Brevet FR2580576A1 — publié le 19861024

La présente invention se rapporte à un mécanisme de direction pour une automobile et plus particulièrement, à un mécanisme perfectionné de direction pour une automobile qui est adapté à éliminer la lourdeur lorsque l'automobile roule en ligne droite et à réduire la force requise de direction lorsqu'une charge importante est appliquée au mécanisme de direction. On connaît une grande variété de mécanismes de direction de l'art antérieur pour des automobiles et l'un des mécanismes de direction de l'art antérieur est montré sur la figure 5 des dessins joints. Le mécanisme de direc- tion de l'art antérieur comprend généralement un carter 1 dans lequel est monté rotatif un arbre 2 de colonne au moyen de roulements 3,3'. Un pignon 4 est monté sur l'arbre 2 et une barre à crémaillère 5 engage le pignon 4 sensible- ment à angle droit avec le pignon. Le carter 1 définit une ouverture 6 derrière la barre 5 et un étrier de support 7 est reçu dans l'ouverture 6 pour y avoir un mouvement axialement coulissant. L'étrier de support 7 a un galet 8 qui y est monté rotatif et un ressort 10 est interposé entre l'étrier de support 7 et une butée 9 de l'étrier fixée dans l'ouverture 6 à une extrémité ou extrémité externe de l'ouverture afin de solliciter normalement l'étrier de support 7 vers la barre 5. Cependant, dans le mécanisme de direction de l'art antérieur ayant les composants construits et agencés comme décrit ci-dessus, la zone centrale 5a d'un côté de la barre est évidée de façon que le galet 8 ne vienne pas en aboutement contre la barre 5, mais puisse venir en aboute- ment contre les extrémités opposées 5b de la zone centrale évidée 5a comme le montre la figure 6. Par ailleurs, dans le mécanisme de direction de l'art antérieur, l'extrémité interne de l'étrier de support 7 est en aboutement contre 258057i la zone centrale 5a de la barre à crémaillère 5, mais n'est pas en aboutement contre les extrémités opposées 5b de la zone centrale. Par conséquent, le mécanisme de direction de l'art antérieur présente l'inconvénient que dans des conditions de charge élevée, l'efficacité est faible à la zone cen- trale de la barre et lorsque le volant est tourné, l'extré- mité interne de l'étrier de support 7 vient en aboutement contre la zone centrale de la barre tandis que le galet 8 est en aboutement contre les extrémités opposées de la zone centrale de la barre à crémaillère, ainsi la relation d'aboutement par rapport à la barre se transfère entre l'étrier de support et le galet et ainsi le transfert ne peut se faire sans à-coups. Par ailleurs, le mécanisme de direc- tion de l'art antérieur présente l'inconvénient qu'afin de rendre rigide la barre à crémaillère, si le ressort 10 lui applique une charge accrue, l'étrier contacte la barre avec un frottement excessivement élevé. Par conséquent, la présente invention a pour but de procurer un mécanisme perfectionné de direction pour une automobile permettant d'éliminer les inconvénients inhérents au mécanisme de direction d'automobile de l'art antérieur indiqué précédemment. Selon la présente invention, un premier étrier est reçu coulissant pour un mouvement axial dans l'ouverture définie dans le carter avec une extrémité faisant face à la barre à crémaillère, une bague est fixée à ou fait face à l'autre extrémité du premier étrier, une butée ou arrêt de l'étrier est fixé dans l'ouverture à son extrémité face à la barre à crémaillère, un premier ressort est interposé entre la bague et l'arrêt de l'étrier pour solliciter normalement le premier étrier vers la barre, un second étrier est disposé dans le premier étrier et a un galet à une extrémité pour un aboutement contre la barre à crémail- lère et un second ressort est interposé entre l'autre extré- mité du second étrier et l'arrêt de l'étrier pour sollici- ter normalement le second étrier vers la barre à crémaillè- re. