est pourvue à l'intérieur d'un cylindre de puissance (non représenté), et les roues avant 3 sont dirigées par un mouvement pivotant de bras articulés 5 qui sont connectés aux extrémités extérieures des barres d'accouplement. 2;? 8373 & peu près centrale de la botte de dir o 2 P 17 i pé- cifiquement, un arbre de couplage 9 est relié par un joint universel 8 à un arbre 7 d'un pignon commandé qui est en prise par un engrenage intermédiaire (non représenté) avec une crémaillère (non représentée> comme un organe consti- tutif de la botte de direction 2 de telle sorte que l'ar- bre de couplage 9 s'étend vers l'arrière de la caisse de la voiture En outre, un arbre 12 qui constitue une par- tie d'entrée d'un mécanisme de direction pour deux roues arrière 11 est relié à l'arbre de couplage 9 par un joint universel 10. L'arbre 12 est disposé sur une ligne central par rapport à la droite et à la gauche de la la voiture at dans un état abaissé à sa partis a X'rrê Une partie de manivelle 13 est prévue à l 'extrémit E arrière de l'arbre 12, et un maneton de manivelle 14 fait saillie vers l'arrière L'arbre 12 est inséré dans et sup- porté à l'intérieur d'un manchon 16 qui est intégralcmcnt fixé à un support de bras inférieur 15 pour une roue arrière fixée à un organe transversal du châssis de la voiture (non représenté). Un organe de liaison 17 ayant une forme en T ren- versé dans son ensemble en vue frontale est monté sur et supporté de manière non ajustée par le maneton de mani- velle 14 à sa partie supérieure 18, et les barres d'ac- couplement de direction des roues arrière 20 sont connec- tées à et supportées, respectivement par des articulations à rotule 21, par les surfaces supérieures 19 a de parties en saillie 19 qui constituent les parties inférieures de droite et de gauche de l'organe de liaison 17. D'autre part, un support de couplage 22 est sus- pendu fixement à un panneau de plancher de voiture (non représenté) d'un côté du panneau de plancher dans une position plus en arrière que l'organe 17, et un premier organe de couplage 23 est suspendu au support 22 de manière pivo- tante par une tige pivot 23 a Un bras 24 qui fonctionne comme un second organe de co plage est rendu pivotant deç 7 e l-, a: aim t 1 {,n -i:t de coti" a gt Dû, b; ' es È: ranimment î> g au- de gauche 25 aux faces arrière 19 b des parties en sail-. lie de droite et de gauche 19 de l'organe 17 Par cette c-ns- truction, l'organe 17 peut exécuter un mouvement pivotant composé constitué de mouvements vertical et transversal i O et d'un mouvement de manivelle du maneton de manivelle 14. Sur les figures, la référence numérique 26 dési- gne un bras articulé relié à l'extrémité extérieure de 1. barre d'accouplement de direction de roue arrière 20, et la réfirence num 6 rique 27 désigne d û' bras inférieur Eocr 1 i roue arrière. Se.cn le disosi-cif de direction construit commne on l'a décra plus naul L-es roues arrire l peuvent tre dirigées da"Ls e me e cens que les roues avant 3 en tor- riant le volant de direction 1 d'un petit angle, et iltes peuvent etre dirigées dans le sens inverse pour un grand angle de rotation du volait de direction 1, comme on le sait déjà. En outre, dans la présente invention, comme le mon- tre la Figure 5, la distance entre un point de pivotement ú, qui est un point d'intersection entre une ligne centra- le d'axe de pivotement K de la roue arrière 11 et une sur- face de route G, et un point d'appui central g de la roue arrière 11, c'est-à-dire, une trace de pivotement t, est rendue négative quand elle est vue d'un côté de la voiture. Il en résulte qu'on peut rendre nulle ou négative la force de cetour (c st dir ia force de maintien de clriec- tion ou la force de directiorn) autour de la ligne centrale d axe de pivotement K tout en annulant le couple d'auto-cet- ,'age principalement pendant un déplacement de la voiture, c 2 est- à-dire qu'on peut réduire la force de direction pour la roue arrière 11 et qu'on peut ainsi réduire la force de direction t'ns se:t-" -' L de pivoter:ienit o O 2. chas>,- ô_ _pot A- En outre, dans la présente invention, comme le montre la Figure 6, la distance entre un point d'inter- section k entre la ligne centrale d'axe de pivotement K de la roue arrière 11 et la surface de route G, et le point d'appui central _, c'est- à-dire, un décentrage d'axe de pivotement e, est rendu négatif quand il est vu de l'arrière (ou de l'avant) de la voiture. Il en résulte qu'on peut réduire la force de di- rection pour la roue arrière 11 et qu'on peut diminuer-la force de direction dans sa totalité. En général, s'il y a un angle d'inclinaison d'axe de pivotement o d'axe de pivotement K et la surface de route G Cela si- gnifie que si le décentrage e est positif, la caisse de la voiture s'élève lors du braquage et que la force suivante agit sur les mains qui essaient de tourner le volant de direction 1: valeur d'élévation de la caisse de voiture (charge axiale x) distance de rotation de la main sur la circonférence du volant -de direction. Par conséquent, si le décentrage e est rendu néga- tif, la caisse de voiture descend lors du braquage et la valeur de la force ci-dessus devient négative, de telle sorte que le volant de direction 1 devient d'autant plus léger. Et si le décentrage d'axe de pivotement e de la roue arrière 11 est rendu négatif, la force de direction peut être réduite dans sa totalité. On comprendra aisément que si la trace de pivote- ment t ou le décentrage d'axe de pivotement e de la roue arrière Il est rendu négatif, la force de direction peut être réduite d'une valeur importante, et que si la trace de pivotement Qt et le décentrage d'axe de pivotement e 2 J 28373 de la roue arrière Il sont rendus tous deux négatifs, on peut obtenir une réduction supplémentaire de la force de direction par un effet conjugué des deux. Selon la présente invention, ainsi qu'il ressort de la description précédente, puisqu'on peut rendre néga- tifs la trace de pivotement ou le décentrage d'axe de pi- votement ou les deux pour une roue arrière, il est possi- ble de réduire la force de direction pour les roues arriè- re et ainsi la force de direction dans sa totalité en prenant simplement en considération la géométrie des roues arrière sans avoir à fournir une puissance de direction au dispositif de direction de roues arrière. 1 Dispositif de dire; ticn du -,-c comportant des roues avant ( 3) et arrière ( 11) pouvant Itre dirigées, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour rendre négatif l'un au moins d'une trace de pivotement (t) et d'un décentrage d'axe de pivote- ment (e) d'une roue arrière. 2 Dispositif de direction d'une voiture selon la revendication -1, caractérisé en ce que les- dits mcyens permettent en outre de rendre négatifs à la fois la trace de pivotement (t) et le d 6 Lcentag d'axe de pivotement (e) d'une roue arrière ( 111).