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raîtront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un premier mode de réalisation préféré du mécanisme de direction pour une automobile, construit selon la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale de la barre à crémaillère employée dans le mécanisme de direction de la figure 1; la figure 3 est semblable à la figure 1,mais montre la barre à crémaillère dans une position décalée de la position de la barre montrée sur la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe verticale d'un second mode de réalisation préféré du mécanisme de direc- tion pour une automobile construite selon la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe verticale à échelle réduite d'un mécanisme de direction de l'art anté- rieur pour une automobile; et la figure 6 est une vue en élévation latérale du galet et de la barre à crémaillère employées dans le mécanis- me de direction de l'art antérieur de la figure 5. En se référant d'abord aux figures 1 à 3 comprise, o est montré le premier mode de réalisation du mécanisme de direction pour une automobile selon la présente invention, le mécanisme de direction comprend généralement un carter 1 dans lequel est supporté rotatif un arbre 2 de colonne au moyen de roulements 3,3', qui, à leur tour, sont supportés dans le carter 1 à la manière conventionnelle. Un pignon 4 est monté sur l'arbre 2 et une barre à crémaillère 5 est prévue en engagement avec le pignon 4 sensiblement à angle droit avec lui. Une ouverture 6 est définie dans le carter 1 dans un but qui sera décrit ci-après. Les composants mentionnés ci-dessus sont identiques aux composants res- pectivement correspondants du mécanisme de direction de l'art antérieur ci-dessus mentionné et une plus ample - description des composants correspondants sera omise ici. Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3 comprise, un premier étrier 11 est reçu dans l'ouverture 6 pour y avoir un mouvement axialement coulissant et l'étrier 11 est adapté à venir en aboutement, par une extrémité, contre le côté de la barre à crémaillère qui est opposé au pignon 4 et à l'autre extrémité de l'étrier est fixée une bague 12. Un arrêt 13 de l'étrier est fixé dans l'ouverture 6 à une extrémité ou extrémité externe de l'ouverture et un premier ressort 14 est interposé entre la bague 12 et l'arrêt 13 de l'étrier pour normalement solliciter le premier étrier 11 et la bague 12 vers la barre à crémaillère 5, vers l'intérieur dans l'ouverture 6. Dans le premier étrier 11 est disposé un second étrier 15 qui a un arbre rotatif 16 qui est monté à son extrémité interne. Un galet 17 est monté rotatif sur l'arbre rotatif 16 et il est en aboutement contre la barre à crémaillère 5. Un second ressort 18 est interposé entre l'arrêt 13 de l'étrier et le second étrier 15 pour normalement solliciter le galet 17 vers la barre 5. Dans le premier mode de réalisation du mécanisme de direction d'une automobile selon la présente invention ayant les composants construits et agencés comme on l'a mentionné ci-dessus, comme le montre la figure 2, la zone centrale du côté de la barre à crémaillère 5 o le premier étrier 11 et le galet 17 sont en aboutement est évidée comme le montre le chiffre de référence 5a et les extrémités opposées 5b de l'évidement sont graduellement courbées pour produire une différence de niveau A. Comme le montre la figure 1, lorsque la barre à crémaillère 5 est en engagement à sa zone centrale 5a avec le pignon 4, le premier étrier 11 et le galet 17 monté sur le second étrier 15 sont pressés contre la barre à crémaillère 5 sous la force de sollicitation produite par les premier et second ressorts 14, 18, respectivement. Ainsi, la barre à crémaillère 5 est rendue rigide sous un frottement approprié produit par l'aboutement du premier étrier 11 et du galet 17 contre la barre à crémaillère 5. La figure 3 montre une condition de charge impor- tante dans laquelle le côté interne de la barre à crémaillère engage le pignon 4. Cependant, dans cette condition, comme seul le galet 17 monté sur le second étrier 15 est en aboutement contre la barre 5 à l'une des extrémités 5b de la barre 5 et qu'ainsi lorsque le galet 17 descend par frottement, le galet pousse la bague 12 vers le bas afin de dégager le premier étrier 11 de la barre à crémaillère 5. Ainsi, en condition de charge importante, la charge principale est portée uniquement par le galet 17 pour ainsi atteindre une forte efficacité. On se référera maintenant à la figure 4 qui montre un second mode de réalisation du mécanisme de direction d'automobile selon la présente invention. Le second mode de réalisation comprend également généralement un carter 1 dans 258057d lequel est supporté un arbre 2 de colonne au moyen de roulements 3,3' qui à leur tour sont supportés dans le carter 1 à la manière conventionnelle. Un pignon 4 est monté sur l'arbre 2 et une barre à crémaillère 5 estprévue en engagement avec le pignon 4 sensiblement à angle droit avec lui. Une ouverture 6 est définie dans le carter 1 dans le même but que l'on a décrit pour le premier mode de réalisa- tion. Un premier étrier 11 est reçu dans l'ouverture 6 pour y avoir un mouvement axialement coulissant et l'étrier 11 est adapté à venir en aboutement, par une extrémité, contre la barre à crémaillère 5 et à l'autre extrémité de l'étrier est fixée une bague 12. Une butée ou arrêt 13 de l'étrier est fixé dans l'ouverture 6 à une extrémité ou l'extrémité externe de l'ouverture et un premier ressort 14 est interpo- sé entre la bague 12 et l'arrêt 13 pour normalement solli- citer le premier étrier 11 et la bague 12 vers la barre à crémaillère 5, vers l'intérieur dans l'ouverture 6. Dans le premier étrier 11 est disposé un second étrier 15 à l'ex- trémité interne duquel est monté un arbre rotatif 16. Un galet 17 est monté rotatif sur l'arbre rotatif 16 et il est en aboutement contre la barre 5. Un second ressort 18 est interposé entre la butée ou arrêt 13 et le second étrier 15 pour normalement solliciter le galet 17 vers la barre 5. La construction et l'agencement des composants du second mode de réalisation décrit sont identiques à ceux des composants correspondants dans le premier mode de réalisa- tion. Cependant, dans le second mode de réalisation, un troisième ressort 19 est de plus interposé entre les premier et second étriers 11,15 et la bague 12 est norma- lement espacée du premier étrier 11. Dans le second mode de réalisation, comme dans le premier, la barre à crémaillère 5 est rendue rigide sous un frottement approprié par l'aboutement du premier étrier 11 et du galet 17 contre la zone centrale 5a du côté de la barre qui est opposé au pignon 4 et sous une condition de charge importante car la charge principale est supportée uniquement par le galet 17, une haute efficacité peut être 5. atteinte. Par ailleurs, comme le troisième ressort 19 est interposé entre les premier et second étriers 11, 15 pour normalement forcer la barre 5 et le premier étrier 11 à se contacter en condition de faible charge, le premier étrier 11 ne peut faire de bruit de ferraillement. Comme cela est clair par la description ci-dessus des modes de réalisation préférés de la présente invention, selon la présente invention, comme la barre à crémaillère est supportée à sa zone centrale par le galet et le premier étrier, la barre est rendue rigide et un couple du pignon à une valeur appropriée peut être obtenu. Et comme la barre est supportée à ses extrémités opposées uniquement par le galet, la force de frottement est faible et l'effi- cacité est élevée. Ainsi, sous une condition de forte charge, on peut atteindre une haute efficacité sur toute la course de la barre. Par ailleurs, comme le premier étrier est en aboutement contre la barre à crémaillère à la zone cen- trale de cette barre sans être en aboutement uniquement contre les extrémités opposées courbées de la barre, la charge sur la barre par le premier étrier est graduelle. La charge à appliquer à la barre à crémaillère par le galet augmente de la zone centrale vers les extrémités opposées de la barre et la charge est principalement supportée par le galet aux extrémités opposées de la barre. R EV E N D I C A T I 0 N S 1. Mécanisme de direction pour une automobile caractérisé en ce qu'il comprend un carter (1) définissant une ouverture (6), un arbre (2) de colonne monté rotatif dans ledit carter, un pignon (4) monté sur ledit arbre, une barre à crémaillère (5) pouvant engager ledit pignon sensiblement à angle droit, un premier étrier (11) reçu dans ladite ouverture pour y avoir un mouvement axialement coulissant avec une extrémité dudit étrier faisant face à ladite barre à crémaillère, une bague (12) fixée à ou faisant face à l'autre extrémité dudit premier étrier, un arrêt (13) de l'étrier fixé dans ladite ouverture faisant face à ladite bague, un premier ressort (14) interposé entre ladite bague et ledit arrêt pour normalement solli- citer ledit premier étrier vers ladite barre, un second étrier (15) disposé dans ledit premier étrier et ayant à une extrémité un galet (17) adapté à venir en aboutement contre ladite barre à crémaillère et un second ressort (18) inter- posé entre l'autre extrémité dudit second étrier et ledit arrêt pour normalement solliciter ledit second étrier vers ladite barre. 2. Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un troisième ressort (19) interposé entre les premier et second étriers précités pour normalement solliciter ledit premier étrier vers la barre précitée.